青年急性心肌梗死病人發(fā)病節(jié)律及機制探討

牛文豪，趙馨娜，伍 鋒，賀治青，吳宗貴，梁 春

近年來，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)在青年人群中發(fā)病率迅速上升。研究顯示，青年急性心肌梗死病人(發(fā)病年齡≤45歲)占所有急性心肌梗死的10%以上[1]。青年心肌梗死病人具有其獨特的臨床特征，男性、重度吸煙、飲酒、超重、高膽固醇血癥和家族早發(fā)冠心病史是其常見危險因素。此外，冠狀動脈非阻塞性狹窄病變、單支血管病變以及非ST段抬高型心肌梗死也常見于青年心肌梗死病人[2-4]。國外研究顯示，青年急性冠脈綜合征人群的發(fā)作時間遵循獨特的節(jié)律性，表現(xiàn)出晨起或夜間高發(fā)[5]。但目前針對我國青年心肌梗死病人發(fā)作節(jié)律性研究較少，而且針對青年急性冠脈綜合征發(fā)病節(jié)律性的研究也未能闡述該人群節(jié)律基因及血栓形成相關(guān)基因的表達(dá)。本研究旨在揭示我國青年心肌梗死病人晝夜節(jié)律發(fā)病模式以及節(jié)律基因和血栓形成基因表達(dá)情況，為該類病人的時間治療策略提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取上海兩所三級甲等醫(yī)院(上海長征醫(yī)院、上海同濟(jì)醫(yī)院)2017年9月1日—2018年9月1日收治的急性心肌梗死病人。急性心肌梗死的診斷標(biāo)準(zhǔn)：①心肌壞死標(biāo)志物(肌鈣蛋白或肌酸激酶等)存在動態(tài)變化；②心肌缺血性癥狀(主要為壓榨性胸痛持續(xù)30 min以上)；③心電圖呈明顯心肌缺血改變(ST段抬高或至少有2個導(dǎo)聯(lián)壓低)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有嚴(yán)重的心肌病、風(fēng)濕性心臟?。虎诜切掳l(fā)的陳舊性心肌梗死、在院信息不完整、診斷錯誤病人；③罹患嚴(yán)重的先天性心臟病、線粒體腦肌??；④目前罹患腫瘤或存在惡性腫瘤病史；⑤正在服用避孕藥的女性或妊娠期女性；⑥非冠狀動脈斑塊破裂阻塞所引起的心肌梗死或其他部位疾病直接導(dǎo)致冠狀動脈血流中斷所致的心肌梗死；⑦病人存在精神問題致不能配合治療及檢查；⑧主管醫(yī)生認(rèn)為其不適于參加該項研究。另選取青年健康志愿者，青年健康志愿者需保持規(guī)律的睡眠-覺醒模式，排除：①罹患高脂血癥和糖尿??；②罹患缺血性或出血性卒中，伴有動脈血栓形成史；③罹患阿爾茨海默??；④罹患惡性腫瘤；⑤罹患精神疾病；⑥在過去的6個月跨越時區(qū)。本研究經(jīng)上海市海軍軍醫(yī)大學(xué)倫理委員會審查通過，符合1964年《赫爾辛基宣言》倫理標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 資料收集 收集病人的臨床資料及發(fā)作時間等信息。吸煙史定義為存在1年以上的吸煙時間，戒煙超過10年被認(rèn)定為未吸煙。吸煙者又分為目前吸煙者和既往吸煙者(目前吸煙者定義為持續(xù)1個月或更長時間的吸煙)。高膽固醇血癥為血總膽固醇>5.72 mmol/L或低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)>3.37 mmol/L或目前服用降脂藥物。高血壓定義為肱動脈收縮壓≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和/或舒張壓≥90 mmHg或目前服用降壓藥物。糖尿病為存在糖尿病癥狀(多飲、多食、多尿)伴隨機血糖≥11.1 mmol/L或空腹血糖≥7.0 mmol/L或餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L。冠心病家族史為父母一方或雙方罹患冠心病。

1.3 分組方法 病人按年齡分為兩組，青年心肌梗死病人定義為≤45歲，老年心肌梗死病人定義為≥65歲。并按發(fā)病時間(00:01～06:00，06:01～12:00，12:01～18:00，18:01～24:00)和發(fā)病月份分組。

1.4 基因表達(dá)檢測 入院后第2天06:01～12:00抽取青年急性心肌梗死病人和青年健康志愿者外周血，22 ℃、2 500 g離心15 min，分離外周血單核細(xì)胞(PBMCs)，隨后使用TRIzol試劑(Invitrogen，美國)從PBMCs中提取總RNA，檢測RORα、REV-ERBα、REV-ERBβ、Bmal1、Bmal2、Clock、Cry1、Cry2、Per1、Per2、Per3和 纖溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)等基因表達(dá)。引物序列見表1。

表1 節(jié)律基因和PAI-1引物序列

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示，偏態(tài)分布定量資料以M(P25，P75)表示，采用非參數(shù)檢驗；定性資料以百分?jǐn)?shù)(%)進(jìn)行描述，采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 青年與老年急性心肌梗死病人的臨床特征 本研究共收集328例確診為急性心肌梗死的病人，其中122例(37.20%)青年急性心肌梗死病人，206例(62.80%)老年急性心肌梗死病人。青年急性心肌梗死病人多為男性，吸煙者和目前吸煙者所占比例較高，且青年急性心肌梗死病人入院Killip 2級、3級、4級人數(shù)和出院Killip 1級、2級、4級人數(shù)比例較老年急性心肌梗死病人低。青年急性心肌梗死病人住院死亡率較老年急性心肌梗死病人低，住院時間也較老年急性心肌梗死病人短。詳見表2。

表2 青年急性心肌梗死病人與老年急性心肌梗死病人臨床資料比較

2.2 青年與老年急性心肌梗死病人發(fā)病節(jié)律比較 00:01～06:00發(fā)病的青年急性心肌梗死病人15例(12.3%)，老年急性心肌梗死病人7例(3.4%)；06:01～12:00發(fā)病的青年急性心肌梗死病人74例(60.7%)，老年急性心肌梗死病人25例(12.1%)；12:01～18:00發(fā)病的青年急性心肌梗死病人15例(12.3%)，老年急性心肌梗死病人108例(52.4%)；18:01～24:00發(fā)病的青年急性心肌梗死病人18例(14.8%)，老年急性心肌梗死病人66例(32.0%)。可見，06:01～12:00為青年急性心肌梗死病人發(fā)病高峰(P<0.01)，12:01～18:00為老年急性心肌梗死病人發(fā)病高峰(P<0.01)。詳見圖1。相較于老年病人，青年病人急性心肌梗死在5月份發(fā)生率高。詳見圖2。

圖1 急性心肌梗死發(fā)病時間節(jié)律性比較

圖2 急性心肌梗死發(fā)病季節(jié)節(jié)律性比較

2.3 青年急性心肌梗死病人節(jié)律基因和PAI-1表達(dá) 根據(jù)青年急性心肌梗死病人的高發(fā)時間(06:01～12:00)，在06:01～12:00收集20例青年急性心肌梗死病人和20名青年健康志愿者，采集外周血，通過實時熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qPCR)檢測晝夜節(jié)律基因和PAI-1的mRNA表達(dá)。節(jié)律基因及PAI-1 mRNA表達(dá)顯示，與青年健康志愿者比較，青年急性心肌梗死病人Clock、Bmal1和PAI-1 mRNA表達(dá)明顯升高(P<0.05)，而Cry1、Cry2、Per1、Per3、RORα mRNA表達(dá)則較低(P<0.05)。其余節(jié)律基因表達(dá)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見圖3。

與青年健康志愿者比較，＊P<0.05。

3 討 論

吸煙是急性心肌梗死最危險的因素，也被認(rèn)為是40歲以下年輕急性冠脈綜合征主要危險因素[6]。據(jù)統(tǒng)計青年急性心肌梗死病人吸煙率波動于51%～ 89%[5]。本研究顯示，吸煙在青年心肌梗死者中更常見。煙草主要通過尼古丁和一氧化碳對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響。尼古丁可以加速去甲腎上腺素和腎上腺素等兒茶酚胺類物質(zhì)釋放，導(dǎo)致冠狀動脈血管內(nèi)膜損傷、血管痙攣和血小板聚集性升高，從而導(dǎo)致冠狀動脈血流減少、心肌梗死的發(fā)生[7]。而一氧化碳可使細(xì)胞氧代謝受阻、血管內(nèi)膜受損，也會使血小板聚集性增加。上述機制最終導(dǎo)致心肌梗死的發(fā)生[8-9]。

晝夜節(jié)律基因通過使血壓、心率、心排血量和內(nèi)皮功能等改變來影響機體疾病發(fā)作[10]。目前較公認(rèn)的觀點是包括急性心肌梗死在內(nèi)的心血管事件在睡眠-蘇醒過渡期表現(xiàn)出獨特的時間節(jié)律性[11-12]。世界衛(wèi)生組織于1976年首次報道了急性心肌梗死發(fā)作的晝夜節(jié)律模式，該報告稱上午08:00～10:00是心肌梗死癥狀發(fā)作的高峰期，隨后也發(fā)現(xiàn)糖尿病病人的急性心肌梗死發(fā)作時間不僅分布均勻，而且還存在下午發(fā)作的二次發(fā)作[13]。本研究結(jié)果顯示，青年急性心肌梗死病人在06:01～12:00高發(fā)，這與國外研究結(jié)果[13]一致。有研究對急性心肌梗死發(fā)作時間進(jìn)行Meta分析后發(fā)現(xiàn)，急性心肌梗死的發(fā)病率在06:00 ～12:00持續(xù)升高，發(fā)病人數(shù)占整體的32%[14]。而Chan等[15]報道了中國臺灣地區(qū)45歲以下急性心肌梗死病人的晝夜節(jié)律變化，其峰值在00:01～06:00，這可能與地區(qū)差異有關(guān)。

心肌梗死發(fā)作節(jié)律性與節(jié)律基因密切相關(guān)，節(jié)律基因的異常表達(dá)可能是急性心血管事件發(fā)作節(jié)律性的重要原因[16]。人類心臟組織中存在節(jié)律基因的表達(dá)，其表達(dá)異常與心血管事件的發(fā)生存在明顯的一致性[17]。同樣血小板的激活聚集也遵循晝夜節(jié)律，其在06：00到中午達(dá)到高峰，上述現(xiàn)象或參與急性心血管疾病發(fā)作節(jié)律性的形成[18]。也有臨床研究顯示，睡前服用阿司匹林較早晨服用可更好地抑制血小板上午活性，從而避免心肌梗死發(fā)生，體現(xiàn)出節(jié)律干預(yù)治療對預(yù)防心肌梗死發(fā)生的作用[18]。本研究結(jié)果還顯示，青年急性心肌梗死病人外周血Clock、Bmal1和PAI-1基因表達(dá)異常升高。PAI-1是纖溶酶原激活物主要抑制劑，其表達(dá)水平的波動可導(dǎo)致機體清晨纖溶酶濃度降低[19]。而Clock∶Bmal2和Clock∶Bmal1形成的二聚體可通過結(jié)合PAI-1啟動子上的兩個E-box增強子來上調(diào)PAI-1的基因表達(dá)，或可能參與青年心肌梗死上午高發(fā)的病理過程[20]。

急性心肌梗死的發(fā)生也具有鮮明的季節(jié)性，其發(fā)生頻率與季節(jié)溫度的變化密切相關(guān)，無論高溫或低溫對該病發(fā)作均有影響，這對機體基礎(chǔ)條件差的病人尤為突出[21-23]。一般而言，寒冷季節(jié)住院的心肌梗死病人多于溫暖季節(jié)[24-25]，但在美國某些溫暖氣候地區(qū)，夏季心肌梗死發(fā)生率反而上升[26]。也有研究提出在亞洲溫暖氣候地區(qū)，急性心肌梗死的發(fā)生沒有明顯季節(jié)性分布[27]，但Goggins等[28]對中國臺灣和中國香港等溫暖氣候城市的研究顯示，環(huán)境溫度降至24 ℃以下會大大增加急性心肌梗死的發(fā)生。目前，季節(jié)相關(guān)性急性心肌梗死的好發(fā)人群存在爭議，多項研究認(rèn)為該類型的心肌梗死在老年病人中更常見[29]，但也有研究認(rèn)為寒冷季節(jié)與青年心肌梗死的發(fā)作聯(lián)系更緊密[28]。季節(jié)溫度對急性心肌梗死的影響極其復(fù)雜，目前較公認(rèn)的機制是隨著機體衰老，維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的內(nèi)部環(huán)境，外周皮膚血管、骨骼肌、神經(jīng)細(xì)胞等代謝效率下降，而低效的細(xì)胞代謝水平使機體適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力降低，從而導(dǎo)致心肌梗死季節(jié)節(jié)律性現(xiàn)象的產(chǎn)生[29]。

綜上所述，我國青年急性心肌梗死病人在06：01～12：00存在心肌梗死發(fā)作高峰，而該時間段Clock、Bmal1和PAI-1基因表達(dá)異常。本研究也存在局限性，首先本研究納入病例數(shù)量相對較少，其次本研究未行相應(yīng)蛋白質(zhì)表達(dá)檢測。上述缺陷需進(jìn)行進(jìn)一步研究加以完善。