NOX4、IL-6、hs-CRP与非瓣膜性房颤相关性研究

朱明利，康品方，徐庆梅,2，谢彩侠，刘晨阳，宣玲，张恒，陈若璇，唐碧

心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常，其发生率随着年龄的增长而增加[1]。由于不规则颤动导致患者易形成血栓和发生心肌缺血，进而引发脑卒中及恶性心律失常事件。因此研究房颤的发病机制并开展有效的预防和治疗具有重要的临床意义。此外，目前尚无广泛接受的治疗方法，制定合理、普遍适用的房颤治疗策略显得迫切需要[2]。越来越多的证据表明炎症反应、氧化应激在房颤的发病机制中具有重要的作用。活性氧(ROS)的过量产生可能参与心脏结构重构和电重构，导致纤维化和血栓形成。特别是，NADPH氧化酶(NOXs)已经成为房颤中产生ROS的潜在酶源，这是基于越来越多的临床和动物研究学证据[3]。已知的房颤上游触发因素，如血管紧张素II和心房结构改变，可以激活NOXs。但特定的NOXs亚型(如NOX4)参与房颤发病的详细分子机制以及NOXs激活在房颤发生中的作用仍待进一步研究[4]。IL-6是在宿主防御中起重要作用的典型炎性细胞因子，具有多种生物学活性，包括介导促炎反应和细胞保护功能。一项在普通人群中进行的荟萃分析显示，血浆IL-6与房颤的发生存在正相关，但IL-6参与房颤发病的具体机制尚不明确[5]。过去认为氧化应激和炎症是大多数疾病发生的两个基本过程，近年来许多研究报道表明这两个机制在血管疾病相互作用，尤其在房颤的发生发展过程。本文通过病例对照研究探讨NOX4、IL-6、hs-CRP与房颤之间的关联性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年6月—2019年12月入住蚌埠医学院第一附属医院心内科诊断的非瓣膜性房颤患者80例作为病例组，其中阵发性房颤患者40例(PaAF组)，持续性房颤患者40例(PeAF组)，男43例，女37例；平均年龄(50.25±14.53)岁。另选取同期我院门诊健康体检者38例作为对照组，其中男18例，女20例；平均年龄(49.5±16.1)岁。心房颤动的分型诊断参照欧洲心脏病学会(european society of cardiology,ESC)制定的非瓣膜性心房颤动及其分型诊断标准。非瓣膜性房颤：在不合并风湿性二尖瓣狭窄、机械/生物瓣膜置情况下而出现的心房颤动。阵发性房颤：房颤发生后7 d内能够自行终止或经一定手段干预后终止的房颤，其发作频率不固定。持续性房颤：房颤的发生持续时间超过 7 d，一般不能自行转复且药物转复的成功率较低。所有入组患者均记录入院时一般情况，包括年龄、性别、有无烟酒嗜好等，并留取常规血液化验、心脏彩超检查。排除标准：心脏瓣膜性疾病心肌病、感染、近3个月有急性冠脉综合征、肝肾功能不全、甲状腺功能亢进及减弱、恶性肿瘤、3个月内外科手术及脑卒中患者。

1.2 数据收集 收集受试者临床资料，包括年龄、性别、有无吸烟饮酒嗜好、血清学指标、既往疾病史等指标。入组者抽取外周静脉血约5 mL，离心后留取血清并-80 ℃保存，使用HumanNOX4、IL-6、hs-CRP酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清NOX4、IL-6、hs-CRP水平，超声心动图测量受试者左室射血分数(LVEF)、左房内径值(LAD)等值。

2 结果

2.1 3组受试者一般资料比较 3组受试者年龄、性别、吸烟饮酒史、糖尿病、高血压、冠心病病史、中性粒细胞计数(N)、胆固醇、左室舒张末期内径、左室射血分数比较差异无统计学意义(P>0.05)；3组NOX4、IL-6、hs-CRP水平比较差异有统计学意义，且持续性房颤组、阵发性房颤组、对照组依次降低(P<0.05)。见表1。

2.2 影响房颤发病的二元Logistic 回归分析 以有无房颤作为因变量，血清NOX4、IL-6、hs-CRP水平作为自变量，纳入二元Logistic 回归模型，结果显示NOX4、IL-6、hs-CRP是房颤发病的影响因素。见表2。

表1 3组受试者一般资料比较

表2 影响房颤发病的Logistic 回归分析

2.3 血清NOX4、IL-6、hs-CRP水平与心脏超声指标LAD相关性分析 线性相关分析显示，研究对象血清NOX4、IL-6、hs-CRP与LAD之间呈正相关。见表3。

表3 血清指标与LAD的相关性分析

2.4 血清指标诊断房颤发病的效能 将血清NOX4、IL-6、hs-CRP指标诊断房颤发病结果绘制ROC曲线，曲线以下面积分别为0.774、0.894、0.700。见图1。

图1 血清NOX4、IL-6、hs-CRP诊断房颤发病的ROC曲线

3 讨论

活性氧(ROS)作为第二信使参与细胞的增殖、分化及凋亡，使心肌间质纤维化,增加了房颤的易感性[6]。ROS是由烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶(NOXs)，内皮一氧化氮合酶，呼吸链酶，细胞色素P450单加氧酶和黄嘌呤氧化酶多种酶产生的，其中NADPH氧化酶(NOXs)在ROS激活和功能异常中起着核心作用[7]。NOXs是一个多亚单位的酶复合物家族，有5种亚型和2种相关的双氧酶,分别是NOX1-5和双氧化酶1-2(DUOX)。心血管系统主要表达NOX2和NOX4亚型，被发现于内皮细胞、血管平滑肌细胞、心肌细胞和成纤维细胞中[8]。本研究结果显示，房颤组病人NOX4表达水平明显高于对照组，且随房颤持续时间延长浓度递增。分析其机制可能是快速激活的心房肌细胞以氧化应激依赖的方式经历结构重构，心动过速上调心脏NOXs亚型和NOXs衍生的ROS的产生，有助于心动过速诱导的氧化应激。NOX4参与细胞分化、成纤维细胞增殖和肌成纤维细胞活化，同时诱导细胞凋亡、心肌肥大和纤维化[7]。Li[9]指出血管紧张素II显著上调心房肌细胞NOX4的表达和H2O2的产生。据此推测房颤患者NOX4表达上调，导致机体产生氧化应激反应，增加房颤的易感性。

Bruins等[10]首次报道炎症和房颤发展之间存在密切关联，但对于是局部或全身炎症引起心房的结构重塑或电重构从而触发房颤，还是房颤通过尚未完全了解的机制促进炎症反应，目前还未有明确的结论。本研究发现，阵发性房颤组IL-6、hs-CRP表达水平高于对照组，并随着时间的持续而递增。炎症反应标志物IL-6是一种多效性细胞因子，具有与炎症、宿主防御和组织损伤有关的广泛的体液和细胞免疫作用[4]。在炎症反应中，IL-6主要由免疫细胞和免疫辅助细胞产生，通过NF-β、p38MAPK炎症介质与白介素-6受体(IL6R)结合参与炎症反应诱导细胞凋亡，同时也会诱导肝脏合成急性炎症反应物hs-CRP，刺激TNF-α、IL-1控制炎症反应[11]。横断面研究和大型前瞻性研究也表明hs-CRP的较高值与房颤的发生有关，炎症可能促进心房结构的改变，这可能是hs-CRP水平升高和新发房颤的长期风险之间的一个可能的机制联系[12]。房颤是炎症过程的起因还是后果，都与心肌炎性细胞持续浸润(例如巨噬细胞)导致的氧化应激有关，并伴随着活性氧的释放激活肾素-血管紧张素进一步加剧了炎症[13]。

本研究以房颤的有无作为因变量，NOX4、IL-6、hs-CRP作自变量，纳入二元Logistic回归模型，结果显示NOX4、IL-6、hs-CRP是房颤发病的影响因素。另外，房颤患者外周血NOX4、IL-6、hs-CRP表达水平与LAD存在正相关性(r=0.376、0.638、0.258，P<0.05)。LAD作为心房结构重构的重要指标，其大小是心血管死亡率的独立预测因子，Framingham心脏研究[14]中，对1665名老年人进行的回顾性队列研究中，在调整了年龄、性别、瓣膜心脏病和高血压后，左房容积增加30%使房颤风险增加43%。Conway[15]等发现房颤患者血浆IL-6水平升高，IL-6水平与房颤持续时间和左房内经相关联，从而表明心房重构中存在潜在的炎症成分。血清NOX4、IL-6、CRP水平是房颤发病的影响因素，若能找到预测房颤发病的截点值将为筛选房颤发病的高危人群并进行早期干预奠定一定基础。本研究利用ROC曲线分析三项指标预测房颤发病的效能，结果显示NOX4、IL-6、hs-CRP值预测房颤发病AUC分别为0.774、0.894、0.700，表明该指标应用于房颤发病的早期预测提供一定的参考，具有一定的临床价值。

综上所述，NOX4、IL-6、CRP与房颤及其持续时间有关，对房颤的发病有一定的预测价值，说明氧化应激及炎症反应参与房颤的发生发展，其在干预房颤发生发展及维持过程中可能具有积极的临床价值,为房颤提供更多的有效治疗策略。