韓嘉明，段豪亮，劉杏利，馬玉蘭

心力衰竭指多種原因?qū)е滦呐K泵血功能受損、心排血量不能滿足全身基礎(chǔ)代謝的綜合征，在全球范圍內(nèi)有著較高的發(fā)病率及死亡率，是目前人類面臨的主要健康問題之一［1］。盡管目前對于心血管疾病的診斷與治療已經(jīng)取得了巨大的進步，但心力衰竭的發(fā)病率仍然逐步升高［2］。心力衰竭患者的預(yù)后較差，即使長期使用藥物干預(yù)仍反復(fù)住院，心功能逐漸惡化，最終導(dǎo)致患者死亡［3］。人類消化系統(tǒng)中存在數(shù)億細菌，構(gòu)成了一個完整的腸道菌群，腸道菌群能夠為宿主合成蛋白、幫助宿主吸收營養(yǎng)，并能維持宿主腸道的穩(wěn)態(tài)，防止內(nèi)毒素入侵機體內(nèi)循環(huán)而引發(fā)疾?。?］。近期有研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群的改變與心力衰竭的發(fā)生及發(fā)展有一定關(guān)聯(lián)［5-6］。與健康人群相比，心力衰竭患者腸道菌群豐度和構(gòu)成存在明顯差異，心力衰竭患者腸道菌群失衡，腸道內(nèi)環(huán)境中的炎癥相關(guān)微生物群增加，而抗炎作用相關(guān)微生物群減少［7-8］。腸道菌群的改變程度與心力衰竭的嚴重程度相關(guān)，心力衰竭越嚴重其腸道菌群改變越明顯，而腸道菌群的改變會通過直接或間接作用，導(dǎo)致心功能進一步惡化［9］。氧化三甲胺（trimethylamine N-oxide，TMAO）作為腸道菌群代謝產(chǎn)物之一，其水平升高被認為是心力衰竭的獨立危險因素［10］。因此，研究血漿TMAO水平與心力衰竭患者預(yù)后之間的關(guān)系尤為重要。本研究采用Meta分析方法探討血漿TMAO水平與心力衰竭患者全因死亡和主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）的關(guān)系，以期為未來通過降低血漿TMAO水平來改善心力衰竭患者預(yù)后提供一定參考。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準 納入標(biāo)準：（1）研究對象為明確診斷為心力衰竭的患者；（2）結(jié)局事件為全因死亡和/或MACE（包括心力衰竭、心肌梗死、卒中、死亡等）；（3）觀察指標(biāo)：血漿TMAO水平；（4）研究類型為前瞻性隊列研究；（5）提供結(jié)局事件的HR值及95%CI。排除標(biāo)準：（1）重復(fù)發(fā)表的文獻；（2）研究類型為動物實驗、綜述、會議摘要、類文獻或病例報告等的文獻；（3）無法獲取完整及有效數(shù)據(jù)的文獻；（4）低質(zhì)量文獻。

1.2 文獻檢索策略 計算機檢索中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺、超星數(shù)字圖書館、維普網(wǎng)、Cochrane Library、Web of Science、PubMed、Embase等公開發(fā)表的血漿TMAO水平與心力衰竭患者全因死亡和MACE關(guān)系的前瞻性隊列研究。檢索時限從建庫至2022年12月。采用主題詞與自由詞相結(jié)合的方式檢索有關(guān)文獻。中文檢索詞為：“氧化三甲胺”“心力衰竭”“急性心力衰竭”“慢性心力衰竭”“死亡率”，英文檢索詞為：“trimethylamine N-oxide”“TMAO”“heart failure”“acute heart failure”“chronic heart failure”。同時，追蹤檢索相應(yīng)的參考文獻和搜狗學(xué)術(shù)、百度學(xué)術(shù)中符合納入與排除標(biāo)準的相關(guān)文獻。

1.3 文獻篩選及資料提取 由兩名研究者按照文獻納入與排除標(biāo)準獨立進行文獻篩選及資料提取，并進行交叉核對，意見不一致時先相互商量決定，若仍不能達成一致，則由第3名研究者協(xié)商裁定。使用自制電子表格提取資料，內(nèi)容包括第一作者、發(fā)表年份、國家/地區(qū)、樣本量、心力衰竭類型、血漿TMAO水平、隨訪時間、結(jié)局事件（全因死亡和/或MACE）、校正因素。

1.4 文獻質(zhì)量評價 采用紐卡斯?fàn)?渥太華量表（Newcastle-Ottawa Scale，NOS）評價文獻質(zhì)量，其內(nèi)容包括研究對象（4分）、組間可比性（2分）及結(jié)果測量（3分）3個方面，滿分為9分，≥7分為高質(zhì)量文獻，5～6分為中等質(zhì)量文獻，≤4分為低質(zhì)量文獻［11］。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用Stata 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。采用Q檢驗和I2檢驗評估納入文獻的統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性，若P≥0.1且I2＜50%表明各文獻間不存在統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型進行Meta分析；若P＜0.1或I2≥50%表明各文獻間存在統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性，采用隨機效應(yīng)模型進行Meta分析，并采用亞組分析探討異質(zhì)性來源；逐一剔除研究后進行敏感性分析；采用Begg's檢驗和Egger's檢驗評估研究是否存在發(fā)表偏倚。篩選包含以下數(shù)據(jù)的文獻：（1）每個區(qū)間血漿TMAO水平的平均值/中位數(shù)、（2）每個區(qū)間的總例數(shù)、（3）每個區(qū)間發(fā)生全因死亡的例數(shù)、（4）人年數(shù)、（5）每個區(qū)間的HR值（95%CI），分析血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡風(fēng)險的劑量-反應(yīng)關(guān)系，繪制劑量-反應(yīng)關(guān)系圖。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 文獻篩選結(jié)果 初步檢索出文獻1 189篇，剔除重復(fù)文獻584篇；閱讀題目、摘要進行初篩，排除534篇；閱讀全文進行復(fù)篩，排除58篇，最終納入Meta分析的文獻13篇［12-24］，均為英文文獻。文獻篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程Figure 1 Flow chart of literature screening

2.2 納入文獻的基本特征和文獻質(zhì)量評價 共納入11 260例患者，隨訪時間1～9.7年。納入的13篇文獻［12-24］中1篇文獻［16］包含3個不同的隊列，1篇文獻［19］進行了3次隨訪研究，將其分開列入Meta分析中，共17項研究。文獻質(zhì)量評價結(jié)果顯示，2篇文獻［12，20］NOS評分為7分、6篇文獻［14-16，18，21，23］NOS評分為8分、5篇文獻［13，17，19，22，24］NOS評分為9分。納入文獻的基本特征和NOS評分見表1。

表1 納入文獻的基本特征和NOS評分Table 1 Basic feature and NOS scores of the involved literature

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡的關(guān)系12篇文獻［12-13，15-24］16項研究報道了血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡的關(guān)系，各研究間存在統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性（I2=57.5%，P=0.002），采用隨機效應(yīng)模型進行Meta分析，結(jié)果顯示，血漿TMAO水平是心力衰竭患者發(fā)生全因死亡的影響因素〔HR=1.38，95%CI（1.24，1.53）〕，見圖2。根據(jù)隨訪時間進行亞組分析，分為隨訪時間＜3年的研究［12，15-16，18-19，21］和隨訪時間≥3年的研究［13，17，19-20，22-23］，各研究間均無統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性（I2=17.8%，P=0.284；I2=9.2%，P=0.358），采用固定效應(yīng)模型進行Meta分析，結(jié)果顯示，血漿TMAO水平是心力衰竭患者發(fā)生全因死亡的影響因素〔HR=1.22，95%CI（1.13，1.33）；HR=1.66，95%CI（1.46，1.89）〕，見圖3。

圖2 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡關(guān)系的森林圖Figure 2 Forest plot of the relationship between plasma TMAO level and all-cause death in patients with heart failure

圖3 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡關(guān)系亞組分析的森林圖Figure 3 Forest plot of subgroup analysis of the relationship between plasma TMAO level and all-cause death in patients with heart failure

2.3.2 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生MACE的關(guān)系6篇文獻［12，14-15，18-20］8項研究報道了血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生MACE的關(guān)系，各研究間存在統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性（I2=56.3%，P=0.025），采用隨機效應(yīng)模型進行Meta分析，結(jié)果顯示，血漿TMAO水平是心力衰竭患者發(fā)生MACE的影響因素〔HR=1.35，95%CI（1.18，1.55）〕，見圖4。根據(jù)隨訪時間進行亞組分析，分為隨訪時間＜3年的研究［12，15，18-19］和隨訪時間≥3年的研究［14，19-20］，隨訪時間＜3年的各研究間無統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性（I2=22.0%，P=0.274），隨訪時間≥3年的各研究間有統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性（I2=75.7%，P=0.016），采用隨機效應(yīng)模型進行Meta分析，結(jié)果顯示，血漿TMAO水平是心力衰竭患者發(fā)生MACE的影響因素〔HR=1.25，95%CI（1.12，1.41）；HR=1.53，95%CI（1.05，2.25）〕，見圖5。

圖4 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生MACE關(guān)系的森林圖Figure 4 Forest plot of the relationship between plasma TMAO level and MACE in patients with heart failure

圖5 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生MACE關(guān)系亞組分析的森林圖Figure 5 Forest plot of subgroup analysis of the relationship between plasma TMAO level and MACE in patients with heart failure

2.4 敏感性分析及發(fā)表偏倚 納入血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡關(guān)系的16項研究及納入血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生MACE關(guān)系的8項研究，逐一剔除研究后的Meta分析結(jié)果基本一致，結(jié)果基本可靠，見圖6～7。Begg's檢驗結(jié)果顯示，Z=1.76、P=0.079，Z=0.62、P=0.536；Egger's檢驗結(jié)果顯示，t=2.17、P=0.048，t=1.49、P=0.187；提示無明顯發(fā)表偏倚。

圖6 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡關(guān)系的敏感性分析Figure 6 Sensitivity analysis of the relationship between plasma TMAO level and all-cause death in patients with heart failure

圖7 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生MACE關(guān)系的敏感性分析Figure 7 Sensitivity analysis of the relationship between plasma TMAO level and MACE in patients with heart failure

2.5 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡風(fēng)險的劑量-反應(yīng)關(guān)系 對符合血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡風(fēng)險的劑量-反應(yīng)關(guān)系分析條件的4篇文獻［12-13，18，24］4項研究進行分析，結(jié)果顯示，血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡的風(fēng)險呈線性劑量-反應(yīng)關(guān)系，血漿TMAO水平每升高1 μmol/L，全因死亡發(fā)生風(fēng)險增加4.8%，見圖8。

圖8 血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡風(fēng)險的劑量-反應(yīng)關(guān)系Figure 8 Dose-response relationship between plasma TMAO level and all-cause death risk in patients with heart failure

3 討論

本研究Meta分析結(jié)果顯示，對各種因素進行校正后，血漿TMAO水平仍是心力衰竭患者發(fā)生全因死亡和MACE的影響因素；亞組分析結(jié)果顯示，血漿TMAO水平對心力衰竭患者發(fā)生遠期（≥3年）全因死亡和MACE的影響更明顯，這可能與TMAO在體內(nèi)長時間保持高水平有關(guān)。劑量-反應(yīng)關(guān)系結(jié)果顯示，血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡的風(fēng)險呈線性劑量-反應(yīng)關(guān)系，血漿TMAO水平每升高1 μmol/L，全因死亡的發(fā)生風(fēng)險增加4.8%。

TMAO是一種小分子有機化合物，主要由腸道菌群中的三甲胺（trimethylamine，TMA）氧化產(chǎn)生。飲食中如紅肉、魚、牛奶、雞蛋等存在甜菜堿、左旋肉堿及其代謝物γ-丁酰甜菜堿、膽堿和其他含有膽堿的化合物，其可通過腸道中的各種酶轉(zhuǎn)化為TMA。而大部分在腸道中攝入或形成的TMA被被動地吸收到門靜脈循環(huán)中，而后通過肝臟中黃素單加氧酶（ flavindependent monooxygenases，F(xiàn)MOS）氧化為TMAO［25-26］。TMAO攝入過多或者排出障礙會導(dǎo)致循環(huán)中TMAO水平長期維持在較高水平，進而增加各種疾病的發(fā)病率［27］。一方面，TMAO可通過多種機制直接導(dǎo)致心力衰竭的發(fā)生［28］。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，TMAO可通過Smad3途徑導(dǎo)致心肌細胞面積增大及心房鈉尿肽（atrial natriuretic peptide，ANP）、β-肌球蛋白重鏈（beta-myosin heavy chain，β-MHC）等心肌肥大標(biāo)志物的增加，最終誘導(dǎo)心肌肥厚和心肌纖維化的發(fā)生［29］。TMAO還可通過促進微管蛋白聚合、JPH2易位和T小管重構(gòu)而損傷心功能，影響心肌細胞處理和再利用Ca2+，最終導(dǎo)致心肌細胞收縮功能障礙［30］。當(dāng)體內(nèi)TMAO持續(xù)維持在高水平時，會干擾心肌線粒體內(nèi)丙酮酸和脂肪酸的氧化，導(dǎo)致心肌能量代謝紊亂，從而促進心力衰竭的發(fā)生及發(fā)展［31］。另一方面，缺血性心肌病以及急性冠脈綜合征為心力衰竭的主要病因，而TMAO同樣參與其發(fā)生發(fā)展。研究表明，TMAO水平升高會影響膽固醇轉(zhuǎn)運和代謝以及抑制膽汁酸的合成，使膽固醇在巨噬細胞中積聚，導(dǎo)致泡沫細胞形成［32］；激活NLRP3炎癥小體，進而誘導(dǎo)血管炎癥［33］；影響內(nèi)皮細胞自我修復(fù)和增加單核細胞黏附，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙［34］；促進血小板聚集，增加血栓發(fā)生風(fēng)險［35］。以上病理過程均參與了缺血性心肌病以及急性冠脈綜合征的發(fā)生，從而進一步加速了心力衰竭的惡化。另外，心力衰竭引起的心排血量減少還會導(dǎo)致腸道血流量減少，這會使腸道黏膜發(fā)生缺血水腫，腸道菌群組成發(fā)生改變，腸道屏障功能遭到破壞。當(dāng)腸道屏障功能遭到破壞時，腸道內(nèi)大量的細菌和毒素可能通過腸道屏障進入內(nèi)循環(huán)而引起全身炎癥反應(yīng)，使心功能進一步受損，最終引起惡性循環(huán)［36］。但目前降低心力衰竭患者血漿TMAO水平的相關(guān)研究仍處于動物實驗階段，臨床上還沒有有效的方案，因此需要更多的臨床試驗來驗證通過降低血漿TMAO水平治療心力衰竭的可行性。

本研究局限性：（1）不同研究間存在一定差異，如飲食習(xí)慣、研究人群、地域等可能會導(dǎo)致結(jié)果有所不同；（2）每項研究進行校正的因素存在差異；（3）不同研究間血漿TMAO水平檢測方法存在差異，可能對結(jié)果產(chǎn)生一定影響。

綜上所述，血漿TMAO水平是心力衰竭患者發(fā)生全因死亡、MACE的影響因素，血漿TMAO水平與心力衰竭患者發(fā)生全因死亡的風(fēng)險呈線性劑量-反應(yīng)關(guān)系。以上結(jié)果提示血漿TMAO水平對心力衰竭患者預(yù)后可能有一定預(yù)測價值，血漿TMAO水平升高可能提示心力衰竭患者預(yù)后不良。

作者貢獻：韓嘉明、馬玉蘭進行文章的構(gòu)思與設(shè)計、研究的實施與可行性分析；段豪亮、劉杏利進行資料收集、整理；韓嘉明進行論文撰寫及修訂、統(tǒng)計學(xué)處理；馬玉蘭負責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對文章整體負責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。