肉堿代謝異常對穩定型心絞痛患者長期預后的影響

高全彩 吳紅葵 杜 恒

左旋肉堿（L-carnitine，LC）是一種廣泛存在于機體組織內的氨基酸衍生物，其主要生理功能是將長鏈脂肪酸從線粒體膜外轉到膜內進行脂肪酸的氧化，是能量代謝過程中不可缺少的物質[1]。在人體中，左旋肉堿以游離肉堿（free carnitine，FC）和酰基肉堿（acylcarnitine，AC）兩種形式存在。LC主要存在于骨骼肌和心肌，尤其是心臟含量最高[2]。與其他臟器不同，心臟氧化的底物優先選擇脂肪酸，其能量供應的60%～80%來自脂肪酸的β氧化[2]。因此，肉堿在心臟的能量代謝中發揮重要作用，當發生心肌缺血影響心肌代謝時容易出現肉堿代謝異常[3]。有關肉堿水平異常在代謝性疾病中研究較多，酰基肉堿已經成為一個評估肥胖和2型糖尿病等慢性代謝疾病嚴重程度的有效指標[4，5]。然而，目前以肉堿作為反映冠心病患者代謝異常指標的研究極少，其臨床意義也不明確。因此，本研究擬以穩定型心絞痛患者為研究對象，探討肉堿代謝改變對患者長期預后的影響，現報道如下。

資料與方法

1.研究對象 收集2013年1月1日至2015年12月31日，在我院門診常規復查并符合條件的冠心病患者343例，男性215例，女性138例，平均年齡（61.2±12.5）歲。根據AC/FC中位數將研究對象分為低AC/FC組167例（AC/FC＜0.243）和高AC/FC組176例（AC/FC≥0.243）。

（1）納入標準：①穩定型心絞痛患者，診斷依據參照2007年慢性穩定性心絞痛診斷與治療指南[6]，主要包括臨床表現、心電圖、影像學證據等，病史及體格檢查：呈陣發性胸痛、胸部不適，持續數分鐘，心絞痛發作時可有心率增快、血壓升高、焦慮、出汗，有時可聞及第四心音、第三心音或奔馬律，或出現心尖部收縮期雜音，第二心音逆分裂，偶聞雙肺底啰音；心電圖：心絞痛發作時可出現暫時性ST段移位；冠狀動脈血管造影：可見分支或左主干狹窄＞50%；②2周內無心絞痛發作。

（2）排除標準：①既往心肌梗死、經皮冠狀動脈介入治療（percutcueocs coronary intervention，PCI）或冠狀動脈旁路移植術（coronary artery bypass grafting，CABG）病史患者；②骨骼肌肉疾病、慢性腎臟疾病、線粒體病患者；③甲狀腺功能亢進或預期壽命＜1年的惡性腫瘤等患者。本研究經院倫理委員會批準，研究對象均知情同意。

2.方法 所有研究對象均給予阿司匹林和阿托伐他汀等藥物治療。收集研究對象的一般資料，包括性別、年齡、吸煙史、病史包括高血壓、血脂異常、糖尿病。空腹、脫鞋并身著輕裝測量體質量和身高，計算BMI。

所有研究對象行經胸超聲心動圖檢查，應用改良Simpson法測量LVEF，LVEF＜50%表示心臟收縮功能受損。納入研究后抽空腹靜脈血5mL，送至檢驗科應用全自動生化分析儀檢測實驗室指標，包括TG、HDL-C、LDL-C、TG、血糖、尿酸、CRP、尿素氮和肌酐。

另取血液5 mL，2 000 r/min離心5 min，分離血漿后-70℃保存。采用循環酶法檢測總肉堿（total carnitine，TC）和FC，試劑盒購自日本旭化成株式會社，嚴格按照說明書步驟完成測量。酰基肉堿=總肉堿-游離肉堿。酰基肉堿與游離肉堿比值（AC/FC）為人類線粒體代謝改變的敏感篩選指標，AC/FC比值升高提示存在線粒體功能障礙[7]。

本研究進行前瞻性隨訪，連續入選2013年至2015年，在門診隨診復查的冠心病患者，并對其進行每3個月一次門診隨訪或者電話隨訪，隨訪終點事件為主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE），隨訪截止日期為2018年1月1日。MACE包括心血管性死亡、非致命性心肌梗死、慢性心力衰竭和血運重建（PCI或CABG）。失訪、非心血管性死亡的數據為刪失數據。

3.統計學方法 使用SPSS16.0統計分析。連續變量用平均數±標準差表示，分類變量用絕對數和百分比表示，采用t檢驗或χ2檢驗，生存率估算應用Kaplan-Meier法，采用Log-rank檢驗，應用多變量Cox比例風險回歸分析MACE的獨立危險因素，均為雙側檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.組患者的基線特征比較 與低AC/FC組比較，高AC/FC組男性比例、BMI、TC、LDL-C、血糖和LVEF＜50%比例較高，而HDL-C水平較低（P＜0.05，表1）。

2.MACE的發生情況 隨訪時間為39（6～57）個月，低AC/FC組和高AC/FC組分別有5例和4例失訪，2例和2例死于其他疾病（腫瘤、意外傷害等）。低AC/FC組有17例發生MACE，其中非致命性心肌梗死6例，心血管性死亡4例，慢性心力衰竭4例，血運重建3例；高AC/FC組有28例發生MACE，其中非致命性心肌梗死10例，慢性心力衰竭7例，心血管性死亡6例，血運重建5例。兩組無MACE生存曲線存在顯著差異（χ2=4.214，P=0.043，圖1）。

表1 兩組的臨床特點比較[±s，n（%）]

表1 兩組的臨床特點比較[±s，n（%）]

項目 低AC/FC組（n=167）高AC/FC組（n=176） t/χ2值 P值男性 95（56.9） 120（68.2） 4.674 0.031年齡/歲 60.8±12.7 61.6±13.3 0.569 0.570 BMI/（kg/m2） 23.2±3.0 23.9±3.1 2.123 0.034冠狀動脈造影 160（94.7） 170（95.0） 0.426 0.572當前吸煙者 55（32.9） 66（37.5） 0.782 0.376高血壓病 77（46.1） 89（50.6） 0.683 0.409 2型糖尿病 34（20.4） 47（26.7） 1.913 0.167血脂異常 62（37.1） 72（40.9） 0.515 0.473 TC/（mmol/L） 4.17±1.19 4.48±1.26 2.340 0.020 TG/（mmol/L） 2.03±1.00 2.08±0.98 0.468 0.640 LDL-C/（mmol/L） 2.45±1.06 2.80±1.19 2.871 0.004 HDL-C/（mmol/L） 1.25±0.33 1.17±0.30 2.351 0.019血糖/（mmol/L） 5.45±2.11 5.96±2.23 2.173 0.030尿酸/（mmol/L） 344.8±92.1 352.6±105.5 0.728 0.467 CRP/（mg/L） 7.9±3.6 8.3±3.9 0.986 0.325尿素氮/（mmol/L） 5.8±3.6 6.0±3.8 0.500 0.618肌酐/（μmol/L） 85.9±37.8 82.4±40.1 0.831 0.407 LVEF＜50% 15（9.0） 29（16.5） 4.305 0.038

3.AC/FC值對MACE的影響 多因素Cox回歸分析表明，男性、LDL-C升高、LVEF＜50%和高AC/FC值是影響MACE發生的危險因素（表2）。

討 論

圖1 低AC/FC組和高AC/FC組的無MACE生存曲線比較

LC是活化長鏈脂肪酸進入線粒體內進行β氧化和三羧酸循環的唯一轉運載體。LC缺乏或代謝紊亂將嚴重影響脂肪酸代謝，與多種疾病如高脂血癥、低血糖、骨骼肌病和心臟病等的發生有關[8]。目前，反映肉堿代謝障礙的一個有效指標為AC/FC比值，是線粒體代謝改變的敏感篩選指標，其升高提示左旋肉堿不足，體內存在能量代謝障礙[7]。本研究據此將研究對象分為兩組，結果發現，高AC/FC組男性比例顯著高于低AC/FC組。前面一個正常人群的研究也發現，男性血清中游離肉毒堿及總肉毒堿水平高于女性[9]，與本研究結果相似，考慮與男性體成分中肌肉含量更高有關。肉堿參與脂肪酸β氧化，肉堿水平異常可導致脂肪酸積累，并引起TC、TG、LDL-C等代謝異常[8]。本研究也發現高AC/FC組和低AC/FC組之間的血脂水平存在顯著差異，與前面研究結果一致。另外，肉堿是代謝性疾病代謝紊亂的指標之一，前面的研究發現肥胖或2型糖尿病患者中存在顯著的肉堿水平異常[10-11]，本研究也發現高AC/FC組的BMI和血糖水平均顯著高于低AC/FC組。心肌的能量供應主要來自脂肪酸的β氧化[2]，AC/FC值升高提示線粒體能量代謝障礙，影響心肌的收縮功能，這可能是本研究中高AC/FC組心臟功能較差的原因之一。總之，兩組之間基線特征的差異提示肉堿代謝異常與眾多傳統心血管危險因素關系密切。

本研究對參與者進行了長時間的前瞻性隨訪，發現高AC/FC組的無MACE生存率顯著低于低AC/FC組，提示肉堿水平是影響心絞痛患者長期預后的一個指標。多因素分析進一步證實，AC/FC是影響MACE發生的危險因素，證實肉堿代謝指標可作為心絞痛患者心血管風險的生物標志物，獨立于傳統的心血管疾病危險因素。國外Kalim等[12]以透析患者為研究對象，發現某些長鏈酰基肉堿水平升高與心血管死亡風險有關，與本研究結果相似。Rizza等[13]以老年人群為研究對象，也有類似的研究結果。因此，常規篩查肉堿水平，有助于患者預后的判斷及高危患者的篩選。針對高危患者，加強隨訪和干預如改變生活方式可能對于預防MACE有一定的意義[14]。最近的一項研究表明，地中海式飲食可改變血漿酰基肉堿與心血管疾病風險之間的關聯[15]。另外，已有研究表明，補充左旋肉堿能夠改善心功能、保護心肌，減少心血管事件[16]。因此，對于高AC/FC值的冠心病患者，常規給予左旋肉堿治療可能會使其額外獲益，改善預后，這需要臨床研究進一步證實。

表2 影響MACE的多因素Cox回歸分析

心肌的能量供應主要來源于脂肪酸，而肉堿在脂肪酸的β氧化過程中發揮舉足輕重的作用。AC/FC比值升高提示FC下降或（和）AC升高。FC下降影響長鏈脂肪酸在心肌中的代謝和能量供應，從而促進心臟疾病的進展。酰基肉堿的積聚對心肌細胞有毒性作用，影響生物膜的流動性和鈉-鉀泵等功能、抑制血管內皮細胞舒血管因子的釋放，能夠誘發心律失常，加重心肌缺血[17]。因此，心肌細胞線粒體能量產生障礙和酰基肉堿堆積可能是心絞痛患者MACE增加的主要機制。

總之，本研究表明，血清肉堿水平是影響穩定型心絞痛患者長期預后的重要標志物，對于判斷預后和指導治療可能具有一定的意義。