段欣,劉蓉,高曉津,羅曉亮,胡奉環(huán),王娟,郭超,胡小瑩,春語詩,袁建松,劉圣文,張麟,楊偉憲,喬樹賓
心力衰竭(心衰)是由于各種心臟結(jié)構(gòu)或功能性疾病導(dǎo)致心室充盈和(或)射血功能受損而引起的一組綜合征,神經(jīng)體液代償機(jī)制是其重要病理生理機(jī)制之一。心衰患者交感神經(jīng)興奮性異常增強(qiáng),血中兒茶酚胺水平升高,作用于心臟β1腎上腺素能受體,提高心肌收縮力、心率及心排血量。在此過程中可能伴有副交感神經(jīng)興奮性反射性增加,釋放乙酰膽堿與心臟M2乙酰膽堿能受體相結(jié)合,通過修飾抑制性G蛋白,抑制腺苷酸環(huán)化酶,導(dǎo)致第二信使cAMP的生成減少,發(fā)揮拮抗作用,使心率減慢、降低心肌收縮力和心排血量[1]。近年來,心衰的免疫機(jī)制也逐漸得到認(rèn)識(shí),當(dāng)心臟β1和M2受體之間的動(dòng)態(tài)平衡失調(diào)時(shí),β1受體的自身抗體(β1-AAb)和M2乙酰膽堿能受體自身抗體(M2-AAb)產(chǎn)生幾率增加,二者分別與各自相應(yīng)受體的細(xì)胞外第二環(huán)相結(jié)合,產(chǎn)生激動(dòng)劑樣作用,引起自身免疫反應(yīng)損傷心肌細(xì)胞甚至心功能[2]。既往研究發(fā)現(xiàn),多種不同病因?qū)е碌氖湛s功能不全的心衰患者血清M2-AAb陽性率較正常人群均顯著升高,如擴(kuò)張型心肌病、缺血性心肌病、風(fēng)濕性心臟病等,不同病因組間無明顯差異,而與心衰的程度相關(guān),提示M2-AAb水平可能與心肌損傷重構(gòu)和心衰相關(guān)[3]。與收縮功能障礙為主的心臟病不同,肥厚型心肌病(HCM)主要表現(xiàn)為不同程度的舒張功能障礙,關(guān)于HCM患者血清M2-AAb水平及其與臨床表現(xiàn)之間的關(guān)系國內(nèi)外少有報(bào)道,且早期研究均為M2-AAb的定性或半定量研究,鮮有定量研究。本研究定量檢測(cè)HCM患者血清M2-AAb的濃度,并研究其與HCM患者臨床指標(biāo)的關(guān)系。
連續(xù)入選2016-04至2017-03于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院就診的133例HCM患者為HCM組,男性81例。HCM組進(jìn)一步分為梗阻性肥厚型心肌?。℉OCM)亞組(72)、隱匿梗阻性肥厚型心肌?。↙HOCM)亞組(22)、非梗阻性肥厚型心肌?。∟OCM)亞組(39),由于靜息狀態(tài)采血時(shí)LHOCM和NOCM患者均無左心室流出道(LVOT)梗阻,又將LHOCM、NOCM患者歸為L(zhǎng)HOCM+NOCM亞組(61),并與HOCM亞組作比較。另選擇經(jīng)12導(dǎo)聯(lián)心電圖、經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖及血液學(xué)常規(guī)檢驗(yàn)結(jié)果證實(shí)無器質(zhì)性心臟病及自身免疫性疾病,且未服用β受體阻滯劑、糖皮質(zhì)激素及免疫抑制劑的40例受試者為正常對(duì)照組,男性22例,女性18例。
HCM的診斷標(biāo)準(zhǔn)為:經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖或心臟核磁共振測(cè)定的最大左心室室壁厚度≥15 mm或有明確HCM家族史者,最大左心室室壁厚度≥13 mm,且沒有其他心臟或全身性疾病可代償性或繼發(fā)性引起同等程度的心肌肥厚[4]。LVOT梗阻定義為靜息狀態(tài)或生理性激發(fā)(如運(yùn)動(dòng))時(shí)LVOT壓力階差≥30 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。靜息狀態(tài)LVOT壓力階差≥30 mmHg者為HOCM;靜息狀態(tài)LVOT壓力階差<30 mmHg,而生理性激發(fā)后≥30 mmHg為L(zhǎng)HOCM;靜息狀態(tài)及激發(fā)后LVOT壓力階差均<30 mmHg為NOCM[5]。所有入選者均行超聲心動(dòng)圖檢查證實(shí)符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并可導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生顯著變化的疾病如心肌梗死、缺血性心肌病、先天性心臟病、風(fēng)濕性心臟病、瓣膜性心臟病、擴(kuò)張型心肌病;(2)接受過Morrow手術(shù)、經(jīng)皮室間隔化學(xué)消融術(shù)或已植入起搏器;(3)嚴(yán)重的肝、腎疾病,自身免疫性疾病,惡性腫瘤;(4)半年內(nèi)創(chuàng)傷、手術(shù)史;(5)急、慢性感染性疾病或急性感染恢復(fù)期;(6)目前應(yīng)用糖皮質(zhì)激素或免疫抑制劑。
對(duì)入選者進(jìn)行完整病史采集、體格檢查,均行12導(dǎo)聯(lián)心電圖、經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖、24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖、心臟磁共振及血液學(xué)常規(guī)檢驗(yàn)。其中血液學(xué)常規(guī)檢驗(yàn)由阜外醫(yī)院檢驗(yàn)科完成,主要包括血常規(guī)、肝腎功、電解質(zhì)、心肌梗死三項(xiàng)、N末端B型利鈉肽原(NT-proBNP)、大內(nèi)皮素、C反應(yīng)蛋白(CRP)、高敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、同型半胱氨酸、糖化血紅蛋白等。對(duì)常規(guī)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖LVOT壓力階差<30 mmHg的患者行運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超聲心動(dòng)圖,運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超聲檢查前至少停用β受體阻滯劑及鈣拮抗劑等控制心率的藥物1天。
所有入選者均空腹采外周靜脈血,采血前3天未用或停用β受體阻滯劑,靜置后離心(3000 r/min離心15 min),取血清保存于-80℃冰箱待測(cè)。采用人M2-AAb 的酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒(上海Blue Gene,產(chǎn)品編號(hào)E01C0534)檢測(cè)血清M2-AAb濃度,按試劑盒說明書要求進(jìn)行操作。酶標(biāo)儀測(cè)定光密度(OD)值,將測(cè)得的每個(gè)樣本的OD值根據(jù)四參數(shù)Logistic標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出每個(gè)樣本的M2-AAb濃度。用于計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線方程的六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品濃度分別為0、10、25、50、100、250 ng/ml,標(biāo)準(zhǔn)曲線的R2值均大于0.99。為保證實(shí)驗(yàn)的可靠性,每個(gè)樣本均進(jìn)行雙孔同時(shí)測(cè)定,雙孔間變異系數(shù)≤10%,取平均值為每個(gè)樣本的最終M2-AAb濃度。
所有統(tǒng)計(jì)學(xué)分析均運(yùn)用SPSS19.0軟件進(jìn)行。對(duì)于符合正態(tài)分布的計(jì)量資料,用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組間比較用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn);對(duì)不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料,用中位數(shù)(四分位數(shù))表示,兩組間比較用非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗(yàn)。兩連續(xù)變量之間的相關(guān)性分析應(yīng)用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)或Spearman秩相關(guān)。P<0.05為差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
各組受試者間血清M2-AAb濃度比較(表1):HCM組患者血清M2-AAb濃度顯著高于正常對(duì)照組(P1<0.05)。HOCM亞組、LHOCM亞組、NOCM亞組患者的血清M2-AAb濃度也均顯著高于正常對(duì)照組(P<0.05)。亞組分析兩兩比較HOCM亞組、NOCM亞組和LHOCM亞組患者的血清M2-AAb濃度在三組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。將LHOCM、NOCM患者歸為一組,比較其與HOCM患者的血清M2-AAb濃度,兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表1 各組受試者間血清M2-AAb濃度比較
不同臨床特征的HCM患者的M2-AAb濃度分析(表2):女性HCM患者M(jìn)2-AAb濃度顯著高于男性(P=0.001)。有猝死家族史的患者的血清M2-AAb濃度顯著高于無猝死家族史者(P<0.05)。有心房顫動(dòng)、合并中-重度二尖瓣反流或左心房?jī)?nèi)徑≥50 mm的患者的血清M2-AAb濃度顯著高于無心房顫動(dòng),不合并中-重度二尖瓣反流或左心房?jī)?nèi)徑<50 mm的患者(P均 <0.05)。
HCM患者血清M2-AAb水平與臨床指標(biāo)的相關(guān)性分析(表3):為使M2-AAb數(shù)值呈正態(tài)分布,對(duì)其進(jìn)行了對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換。研究發(fā)現(xiàn),logM2-AAb與靜息LVOT壓力階差呈顯著正相關(guān)(r=0.178,P=0.040),與HOCM組靜息LVOT壓力階差呈臨界性正相關(guān)(r=0.224,P=0.058),其他指標(biāo)與logM2-AAb未顯示顯著線性相關(guān)性。
表2 不同臨床特征的肥厚型心肌病患者的血清M2-AAb濃度分析[中位數(shù)(四分位數(shù))]
表3 肥厚型心肌病患者血清logM2-AAb水平與臨床指標(biāo)的相關(guān)性分析
既往對(duì)不同病因收縮功能不全的心衰患者進(jìn)行研究提示M2-AAb濃度可能與心肌損傷和心衰相關(guān)。幾乎所有HCM患者都有不同程度的心肌損傷、重構(gòu)及心室舒張功能不全。由于心肌細(xì)胞肥大,冠脈小血管床密度減低,心肌氧供需失衡,微血管功能障礙均可導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡或壞死,并可出現(xiàn)心肌纖維化。心室壁順應(yīng)性下降、左心室流出道梗阻、心室重構(gòu)以及心律失常都會(huì)加重心室舒張功能不全[6]。1999年,國外學(xué)者Peuekert等[7]首次證實(shí)HCM患者血清β1-AAb和(或)M2-AAb總陽性率顯著高于正常對(duì)照組,且自身抗體陽性可能與病情嚴(yán)重程度相關(guān)。此后國內(nèi)外研究中鮮有關(guān)于HCM患者血清M2-AAb的進(jìn)一步研究報(bào)道,近期劉蓉等[8]半定量測(cè)定HOCM患者M(jìn)2-AAb,其陽性率及平均抗體滴度均顯著高于正常對(duì)照組。本研究定量測(cè)定各類型HCM患者血清M2-AAb濃度,結(jié)果顯示HCM患者血清M2-AAb濃度顯著高于正常對(duì)照組。推測(cè)HCM患者血清M2-AAb濃度升高可能與心肌損傷重構(gòu)和心室舒張功能不全相關(guān)。
本研究顯示,女性HCM患者血清M2-AAb濃度顯著高于男性患者。國內(nèi)外文獻(xiàn)鮮有涉及M2-AAb水平性別差異的報(bào)道,但一項(xiàng)梅奧醫(yī)學(xué)中心的研究入選了1975~2012年間的3 673例HCM患者(包括1661例女性),中位隨訪期為10.9年,研究顯示女性HCM患者較男性癥狀更明顯,心肺運(yùn)動(dòng)耐量更差,血流動(dòng)力學(xué)改變更顯著,生存率更低,可能需要更積極的診治,其多因素模型顯示女性與死亡率獨(dú)立相關(guān)[9]。另一項(xiàng)針對(duì)中國HCM患者的研究入選了1999~2011年間的621例HCM患者(包括161例女性),平均隨訪4年,顯示出相似的研究結(jié)果,女性是HCM患者全因死亡率、心血管死亡和進(jìn)展為慢性心衰的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[10]。由此可見,不同性別的HCM患者其疾病進(jìn)程和預(yù)后可能存在差異,本研究中不同性別患者M(jìn)2-AAb濃度的差別可能提示參與HCM的自身免疫機(jī)制或許存在性別差異,由此是否可解釋女性HCM預(yù)后更差的原因尚需今后進(jìn)一步研究。
惡性心律失常是心原性猝死的最常見原因,可為快速性心律失常如室性心動(dòng)過速、心室顫動(dòng)或緩慢性心律失常如心動(dòng)過緩或心臟停搏。本研究顯示,有猝死家族史的HCM患者血清M2-AAb濃度顯著高于無此家族史者。推測(cè)M2-AAb濃度升高進(jìn)一步激動(dòng)心臟M2受體可能會(huì)增加緩慢性心律失常的發(fā)生。另外,有研究表明,部分M2-AAb陽性的Chagas心臟病患者QT離散度增加,而QT離散度正是心室復(fù)極不均一性的指標(biāo),與室性心律失常和猝死發(fā)生率增加相關(guān)[11]。猝死家族史是指有兩個(gè)或兩個(gè)以上有血緣關(guān)系的家庭成員在40歲之前發(fā)生猝死。研究表明猝死家族史可作為評(píng)估HCM患者發(fā)生猝死可能性的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[12],HCM是一種傳統(tǒng)意義上的單基因疾病,呈常染色體顯性遺傳,有些基因突變?nèi)鏜YH7、TNNT2所致的HCM猝死發(fā)生率高,預(yù)后差,被稱為“惡性突變”。HCM既具有遺傳異質(zhì)性,也具有表型異質(zhì)性。有研究入選了2 062 例擴(kuò)張性心肌病和缺血性心肌病慢性心衰患者,測(cè)定血清β1-AAb和 M2-AAb,并隨訪 36 個(gè)月,研究發(fā)現(xiàn),β1-AAb是預(yù)測(cè)擴(kuò)張性心肌病和缺血性心肌病猝死的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,但M2-AAb與此方面無明顯關(guān)聯(lián)[13]。HCM患者心臟自身受體抗體的表達(dá)是否與遺傳異質(zhì)性相關(guān),尚需今后進(jìn)一步研究。
本研究顯示合并心房顫動(dòng)、或左心房?jī)?nèi)徑≥50 mm或中-重度二尖瓣反流的HCM患者的血清M2-AAb濃度顯著高于不合并者。左心房壓升高和左心房擴(kuò)大是心房顫動(dòng)發(fā)生的病理基礎(chǔ),心房顫動(dòng)的發(fā)生會(huì)造成HCM患者在心室舒張功能不全的基礎(chǔ)上伴隨心房收縮功能喪失、心排血量下降,導(dǎo)致心衰進(jìn)一步惡化,可引起血清M2-AAb濃度升高。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,M2-AAb陽性的家兔較對(duì)照組心房?jī)?nèi)激動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng),心房有效不應(yīng)期更短,導(dǎo)致房性心律失常明顯增加[14]。由于入選時(shí)已除外心臟瓣膜病,故二尖瓣反流均繼發(fā)于SAM征,加重LVOT梗阻,并引起左心室舒張末期壓力和室壁張力增加,進(jìn)一步導(dǎo)致心肌肥厚、心肌重構(gòu)和心室舒張功能障礙,促進(jìn)M2-AAb的產(chǎn)生。相關(guān)性分析中顯示,HCM患者logM2-AAb與靜息LVOT壓差呈顯著正相關(guān),亞組分析提示在HOCM患者中l(wèi)ogM2-AAb與靜息LVOT壓差達(dá)臨界性正相關(guān)。LVOTG升高加重心臟舒張功能不全及心肌損傷重構(gòu),可引起血清M2-AAb濃度升高。
綜上所述,HCM患者血清M2-AAb濃度顯著高于正常人群,性別、是否有猝死家族史可能影響其濃度。合并心房顫動(dòng)、左心房?jī)?nèi)徑≥50 mm或二尖瓣中-重度反流的HCM患者血清M2-AAb水平顯著升高。HCM患者血清M2-AAb濃度與靜息LVOT壓差相關(guān)。提示血清M2-AAb濃度能夠在一定程度上反映HCM患者的心肌損傷和心臟舒張功能障礙,對(duì)探索HCM發(fā)生發(fā)展的機(jī)制有一定意義,有待進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
[1] Stavrakis S, Kem DC, Patterson E, et al. Opposing cardiac effect of autoantibody activation of β-adrenergic and M2muscarinic receptors in cardiac-related diseases[J]. Int J Cardiol, 2011, 148(3): 331-336.DOI: 10. 1016/j. ijcard. 2009. 11. 025.
[2] Matsui S, Fu ML, Shimizu M, et al. Dilated cardiomyopathy defines serum autoantibodies against G-protein-coupled cardiovascular receptors[J]. Autoimmunity, 1995, 21(2): 85-88.
[3] 張麟, 胡大一, 史旭波, 等. 心臟β1和M2受體自身抗體與心力衰竭的研究[J]. 中華內(nèi)科雜志, 2001, 40(7): 445-447.
[4] Gersh BJ, Maron BJ, Bonow RO, et al. 2011 ACCF/AHA guideline for the diagonsis and treatment of hypertrophic cardiomyopathy: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on practice guidelines. developed in collaboration with the American Association for Thoracic Surgery,American Society of Echocardiography, American Society of Nuclear Cardiology, Heart Failure Society of America, Heart Rhythm Society,Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, and Society of Thoracic Surgeons[J]. J Am Coll Cardiol, 2011, 58(25): e212-e260.DOI: 10. 1016/j. jacc. 2011. 06. 011.
[5] Maron MS, Olivotto I, Zenovich AG, et al. Hypertrophic cardiomyopathy is predominantly a disease of left ventricular outflow tract obstruction[J]. Circulation, 2006, 114(21): 2232-2239. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA. 106. 644682.
[6] 喬樹賓. 肥厚型心肌病——基礎(chǔ)與臨床[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2012: 95-105.
[7] Peukert S, Fu ML, Eftekhari P, et al. The frequency of occurrence of anti-cardiac receptor autoantibodies and their correlation with clinical manifestation in patients with hypertrophic cardiomyopathy[J].Autoimmunity, 1999, 29(4): 291-297.
[8] 劉蓉, 喬樹賓, 胡奉環(huán), 等. 心臟 β1腎上腺素能受體和 M2乙酰膽堿能受體的自身抗體與肥厚型心肌病的關(guān)系研究[J]. 中國循環(huán)雜志, 2017, 32(11): 1104-1106. DOI: 10. 3969/j. issn. 1000-3614.2017. 11. 014.
[9] Geske JB, Ong KC, Siontis KC, et al. Women with hypertrophic cardiomyopathy have worse survivalv[J]. Eur Heart J, 2017, 38(46):3434-3440. DOI: 10. 1093/eurheartj/ehx527.
[10] Wang Y, Wang J, Zou Y, et al. Female sex is associated with worse prognosis in patients with hypertrophic cardiomyopathy in China[J].PLoS One, 2014, 9(7): e102969. DOI: 10. 1371/journal. pone.0102969. eCollection 2014.
[11] Medei E, Pedrosa RC, Benchimol Barbosa PR, et al. Human antibodies with muscarinic activity modulate ventricular repolarization: basis for electrical disturbance[J]. Int J Cardiol, 2007, 115(3): 373-380. DOI:10. 1016/j. ijcard. 2006. 03. 022.
[12] Christiaans I, van Engelen K, van Langen IM, et al. Risk stratification for sudden cardiac death in hypertrophic cardiomyopathy: systematic review of clinical risk markers[J]. Europace, 2010, 12(3): 313-321.DOI: 10. 1093/europace/eup431.
[13] Pei J, Li N, Chen J, et al. The predictive values of beta1-adrenergic and M2muscarinic receptor autoantibodies for sudden cardiac death in patients with chronic heart failure[J]. Eur J Heart Fail, 2012, 14(8):887-894. DOI: 10. 1093/eurjhf/hfs082.
[14] Hong CM, Zheng QS, Liu XT, et al. Effects of autoantibodies against M2 muscarinic acetylcholine receptors on rabbit atria in vivo[J].Cardiology, 2009, 112(3): 180-187. DOI: 10. 1159/000149152.