刘玉芝，张少阳，任玉华

（聊城市人民医院 心内科，山东 聊城）

0 引言

心房颤动（简称房颤）是临床上最常见的心律失常之一，在我国总体人群患病率为1%[1]，其发病率随年龄增长而增加。房颤的危险因素有：年龄老龄化、心脏病、高血压病、糖尿病、甲状腺功能亢进、肥胖、精神紧张、电解质紊乱、严重感染、炎性标志物等[2]。房颤可并发中风、心力衰竭，最严重并发症为血栓栓塞、中风，增加死亡率而严重危害人类健康。氧化三甲胺（TMAO）是含磷脂酰胆碱、胆碱的动物制品经肠道菌群代谢吸收后在肝脏内氧化的产物。多项研究发现TMAO 与心血管疾病有关，如冠状动脉粥样硬化性心脏病、心力衰竭、高血压病、血脂异常，另外与脑卒中、慢性肾功能不全、糖尿病等疾病相关[3-5]。了解肠道微生物群与心血管疾病的关系是一个不断扩展的研究领域，特别是心律失常方面研究较少。本研究通过测定房颤患者血浆TMAO 水平来探讨其与心房颤动发生与维持的关系。

1 对象与方法

1.1 对象

选取2018 年1 月至2019 年9 月于聊城市人民医院心内科就诊的房颤患者119 例，根据房颤发病的持续时间进行分类，分为阵发性房颤、持续性房颤、永久性房颤。阵发性房颤指的是房颤持续小于7 天，可以自行中止或药物中止者；持续性房颤指房颤持续发作大于7 天，必须通过药物或电复律转复，但在短时间内又复发，7天＜发作持续时间≤1 年者；永久性房颤指房颤持续时间大于一年以上，不能转复为窦性心律或在转复后24h 内复发者。

本研究根据上述诊断标准入选阵发性房颤32 例，持续性房颤47 例，永久性房颤40 例，选择无房颤史，心电图检查为窦性心律者36 例作为对照组。入选标准：年龄40～85 岁；无甲状腺功能异常；无急性冠脉综合征；无腹泻；未服用过益生菌；无急性出血；无肝肾功能不全；2 个月内无手术、外伤及急慢性感染性疾病；无自身免疫性疾病及恶性肿瘤。房颤患者用药情况：房颤的治疗以稳定心率及抗凝药物为主，三组房颤患者根据具体病情应用β 受体阻滞剂（美托洛尔或比索洛尔）、普罗帕酮或地高辛稳定心率治疗，根据CHA2DS2-VASc 评分，评分≥2 分的予以抗凝治疗（华法林、利伐沙班或达比加群酯）。各组在性别、年龄、合并的基础疾病、房颤患者用药情况等因素上相互匹配（表1）。

1.2 方法

所有患者均在清晨、空腹、清醒时抽取肘静脉血，每次抽3mL置于干管中，3500r/min 离心5 分钟取血浆，采用高效液相色谱串联质谱法测定TMAO 水平，采用化学免疫发光法测定BNP 水平。以心脏超声长轴M 型切面测量的左心房前后径作为心房内径，取心尖四腔心及两腔心切面，采用双平面Simpson 法计算左心室射血分数。

表1 四组患者基本的临床资料

表2 四组患者 TMAO、LAD、EF、BNP 测定结果

1.3 统计学处理

应用SPSS 23.0 统计软件进行统计分析。计数资料用[n（%）]表示，四组间计数资料比较采用χ2检验，计量资料以均数±标准差（）表示，四组间样本比较采用单因素方差分析，若方差不齐，采用秩和检验进行比较。对TMAO 与左心房内径、左室射血分数做pearson 相关分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基本资料

四组患者年龄、性别、饮食、合并基础疾病、房颤患者用药情况等临床资料差异无统计学意义（P＞0.05），但心功能分级有差别，房颤组心功能明显较对照组差（P＜0.05）（表1）。

2.2 四组患者TMAO、BNP、LAD、EF 测定结果

TMAO 表达水平在永久房颤组、持续房颤组、阵发性房颤组均 高 于 对 照 组（10.03±1.13）μmol/L、（10.02±1.01）μmol/L、（9.39±1.32）μmol/L vs （8.51±1.18）μmol/L（P＜0.05）；永 久房颤组和持续房颤组高于阵发房颤组（10.03±1.13）μmol/L、（10.02±1.01）μmol/L vs （9.39±1.32）μmol/L（P＜0.05）。永久房颤组LAD 大于持续房颤组、阵发性房颤组、对照组（46.53±6.68）mm vs （43.88±6.37）mm、（41.09±5.51）mm、（38.52±4.64）mm（P＜0.05）；永久房颤组和持续房颤组BNP 水平高于阵发房颤组和 对 照 组（343.10±185.57）pg/mL、（352，21±158.38）pg/mL vs（273.56±176.59）pg/mL、（230.98±154.04）pg/mL（P＜0.05）；持续性房颤组LAD 大于阵发性房颤组和对照组（43.88±6.37）mm vs （41.09±5.51）mm、（38.52±4.64）mm（P＜0.05）。而 永 久 房颤组EF 低于持续房颤组、阵发性房颤组、对照组（45.93±8.08）%vs （49.51±7.26）%、（54.02±8.20）%、（54.75±6.36）%（P＜0.05）；持续性房颤组EF 低于阵发性房颤组和对照组（49.51±7.26）%vs （54.02±8.20）%、（54.75±6.36）%（P＜0.05）。（表2）。

2.3 血浆TMAO 水平与BNP、LAD、EF 的相关性

TMAO 水平与BNP 成正相关（r=0616，P＜0.01），TMAO 水平与LAD 成正相关（r=0.273，P=0.01），与EF 呈负相关（r=-0.198，P=0.014）。

3 讨论

心房颤动（AF）是最常见的心律失常。伴随着发病率、并发症和死亡率增加，人们对其危险因素的研究越来越多，包括老龄化，高血压、充血性心力衰竭、冠心病、心脏瓣膜病，糖尿病，男性，左心室肥大、肥胖、饮酒过度、睡眠呼吸暂停、运动量少等。然而，没有一个确定的临床因素或组合临床因素能准确的预测其风险性[6,7]。因此，目前的研究重点是识别可准确预测房颤发展的生物标志物。本研究通过校正房颤的其他危险因素后，根据房颤的发病时间分组，通过测定119 例房颤患者与36 例正常窦律者血浆TMAO 的水平，同时测定血浆BNP 水平、LAD、EF 来评价其与房颤发生与维持的关系。心肌张力的增加、血管紧张素Ⅱ、内皮素等体液因素可促进BNP 的释放。Silvet 等[8]发现心房肌的扩张及容量超负荷可导致BNP 水平升高，与慢性房颤密切相关。Inohara 等[9]关于BNP 与房颤进展及临床疗效的研究结果显示，基于BNP 的风险评分比传统风险评分在评估房颤进展及预测心血管或神经重大不良事件方面具有更好的鉴别能力。另外，心房增大和纤维化等病理改变也可能导BNP 升高。 BNP 水平可反映出更高程度的系统性炎症，这也与房颤的发生有关。因此BNP 水平可反映房颤的严重程度。左心房扩大与房颤互为因果关系，左心房扩大促进房颤复发、血栓形成，故左心房内径大小也可能反映房颤的严重程度。另外，本研究结果示房颤患者发病时间越长，BNP 水平越高，LAD 增大越明显，EF 值降低越明显，与既往研究结果相似。随着心房颤动的发展，TMAO 水平明显升高，且其与BNP、LAD、EF 均具有相关性，进一步提示其与房颤的严重程度有关。因此，血浆氧化三甲胺水平可能是预测房颤发病与维持的独立危险因素。

TMAO（氧化三甲胺）是肠道菌群在消化过程中产生的代谢物。TMAO 来源于肠道菌群对三甲胺（TMA）的氧化，肠道微生物将摄入的胆碱、肉毒碱、卵磷脂等营养前体代谢产生TMA，TMA经循环进入肝脏，在肝脏中经氧化酶氧化生成TMAO。而TMAO前体物质-胆碱及肉碱在红肉中的含量最高，长期摄入红肉会使肠道细菌产TMAO 的能力增强[10,11]。Wang 等[12]做的一项研究中，入组113 名健康成人，随机分成3 组，3 组分别以红肉、白肉、非肉类作为蛋白质主要来源（饮食中蛋白质占总热量的25%）。经过4 周的饮食后，研究发现食用红肉的志愿者血浆中TMAO 及前体物质（甜菜碱、肉毒碱、丁酰甜菜碱、巴豆甜菜碱）的含量均显著高于白肉与非肉组。红肉饮食期间志愿者血浆中TMAO 水平平均升高了3 倍，部分志愿者TMAO 水平甚至增加了10 倍。虽患者饮食摄入或肠道菌群变化不可控制，但人体TMAO 水平及肠道细菌产TMAO 的能力主要受红肉饮食的影响，本实验中通过调查每组患者每日平均进食红肉量发现四组之间无统计学差异。氧化三甲胺已被确定为参与动脉粥样硬化、糖尿病性心血管疾病和心力衰竭等心血管疾病的发病机制的生物标志物[13]。近期的研究表明[14]TMAO 及其前体与心血管代谢疾病，如2 型糖尿病（T2DM）、冠心病（CAD）、心肌梗死（MI）、中风、房颤（AF）和慢性肾脏疾病（CKD）之间存在因果关系。Svingen 等[15]的流行病学研究3797例疑似稳定性心绞痛的患者，随访平均7.3-10.8 年，结果显示血浆T MA O水平升高伴随房颤发生风险增髙，但其研究尚不能表明存在血浆氧化三甲胺与房颤之间存在因果关系。Yu 等[16]将TMAO 注入到犬心外膜心脏自主神经节中，通过快速心房起搏（RAP）构建急性房颤模型，发现心房自主神经节活性显著增高，心房ERP 显著缩短，心房颤动易颤窗变宽，增加了心房结构重构因子（NGF）及c-fos 的表达，上调了血清炎性因子IL-6、TNF-α。这项研究结果表明，TMAO 通过增加系统炎症状态、增强心脏自主神经活性导致心脏结构重构及电重构。

心房颤动的发病与维持为多种因素共同作用的结果。其中炎症介质介导心房的结构重构和电重构，是房颤维持和进展的重要因素，而心脏自主神经重构及活性增高在心房颤动的发生和维持中也发挥重要作用。而氧化三甲胺促进房颤发生维持的机制考虑为：1）心房自主神经节位于心外膜脂肪垫中，其活性增高，通过ganglionated plexi （GP）调节，可导致心房电重构及结构重构，从而进一步促进心房颤动的发生及维持[17]。而肠道菌群及其代谢产物可促进肠道神经生成并增强心脏自主神经活性[18]，考虑此为TMAO 与房颤发生与维持之间的机制之一。2）炎症信号在房颤病理生理中的作用也越来越受到人们的关注。氧化三甲胺已经被证明可以增加氧化应激，损害线粒体功能，抑制mTOR 信号，上调巨噬细胞的表达[19]，激活NLRP3 炎性小体[20]诱导内皮功能障碍，激活促炎NFκB-p65 信号通路[16]等促进机体的炎症反应，导致心房的机械重构和电重构。考虑促进机体的炎症反应为其影响房颤的另一机制。

但是，由于饮食摄入或肠道菌群变化而引起的血浆氧化三甲胺水平的改变是否足以直接调节心脏的自主神经系统或激活心肌细胞的炎性小体通路仍不清楚。另外本项研究入组例数较少，存在一定的限制，但可为肠道代谢和心脏电生理之间提供了一条潜在的途径，以细化目前AF 发展的临床危险因素的预测价值，为房颤的临床治疗提供一定的帮助。