不同乙醇攝入量對心臟結構、功能及氧化應激的影響*

程 燕 孫 堯 魏劍芬 馬新穎 梁芳倩 李歧梅 李海澤 于曉龍

大量飲酒能增加心血管疾病的發病率，最終導致酒精性心肌病（ACM）。氧化應激是ACM可能的發病機制之一[1]。筆者的前期研究發現，長期大量攝入乙醇可使心肌組織中氧自由基的產生與清除失衡，引起心肌氧化應激反應，導致心肌損傷[2]。本研究通過超聲心動圖及各項血液學檢測，進一步探討不同乙醇攝入量對心臟結構和功能的影響及氧化應激在乙醇致心肌損傷中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2009年3月—11月于華北煤炭醫學院附屬醫院和唐山鋼鐵集團股份有限公司醫院參加健康體檢者共約5 000人。其中，符合標準者293例。納入標準：（1）年齡大于18周歲男性。（2）自愿參加本次調查。（3）乙醇攝入量≥5 g/d，連續10年及以上，或不飲酒者（每周飲用乙醇的含量<5 g）。乙醇攝入量=含乙醇飲料（mL）×乙醇體積分數（%）×0.8。日乙醇攝入量指所有酒類每天所提供的乙醇量總和[3]。排除標準：冠心病、糖尿病、高血壓、肝硬化、其他已知原因的心力衰竭、甲狀腺疾病、慢性肺部疾病及吸煙者。

1.2 研究方法 由醫療衛生專業技術人員對調查對象進行體檢及問卷調查。

1.2.1 問卷調查內容 包括姓名、年齡、文化程度、婚姻狀況、經濟水平等一般情況。既往病史包括冠心病、高血壓、肝硬化、心衰等。在飲酒欄內，將酒類分為啤酒、葡萄酒、白酒。詢問被調查者有無飲酒史、飲酒年限、飲酒種類及平均每日飲酒量等。

1.2.2 分組 （1）大量飲酒組：乙醇攝入量≥80 g/d，80例。（2）中量飲酒組：乙醇攝入量20～80 g/d，65例。（3）少量飲酒組：乙醇攝入量5～20 g/d，68例。（4）不飲酒組：80例。

1.2.3 血樣采集 采集清晨空腹肘正中靜脈血5 mL，肝素抗凝后離心，取上清液，置于-20℃冰箱保存待測。采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛（MDA）、黃嘌呤氧化酶法測定超氧化物歧化酶（SOD）、雙抗夾心酶聯免疫吸附（ELISA）法測定金屬硫蛋白（MT）。血清B型尿鈉肽（BNP）檢測采用酶聯免疫吸附法（ELISA）。

1.3 超聲心動檢測 由專業超聲醫師采用美國菲利普HD-S000SONCT型超聲心動圖儀進行心室結構和心臟功能的檢測。指標包括：左心室收縮末期內徑（LVSD）、左心室舒張末期內徑（LVDD）、左室射血分數（LVEF）、左室短軸縮短率（FS）、室間隔厚度（IVS）、左心室后壁收縮期厚度（LVP?WTs）及左心室后壁舒張期厚度（LVPWTd）。二尖瓣舒張早期最大血流速度（E峰）、舒張晚期的最大血流速度（A峰），并算出E/A的比值。計量資料連續測量3個心動周期取其平均值。

1.4 統計學處理 所有數據應用Excel 2003建庫，SPSS 13.0軟件進行統計學處理。計量資料以均數±標準差±s）表示，組間樣本均數比較采用方差分析，組間兩兩比較采用q檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況比較 各組人群的年齡、體質指數（BMI）和文化程度差異無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.2 心臟結構的變化 中、大量飲酒組LVSD、LVDD高于不飲酒組，差異有統計學意義（P<0.05）。大量飲酒組LVSD、LVDD高于中量飲酒組，差異亦具有統計學意義（P<0.05），小量飲酒組LVSD、LVDD水平并沒有比不飲酒組增加，各組IVS、LVPWTs及LVPWTd比較差異無統計學意義（P>0.05），見表2。

表1 各組間一般情況的比較

表2 各組心臟結構指標比較 （mm±s）

表2 各組心臟結構指標比較 （mm±s）

*P<0.05

組別n IVS LVSD LVDD LVPWTs LVPWTd小量飲酒組（1）中量飲酒組（2）大量飲酒組（3）不飲酒組（4）F q（1）∶（2）（1）∶（3）（1）∶（4）（2）∶（3）（2）∶（4）（3）∶（4）80 65 68 80 8.08±0.86 8.32±0.39 8.62±0.77 8.15±0.55 2.83 13.46±1.45 13.51±1.74 13.69±1.97 13.53±1.33 2.61 8.62±0.65 8.69±0.42 8.69±0.63 8.54±0.78 2.31------26.00±2.35 31.75±3.59 34.78±4.14 27.85±3.58 5.89*9.27*10.32*1.80 2.59*4.61*8.82*46.77±3.34 50.27±4.01 52.54±3.90 45.92±2.81 4.95*9.28*10.35*1.80 2.77*5.89*10.69*------------

2.3 心臟功能改變 中、大量飲酒組LVEF、FS和E/A比值較不飲酒組降低，BNP水平明顯升高，差異有統計學意義（P<0.05），小量飲酒組和不飲酒組間，FS和BNP水平差別無統計學意義（P>0.05），見表3。

表3 各組心臟功能指標比較 ±s）

表3 各組心臟功能指標比較 ±s）

*P<0.05

組別小量飲酒組（1）中量飲酒組（2）大量飲酒組（3）不飲酒組（4）F q（1）∶（2）（1）∶（3）（1）∶（4）（2）∶（3）（2）∶（4）（3）∶（4）n 80 65 68 80 LVEF 0.692±0.042 0.634±0.042 0.612±0.037 0.681±0.044 4.86*8.38*9.17*2.63*3.24*6.69*9.67*FS（%）36.15±3.68 32.49±4.73 30.62±3.31 35.69±5.89 4.12*5.57*9.71*0.59 2.91*3.85*6.58*E/A 1.21±0.36 1.19±0.25 1.14±0.15 1.61±0.28 4.26*0.40 1.16 10.50*1.50 7.69*9.81*BNP（ng/L）16.84±8.01 39.68±10.35 48.34±14.28 18.38±7.89 6.28*12.58*14.24*1.29 1.68 10.42*10.68*

2.4 血清氧化應激因子改變 血清MDA水平在中、大量飲酒組高于不飲酒組和小量飲酒組，差異有統計學意義（P<0.05)；中、大量飲酒組血清SOD和MT水平低于不飲酒組和小量飲酒組，差異有統計學意義（P<0.05)，見表4。

表4 各組血清MDA、SOD及MT的比較 ±s）

表4 各組血清MDA、SOD及MT的比較 ±s）

*P<0.05

組別小量飲酒組（1）中量飲酒組（2）大量飲酒組（3）不飲酒組（4）F q（1）∶（2）（1）∶（3）（1）∶（4）（2）∶（3）（2）∶（4）（3）∶（4）n 80 65 68 80 MDA（U/mL）385.24±142.14 689.76±162.31 748.21±145.53 559.73±156.34 7.14*11.87*15.28*7.38*2.18*4.87*7.59*SOD（U/mL）116.01±15.08 55.86±14.79 47.21±11.32 75.46±33.94 7.84*14.25*12.9*9.77*3.79*4.65*7.00*MT（ng/L）292.72±23.78 187.38±27.41 133.87±38.26 255.14±18.75 6.38*15.36*18.14*11.01*9.30*12.98*13.81*

3 討論

長期大量飲酒可使心臟擴大，心肌纖維結構紊亂，心肌收縮功能減退，射血分數降低。但是中、小量飲酒是否能導致人的心臟結構和功能改變，尚少有文獻報道。本研究結果顯示，中、大量飲酒組的LVSD、LVDD較小量飲酒組和不飲酒組增加，大量飲酒組也較中量飲酒組增加，但是小量飲酒組較不飲酒組并未增加，表明中、大量飲酒均在一定程度上使心室擴張，飲酒量越大，擴張越顯著，而小量飲酒未導致心室擴張。中、大量飲酒組和小量及不飲酒組比較，LVEF、FS和E/A值降低，血清BNP水平升高；大量飲酒組LVEF、FS和E/A值較中量飲酒組降低，血清BNP水平升高；小量飲酒組和不飲酒組FS和BNP水平差別無統計學意義。BNP能較好地反映左室功能狀態[4]。LVEF和FS為評價左室收縮功能的指標，E/A值是一個評價舒張功能的指標[5]。以上情況表明，中、大量飲酒者心功能出現不同程度下降，大量飲酒者心功能下降更明顯；但是小量飲酒并沒有引起心功能下降。

氧化應激是指機體在遭受各種有害刺激時，機體或細胞內自由基產生和抗氧化防御之間嚴重失衡，導致活性氧在機體或細胞內蓄積而引起細胞毒性反應，從而導致組織損傷的過程。MDA是生物膜發生脂質過氧化的重要產物，是衡量氧自由基對細胞損害的標志之一。SOD是自由基的酶性清除劑，是機體抗氧化系統中重要的金屬酶類，其活性的高低間接反應了機體清除氧自由基的能力。近年研究顯示，MT可直接捕獲多種活性氧（ROS）和活性氮自由基（RNS）而發揮清除自由基的作用[5]。MT作為一種高效的自由基清除劑，在氧化應激狀態下對機體組織、細胞具有重要的保護作用。本研究結果表明，與不飲酒組和小量飲酒組比較，中、大量飲酒組MDA水平升高，SOD、MT降低；大量飲酒組和中量飲酒組相比，MDA水平升高，SOD、MT下降，表明中、大量飲酒者機體氧化應激狀態比較活躍。小量飲酒組和不飲酒組比較，MDA水平明顯減低，SOD、MT活力增高，表明小量飲酒可以使機體氧化應激水平降低。

目前乙醇導致心臟結構和功能改變的機制尚不十分清楚。根據以上研究結果推測，氧化應激可能是其發病機制之一。飲酒可影響機體的氧化應激狀態，少量飲酒可增強機體抗氧化能力，清除自由基，對機體是一種適應性保護效應，心血管疾病的發生率比不飲酒者更低[6]。但是過量飲酒破壞抗氧化系統，降低抗氧化能力，使心肌遭受自由基的損害，造成心肌損傷，導致心臟結構和功能異常[7]。

[1]Albano E.Alcohol，oxidative stress and free radical damage[J].Proc Nutr Soc,2006,65(3):278-290.

[2]程燕，孫堯，張浩良，等.氧化應激在酒精性心肌病大鼠中的作用[J].中國醫科大學學報，2009，38（8）：589-591.

[3]Cai L.Suppression of nitrative damage by metallothionein in diabetic heart contributes to the prevention of cardiomyopathy[J].Free Radic Biol Med,2006,41(6):851-861.

[4]陳琦玲，劉梅顏，胡大一.血漿B型鈉尿肽水平在心力衰竭診斷中的價值[J].中國現代醫學雜志,2010，20(5):750-752.

[5]陳樹寶，朱銘，孫餛.先天性心臟病影像診斷學[M].北京:人民衛生出版社，2004:69-78.

[6]Baer DJ,Judd JT,Clevidence BA,et al.Moderate alcohol consump?tion lowers risk factors for cardiovascular disease in postmenopaus?al women fed a controlled diet[J].Am J Clinical Nutrition,2002,75(3):593-599.

[7]Guan Z,Lui CY,Morkin E，et al.Oxidative stress and apoptosis in cardiomyocytes induced by high-dose alcohol[J].J Cardiovas Phar?macol,2004，44(6):696-702.