李偉章,谷凌云,鄒建偉,翁玉龍,鄭若龍,張華
(東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬江陰醫(yī)院,江蘇 江陰 214400)
盡管針對(duì)心房顫動(dòng)的治療手段近年來(lái)已取得很大進(jìn)展,但房顫治療后復(fù)發(fā)及并發(fā)癥等問(wèn)題,使得深入探索其病理及心房重構(gòu)機(jī)制很有價(jià)值[1]。血清成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)21水平和冠心病、頸動(dòng)脈粥樣硬化及高血壓呈相關(guān)性,但血清FGF21水平和房顫之間的關(guān)系研究較少[2-4]。本研究通過(guò)采集及分析房顫患者與健康人群血清樣本及臨床檢測(cè)指標(biāo),擬探討血清FGF21水平與房顫之間的關(guān)系,以期在房顫的預(yù)防和治療中發(fā)揮一定作用。
選取2013年8月-2015年5月于本院心內(nèi)科就診的326例心房顫動(dòng)患者作為心房顫動(dòng)組。其中,男性187例,女性139例。根據(jù)美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)指南將心房顫動(dòng)分為3個(gè)亞組,分別為陣發(fā)性心房顫動(dòng)組(n=127)、持續(xù)性心房顫動(dòng)組(n=114)和永久性心房顫動(dòng)組(n=85)。排除糖尿病、甲亢、肝腎功能不全、急性感染、惡性腫瘤及其他嚴(yán)重疾病的患者。入組主要病因?yàn)楣跔顒?dòng)脈粥樣硬化性心臟?。╪=264)及部分高血壓患者(n=62)。同時(shí)入選100例健康體檢者作為對(duì)照組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有受試者均簽署知情同意書(shū)。
1.2.1 檢查方法 收集受試者的姓名、性別及體重指數(shù),禁食10 h后采集血液標(biāo)本,通過(guò)本院中心化驗(yàn)室檢測(cè)血液總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇及高密度脂蛋白膽固醇水平,經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖測(cè)定左房直徑、左室射血分?jǐn)?shù)。
1.2.2 血清FGF21檢測(cè) 采用Bio Vendor Group試劑盒(美國(guó)R&D Systems公司)通過(guò)Model450酶標(biāo)儀(美國(guó)BIORAD公司)用ELISA法檢測(cè)血清FGF21水平。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn)或方差分析;計(jì)數(shù)資料以率表示,用χ2檢驗(yàn),相關(guān)分析采用Pearson法,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
兩組在體重指數(shù)、血清總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇及高密度脂蛋白膽固醇比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組的性別比例、年齡、左房直徑、左室射血分?jǐn)?shù)及血清FGF21水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),心房顫動(dòng)組患者的年齡高于對(duì)照組,左房直徑、左室射血分?jǐn)?shù)及FGF21水平高于對(duì)照組。見(jiàn)表1。
血清三酰甘油、總膽固醇及左房直徑與FGF21水平呈正相關(guān)(r=0.378、0.429和0.463,P=0.013、0.004和0.000);而性別、體重指數(shù)、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇及左室射血分?jǐn)?shù)均與FGF21水平無(wú)相關(guān)。
分別對(duì)心房顫動(dòng)各亞組中各指標(biāo)進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)3組在性別、體重指數(shù)、總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇、左房直徑及左室射血分?jǐn)?shù)比較,使用ANOVA單因素方差分析,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3組患者的血清高密度脂蛋白膽固醇、FGF21比較,經(jīng)ANOVA檢測(cè),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),其中永久性心房顫動(dòng)組患者的血清高密度脂蛋白膽固醇含量低于持續(xù)性新房顫動(dòng)組和陣發(fā)性房顫組。與陣發(fā)性心房顫動(dòng)組比較,持續(xù)性心房顫動(dòng)組及永久性心房顫動(dòng)組的血清FGF21水平升高。見(jiàn)表2。
表1 兩組臨床資料比較
續(xù)表1
表2 心房顫動(dòng)各亞組臨床資料比較
FGF21被廣泛報(bào)道參與代謝調(diào)節(jié)的功能,包括作為一種重要的內(nèi)源性物質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)體葡萄糖與脂肪代謝,同時(shí)可改善胰島素抵抗、胰島β細(xì)胞功能等[5-6]。在肥胖和糖尿病動(dòng)物模型中,F(xiàn)GF21能夠增加胰島素敏感性和外周組織對(duì)糖的攝取,增加脂肪利用和能量消耗,降低胰高血糖素的分泌,從而調(diào)節(jié)血脂、血糖的代謝[7-9]。在人類(lèi)脂肪細(xì)胞和3T3-L1細(xì)胞試驗(yàn)中,F(xiàn)GF21呈劑量依賴(lài)性的增加葡萄糖的消耗[10]。而據(jù)最新研究報(bào)道,F(xiàn)GF21還能夠改變機(jī)體對(duì)糖和酒精的攝入偏好[11]。
血脂、血糖的代謝異常誘發(fā)的高血壓、糖尿病等疾病一定程度上增加例如患者罹患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái),出現(xiàn)了一些關(guān)于FGF21與心血管疾病的報(bào)道。與野生型糖尿病小鼠模型相比,F(xiàn)GF21敲除的糖尿病小鼠模型心臟功能下降、心肌重塑、氧化應(yīng)激、心臟脂肪積聚發(fā)生的更早更嚴(yán)重[12]。PLANAVILA等[13]發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞能夠表達(dá)和分泌FGF21,在體內(nèi)或體外培養(yǎng)的心肌細(xì)胞中,通過(guò)補(bǔ)充外源性FGF21,能夠逆轉(zhuǎn)FGF21敲除的心肌肥大標(biāo)志物產(chǎn)生增加、炎癥通路激活、抑制脂肪酸氧化等改變。在冠狀動(dòng)脈結(jié)扎的小鼠模型中,肝細(xì)胞能夠增加FGF21的表達(dá)和分泌,通過(guò)外源性補(bǔ)充FGF21,能夠減少心肌梗死面積,改善左心室功能,且FGF21過(guò)表達(dá)小鼠的心肌梗死程度明顯低于野生型小鼠[14]。FGF21還被報(bào)道可通過(guò)刺激脂肪組織分泌脂聯(lián)素和抑制肝臟膽固醇合成,發(fā)揮其抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[15]。在動(dòng)脈粥樣硬化大鼠模型中,F(xiàn)GF21能夠降低血清甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、總膽固醇水平,升高血清高密度脂蛋白膽固醇水平,從而減輕大鼠動(dòng)脈粥樣硬化水平[16]。
然而,臨床統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)肥胖人群的血清FGF21水平升高,且更易發(fā)生心血管疾病[17]。冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病患者血清FGF21水平也升高,血清FGF21水平與空腹血糖、脂蛋白A1、甘油三脂呈顯相關(guān),而與體重指數(shù)、高密度脂蛋白膽固醇和胰島素等指標(biāo)無(wú)相關(guān)性[2]。本研究也證實(shí)心房顫動(dòng)患者血清FGF21水平升高,且血清FGF21水平與血清甘油三酯、總膽固醇、及左室射血分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)。這種臨床與動(dòng)物模型相矛盾的結(jié)果,有研究指出可能是由于機(jī)體代謝失衡出現(xiàn)了FGF21抵抗,因此循環(huán)系統(tǒng)中代償性地增加了FGF21的分泌所致[4]。
值得一提的是,最新研究發(fā)現(xiàn),風(fēng)濕性心臟病房顫患者心房組織中FGF21的含量高于風(fēng)濕性心臟病竇性節(jié)律患者,且FGF21的信使RNA表達(dá)水平與心房纖維化水平呈正相關(guān),提示FGF21可能參與了風(fēng)濕性心臟病房顫患者的心房纖維化的發(fā)展及維持[18]。關(guān)于心房纖維化如何參與房顫的發(fā)生,根據(jù)已報(bào)道的結(jié)果推測(cè)可能是由于心房纖維化導(dǎo)致心肌間纖維的長(zhǎng)度和厚度的增加,起到了分割心肌及增加肌束間生物絕緣作用,導(dǎo)致沖動(dòng)傳導(dǎo)異常及各相異性增加,進(jìn)而促成電興奮在心房?jī)?nèi)形成局部的傳導(dǎo)阻滯最終促進(jìn)房顫的發(fā)生[19]。結(jié)合本研究發(fā)現(xiàn),筆者推測(cè)由心肌細(xì)胞分泌的FGF21可能通過(guò)促進(jìn)及維持心房纖維化參與了房顫的發(fā)生及維持,其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探索和研究。
綜上所述,本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清FGF21作為房顫預(yù)測(cè)指標(biāo),并進(jìn)一步提示FGF21可能參與了心房顫動(dòng)的發(fā)展過(guò)程。有研究報(bào)道,持續(xù)性鍛煉能夠降低老年人體內(nèi)肝脂含量及血清FGF21水平[20]。提示老年患者可以通過(guò)加強(qiáng)鍛煉來(lái)減少心房顫動(dòng)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。
[1] HU Y F, CHEN Y J, LIN Y J, et al. Inflammation and the pathogenesis of atrialfibrillation[J]. Nature Reviews Cardiology,2015, 12(4): 230-243.
[2] LIN Z, WU Z, YIN X, et al. Serum levels of FGF-21 are increased in coronary heart disease patients and are independently associated with adverse lipid profile[J]. PLoS One, 2010, 5(12): DOI:10.1371/journal.pone.0015534.
[3] CHOW W S, XU A, WOO Y C, et al. Serum fibroblast growth factor-21 levels are associated with carotid atherosclerosis independent of established cardiovascular risk factors[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2013, 33(10): 2454-2459.
[4] SEMBA R D, CRASTO C, STRAIT J, et al. Elevated serum fibroblast growth factor 21 is associated with hypertension in community-dwelling adults[J]. J Hum Hypertens, 2013, 27(6):397-399.
[5] RYDéN M. Fibroblast growth factor 21: an overview from a clinical perspective[J]. Cell Mol Life Sci, 2009, 66(13): 2067-2073.
[6] BENOMAR Y, AMINE H, CRéPIN D, et al. Central Resistin/TLR4 impairs adiponectin signaling contributing to insulin and FGF21 resistance[J]. Diabetes, 2016, 65(4): 913-926.
[7] WOO Y C, XU A, WANG Y, et al. Fibroblast growth factor 21 as an emerging metabolic regulator: clinical perspectives[J]. Clin Endocrinol, 2013, 78(4): 489-496.
[8] IGLESIAS P, SELGAS R, ROMERO S, et al. Biological role,clinical significance, and therapeutic possibilities of the recently discovered metabolic hormonefibroblastic growth factor 21[J]. Eur J Endocrinol, 2012, 167(167): 301-309.
[9] HUI X, FENG T, LIU Q, et al. The FGF21-adiponectin axis in controlling energy and vascular homeostasis[J]. Journal of Molecular Cell Biology, 2016(2): 110-119.
[10] KHARITONENKOV A, SHIYANOVA T L, KOESTER A, et al.FGF-21 as a novel metabolic regulator[J]. J Clin Invest, 2005,115(6): 1627-1635.
[11] TALUKDAR S, OWEN B M, SONG P, et al. FGF21 Regulates Sweet and Alcohol Preference[J]. Cell Metabolism, 2016, 23(2):344-349.
[12] YAN X, CHEN J, ZHANG C, et al. FGF21 deletion exacerbates diabetic cardiomyopathy by aggravating cardiac lipid accumulation[J]. J Cell Mol Med, 2015, 19(7): 1557-1568.
[13] PLANAVILA A, REDONDO I, HONDARES E, et al. Fibroblast growth factor 21 protects against cardiac hypertrophy in mice[J].Nat Commun, 2013, 4(3): 2019.
[14] LIU S Q, TEFFT B J, ZHANG D, et al. Cardioprotective mechanisms activated in response to myocardial ischemia[J]. Mol Cell Biomech, 2011, 8(4): 319-338.
[15] LIN Z, PAN X, WU F, et al. Fibroblast growth factor 21 prevents atherosclerosis by suppression of hepatic sterol regulatory element-binding protein-2 and induction of adiponectin in mice[J]. Circulation, 2015, 131(21): 1861-1871.
[16] ZHU W, WANG C, LIU L, et al. Effects of fibroblast growth factor 21 on cell damage in vitro and atherosclerosis in vivo[J].Can J Physiol Pharmacol, 2014, 92(11): 927-935.
[17] ZHANG X, YEUNG D C, KARPISEK M, et al. Serum FGF21 levels are increased in obesity and are independently associated with the metabolic syndrome in humans[J]. Diabetes, 2008,57(5): 1246-1253.
[18] WANG R, YI X, LI X, et al. Fibroblast growth factor-21 is positively associated with atrial fibrosis in atrial fibrillation patients with rheumatic heart disease[J]. Int J Clin Exp Pathol,2015, 8(11): 14901-14908.
[19] 何文聰, 李裕舒, 羅明華, 等. 心房顫動(dòng)患者心房纖維化與縫隙連接重構(gòu)的關(guān)系[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2008, 24(10):1943-1947.
[20] CUEVAS-RAMOS D, ALMEDA-VALDéS P, MEZA-ARANA C E, et al. Exercise increases serumfibroblast growth factor 21(FGF21) levels[J]. Plos One, 2012, 7(5): DOI: 10.1371/journal.pone.0038022.