盛兆雪 譚宇 周鵬 劉臣 李健楠 周金英 陳潤真 陳藝 宋莉 趙漢軍 顏紅兵

冠狀動脈易損斑塊破裂是導致急性心肌梗死最常見的病理類型。光學相干斷層成像（optical coherence tomography，OCT）是目前評估易損斑塊的標準手段，但其有創(chuàng)性、費用高昂以及對器械和技術有一定要求等因素限制了臨床上的廣泛應用［1］。有研究報道顯示，具有致動脈粥樣硬化和促進心血管疾病發(fā)生作用的腸道菌群代謝產物氧化三甲胺（trimethylamine N-oxide，TMAO）能夠預測冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心?。┗颊叻亲锓赴邏K的易損特征［2-5］。既往研究顯示，急性心肌梗死患者血漿TMAO與罪犯斑塊形態(tài)（斑塊破裂）有關［6］。但血漿TMAO與急性心肌梗死斑塊破裂患者罪犯斑塊特征的關系尚未明確。本研究旨在探索急性心肌梗死斑塊破裂患者血漿TMAO與罪犯斑塊特征的關系，評估使用無創(chuàng)血漿標志物手段預測易損斑塊的可行性，從而優(yōu)化急性心肌梗死患者的臨床風險分層方法和臨床治療策略。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究入選患者均來自于中國醫(yī)學科學院醫(yī)學與健康科技創(chuàng)新工程項目（編號：2016-I2M-1-009）“基于冠狀動脈斑塊影像學特征的急性心肌梗死干預研究”（臨床試驗注冊編號：NCT03593928）。連續(xù)入選中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院2017年4月1日至2018年7月31日因急性心肌梗死行直接經皮冠狀動脈介入治療并行OCT檢查后證實斑塊破裂的90例患者。搜集患者人口學資料、危險因素、既往病史、圍術期實驗室檢查結果、冠狀動脈造影資料和OCT影像特征資料。根據患者血漿TMAO中位數（3.22 μmol/L）水平，將患者分為TMAO高值組（45例）和TMAO低值組（45例）。所有患者均簽署手術知情同意書。

1.2 OCT圖像獲取和分析

應用抽吸導管盡可能抽吸病變處血栓，若為重度狹窄則使用小直徑球囊低壓預擴張恢復心肌梗死后溶栓治療試驗（thrombolysis in myocardial infarction，TIMI）前向血流Ⅲ級后進行OCT檢查。本研究采用最新基于頻域的OCT系統(tǒng)（ILUMIEN OPTIS OCT血管內成像系統(tǒng)，雅培醫(yī)療，美國）?；爻匪俣葹?6 mm/s、185幀/s，回撤長度為75 mm。由2名對冠狀動脈造影數據和臨床資料未知的醫(yī)師分別進行OCT圖像分析。如判斷結果有分歧，則由第3名醫(yī)師再次進行分析確認。斑塊破裂被定義為纖維帽不連續(xù)且管腔和斑塊內核相通或斑塊內空洞形成。薄纖維帽斑塊（thin-cap fibroatheroma，TCFA）被定義為纖維帽最薄處厚度≤65 μm的脂質斑塊。在罪犯斑塊纖維帽最薄處測量3次纖維帽厚度取平均值作為最終纖維帽厚度。微通道表現為低信號、邊緣銳利的空洞樣結構；膽固醇結晶表現為較高強度信號、衰減較低的薄線性區(qū)域，通常位于纖維帽或脂質斑塊壞死核心中與脂質伴行；巨噬細胞表現為高反射、強衰減的點狀或條帶狀結構［7］?；贠CT圖像分析按照下述公式計算得到的歸一化標準差（normalized standard deviation，NSD）可以定量評估罪犯斑塊巨噬細胞浸潤程度［8］。

NSD=σ?（Smax-Smin）×100

其中σ代表OCT圖像信號標準差，Smax代表OCT圖像信號最大值，Smin代表OCT圖像信號最小值。

1.3 血漿TMAO測定

使用含有乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）的Vacutainer管收集經橈動脈或股動脈入徑采集的肝素化前的血液樣品，然后立即離心并在-80℃下儲存直至分析。使用穩(wěn)定同位素稀釋-高效液相色譜-串聯質譜法測量血漿TMAO水平。

1.4 統(tǒng)計學分析

所有數據采用SPSS 25.0進行分析。正態(tài)分布計量資料用（s）表示，非正態(tài)分布計量資料用中位數（四分位數間距）表示，采用獨立樣本 t 或Mann-Whitney U檢驗；計數資料以例（百分比）表示，采用Chi-square卡方檢驗或Fisher確切概率法。使用Pearson相關分析法分析血漿TMAO與NSD的關系。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 患者基線資料情況（表1）

入選患者的平均年齡為（59.4±10.9）歲，男性72例（80.0%），體重指數為（26.0±3.3）kg/m2，合并糖尿病34例（37.8%）、高血壓病52例（57.8%）、高脂血癥80例（88.9%），吸煙者64例（71.1%），血漿TMAO為3.22（2.35，4.56）μmol/L，SYNTAX評分為18.00（13.75，24.50）分。冠狀動脈造影結果顯示單支病變13例（14.4%）、雙支病變43例（47.8%）和三支病變34例（37.8%），左主干病變6例（6.7%）。梗死相關動脈中，左前降支40例（44.4%）、右冠狀動脈45例（50.0%）、左回旋支5例（5.6%）。

兩組患者年齡、性別、體重指數、既往合并高血壓病及高脂血癥史、吸煙史、SYNTAX評分，梗死相關動脈以及病變支數比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。TMAO高值組患者糖尿病患病率（48.9%比26.7%，P=0.050）、糖化血紅蛋白［（7.0±1.7）%比（6.3±1.5）%，P=0.040］、TMAO水平［4.55（3.75，6.74）μmol/L比2.38（1.79，2.81）μmol/L，P＜0.001］均高于TMAO低值組，差異均有統(tǒng)計學意義。

圖1 血漿TMAO水平和NSD的關系

2.2 兩組患者OCT特征比較（表2）

兩組患者脂質斑塊比例、鈣化斑塊比例、最小管腔面積、腔內血栓比例、最大脂質弓角度、膽固醇結晶比例、微鈣化比例比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。與TMAO低值組患者相比，TMAO高值組纖維斑塊比例更低（13.3%比35.6%，P=0.026）、最小纖維帽厚度更?。?0.00（60.00，100.00）μm比90.00（70.00，110.00）μm，P=0.013］，而TCFA比例（55.6%比15.6%，P＜0.001）、微通道比例（24.4%比4.4%，P=0.014）和巨噬細胞浸潤比例（66.7%比26.7%，P＜0.001）更高，差異均有統(tǒng)計學意義。TMAO高值組患者NSD高于TMAO低值組［18.50（16.85，20.85）比15.80（14.70，17.25），P＜0.001］，差異有統(tǒng)計學意義。Pearson"s相關分析顯示，TMAO水平與反映罪犯斑塊巨噬細胞浸潤程度的NSD呈顯著正相關（r=0.542，P＜0.001，圖1）。

表2 兩組患者OCT特征比較

3 討論

本研究發(fā)現急性心肌梗死斑塊破裂人群血漿TMAO與罪犯斑塊的易損性相關，表現為：（1）TMAO高值組具有更高的TCFA、微通道發(fā)生率，且纖維帽更??；（2）TMAO高值組罪犯斑塊巨噬細胞浸潤更常見，且TMAO與巨噬細胞浸潤程度呈顯著正相關。

既往研究顯示，具有大的脂質或壞死核心且纖維帽厚度≤65 μm的TCFA是易損斑塊的典型特征［9］。其他OCT表現包括微通道形成、巨噬細胞浸潤和膽固醇結晶也提示斑塊易損性［10］。有研究報道斑塊破裂患者全冠狀動脈易損斑塊數量較非破裂患者更多［11］。而且與斑塊侵蝕相比，斑塊破裂處易損斑塊特征數量更多［12］。這提示斑塊破裂的發(fā)生與斑塊易損性緊密相關。

新近代謝組學研究提示，腸道微生物及其代謝產物與心血管疾病發(fā)生發(fā)展有著密切的關系［13］。TMAO是由腸道菌群代謝產生的三甲胺經肝黃素單加氧酶3氧化產生的代謝物。近期研究發(fā)現，TMAO能夠促進動脈粥樣硬化的發(fā)生和進展［2-4］。而且最新研究表明TMAO與急性心肌梗死斑塊破裂相關［6］。本研究顯示在急性心肌梗死斑塊破裂人群中，TMAO高值組患者的罪犯斑塊最小纖維帽厚度更薄，TCFA發(fā)生率、微通道比例和巨噬細胞浸潤比例更高。這一結果與Liu等［5］研究結果相似，但后者入選人群為冠心病混合人群（56%為急性冠狀動脈綜合征患者，34%為穩(wěn)定型心絞痛患者），且主要探索了TMAO與非罪犯斑塊易損特征的關系。

TMAO促進冠狀動脈斑塊形成并進展成為易損斑塊的具體機制不明。有研究顯示，TMAO可以抑制巨噬細胞內膽固醇逆向轉運，最終導致冠狀動脈粥樣斑塊的形成和進展［3］。TMAO還可以上調冠狀動脈內巨噬細胞清道夫受體的表達，促進泡沫細胞的形成［4］。另外，TMAO還與斑塊局部炎癥相關。如前所述，TMAO可以促進巨噬細胞轉化為致炎的泡沫細胞，還可以通過激活NLRP3炎癥小體和促分裂原活化蛋白14激酶/核因子-κB途徑誘發(fā)血管炎癥［14-15］。本研究發(fā)現，TMAO高值組患者罪犯斑塊巨噬細胞浸潤度更高，而且TMAO水平與NSD呈顯著正相關。這是從腔內影像學角度首次證實TMAO與急性心肌梗死斑塊破裂人群罪犯斑塊炎癥有關。

本研究為單中心橫斷面研究，樣本量較小，無法排除選擇偏倚。本研究為非隨訪干預研究，僅能為揭示TMAO在急性心肌梗死斑塊破裂中的作用提供線索，無法說明TMAO與斑塊破裂的因果關系。

急性心肌梗死斑塊破裂人群血漿TMAO水平與罪犯斑塊的易損性顯著相關，可以作為評估冠狀動脈斑塊易損性的潛在生物標志物，有助于優(yōu)化急性心肌梗死患者的危險分層方法和臨床治療策略。但TMAO導致斑塊進展形成易損斑塊并最終破裂的具體分子生物學機制有待進一步研究探討。