肉碱代谢异常对稳定型心绞痛患者长期预后的影响

高全彩 吴红葵 杜 恒

左旋肉碱（L-carnitine，LC）是一种广泛存在于机体组织内的氨基酸衍生物，其主要生理功能是将长链脂肪酸从线粒体膜外转到膜内进行脂肪酸的氧化，是能量代谢过程中不可缺少的物质[1]。在人体中，左旋肉碱以游离肉碱（free carnitine，FC）和酰基肉碱（acylcarnitine，AC）两种形式存在。LC主要存在于骨骼肌和心肌，尤其是心脏含量最高[2]。与其他脏器不同，心脏氧化的底物优先选择脂肪酸，其能量供应的60%～80%来自脂肪酸的β氧化[2]。因此，肉碱在心脏的能量代谢中发挥重要作用，当发生心肌缺血影响心肌代谢时容易出现肉碱代谢异常[3]。有关肉碱水平异常在代谢性疾病中研究较多，酰基肉碱已经成为一个评估肥胖和2型糖尿病等慢性代谢疾病严重程度的有效指标[4，5]。然而，目前以肉碱作为反映冠心病患者代谢异常指标的研究极少，其临床意义也不明确。因此，本研究拟以稳定型心绞痛患者为研究对象，探讨肉碱代谢改变对患者长期预后的影响，现报道如下。

资料与方法

1.研究对象 收集2013年1月1日至2015年12月31日，在我院门诊常规复查并符合条件的冠心病患者343例，男性215例，女性138例，平均年龄（61.2±12.5）岁。根据AC/FC中位数将研究对象分为低AC/FC组167例（AC/FC＜0.243）和高AC/FC组176例（AC/FC≥0.243）。

（1）纳入标准：①稳定型心绞痛患者，诊断依据参照2007年慢性稳定性心绞痛诊断与治疗指南[6]，主要包括临床表现、心电图、影像学证据等，病史及体格检查：呈阵发性胸痛、胸部不适，持续数分钟，心绞痛发作时可有心率增快、血压升高、焦虑、出汗，有时可闻及第四心音、第三心音或奔马律，或出现心尖部收缩期杂音，第二心音逆分裂，偶闻双肺底啰音；心电图：心绞痛发作时可出现暂时性ST段移位；冠状动脉血管造影：可见分支或左主干狭窄＞50%；②2周内无心绞痛发作。

（2）排除标准：①既往心肌梗死、经皮冠状动脉介入治疗（percutcueocs coronary intervention，PCI）或冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass grafting，CABG）病史患者；②骨骼肌肉疾病、慢性肾脏疾病、线粒体病患者；③甲状腺功能亢进或预期寿命＜1年的恶性肿瘤等患者。本研究经院伦理委员会批准，研究对象均知情同意。

2.方法 所有研究对象均给予阿司匹林和阿托伐他汀等药物治疗。收集研究对象的一般资料，包括性别、年龄、吸烟史、病史包括高血压、血脂异常、糖尿病。空腹、脱鞋并身着轻装测量体质量和身高，计算BMI。

所有研究对象行经胸超声心动图检查，应用改良Simpson法测量LVEF，LVEF＜50%表示心脏收缩功能受损。纳入研究后抽空腹静脉血5mL，送至检验科应用全自动生化分析仪检测实验室指标，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离心5 min，分离血浆后-70℃保存。采用循环酶法检测总肉碱（total carnitine，TC）和FC，试剂盒购自日本旭化成株式会社，严格按照说明书步骤完成测量。酰基肉碱=总肉碱-游离肉碱。酰基肉碱与游离肉碱比值（AC/FC）为人类线粒体代谢改变的敏感筛选指标，AC/FC比值升高提示存在线粒体功能障碍[7]。

本研究进行前瞻性随访，连续入选2013年至2015年，在门诊随诊复查的冠心病患者，并对其进行每3个月一次门诊随访或者电话随访，随访终点事件为主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE），随访截止日期为2018年1月1日。MACE包括心血管性死亡、非致命性心肌梗死、慢性心力衰竭和血运重建（PCI或CABG）。失访、非心血管性死亡的数据为删失数据。

3.统计学方法 使用SPSS16.0统计分析。连续变量用平均数±标准差表示，分类变量用绝对数和百分比表示，采用t检验或χ2检验，生存率估算应用Kaplan-Meier法，采用Log-rank检验，应用多变量Cox比例风险回归分析MACE的独立危险因素，均为双侧检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.组患者的基线特征比较 与低AC/FC组比较，高AC/FC组男性比例、BMI、TC、LDL-C、血糖和LVEF＜50%比例较高，而HDL-C水平较低（P＜0.05，表1）。

2.MACE的发生情况 随访时间为39（6～57）个月，低AC/FC组和高AC/FC组分别有5例和4例失访，2例和2例死于其他疾病（肿瘤、意外伤害等）。低AC/FC组有17例发生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，血运重建3例；高AC/FC组有28例发生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，血运重建5例。两组无MACE生存曲线存在显著差异（χ2=4.214，P=0.043，图1）。

表1 两组的临床特点比较[±s，n（%）]

表1 两组的临床特点比较[±s，n（%）]

项目 低AC/FC组（n=167）高AC/FC组（n=176） t/χ2值 P值男性 95（56.9） 120（68.2） 4.674 0.031年龄/岁 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冠状动脉造影 160（94.7） 170（95.0） 0.426 0.572当前吸烟者 55（32.9） 66（37.5） 0.782 0.376高血压病 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血脂异常 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值对MACE的影响 多因素Cox回归分析表明，男性、LDL-C升高、LVEF＜50%和高AC/FC值是影响MACE发生的危险因素（表2）。

讨 论

图1 低AC/FC组和高AC/FC组的无MACE生存曲线比较

LC是活化长链脂肪酸进入线粒体内进行β氧化和三羧酸循环的唯一转运载体。LC缺乏或代谢紊乱将严重影响脂肪酸代谢，与多种疾病如高脂血症、低血糖、骨骼肌病和心脏病等的发生有关[8]。目前，反映肉碱代谢障碍的一个有效指标为AC/FC比值，是线粒体代谢改变的敏感筛选指标，其升高提示左旋肉碱不足，体内存在能量代谢障碍[7]。本研究据此将研究对象分为两组，结果发现，高AC/FC组男性比例显著高于低AC/FC组。前面一个正常人群的研究也发现，男性血清中游离肉毒碱及总肉毒碱水平高于女性[9]，与本研究结果相似，考虑与男性体成分中肌肉含量更高有关。肉碱参与脂肪酸β氧化，肉碱水平异常可导致脂肪酸积累，并引起TC、TG、LDL-C等代谢异常[8]。本研究也发现高AC/FC组和低AC/FC组之间的血脂水平存在显著差异，与前面研究结果一致。另外，肉碱是代谢性疾病代谢紊乱的指标之一，前面的研究发现肥胖或2型糖尿病患者中存在显著的肉碱水平异常[10-11]，本研究也发现高AC/FC组的BMI和血糖水平均显著高于低AC/FC组。心肌的能量供应主要来自脂肪酸的β氧化[2]，AC/FC值升高提示线粒体能量代谢障碍，影响心肌的收缩功能，这可能是本研究中高AC/FC组心脏功能较差的原因之一。总之，两组之间基线特征的差异提示肉碱代谢异常与众多传统心血管危险因素关系密切。

本研究对参与者进行了长时间的前瞻性随访，发现高AC/FC组的无MACE生存率显著低于低AC/FC组，提示肉碱水平是影响心绞痛患者长期预后的一个指标。多因素分析进一步证实，AC/FC是影响MACE发生的危险因素，证实肉碱代谢指标可作为心绞痛患者心血管风险的生物标志物，独立于传统的心血管疾病危险因素。国外Kalim等[12]以透析患者为研究对象，发现某些长链酰基肉碱水平升高与心血管死亡风险有关，与本研究结果相似。Rizza等[13]以老年人群为研究对象，也有类似的研究结果。因此，常规筛查肉碱水平，有助于患者预后的判断及高危患者的筛选。针对高危患者，加强随访和干预如改变生活方式可能对于预防MACE有一定的意义[14]。最近的一项研究表明，地中海式饮食可改变血浆酰基肉碱与心血管疾病风险之间的关联[15]。另外，已有研究表明，补充左旋肉碱能够改善心功能、保护心肌，减少心血管事件[16]。因此，对于高AC/FC值的冠心病患者，常规给予左旋肉碱治疗可能会使其额外获益，改善预后，这需要临床研究进一步证实。

表2 影响MACE的多因素Cox回归分析

心肌的能量供应主要来源于脂肪酸，而肉碱在脂肪酸的β氧化过程中发挥举足轻重的作用。AC/FC比值升高提示FC下降或（和）AC升高。FC下降影响长链脂肪酸在心肌中的代谢和能量供应，从而促进心脏疾病的进展。酰基肉碱的积聚对心肌细胞有毒性作用，影响生物膜的流动性和钠-钾泵等功能、抑制血管内皮细胞舒血管因子的释放，能够诱发心律失常，加重心肌缺血[17]。因此，心肌细胞线粒体能量产生障碍和酰基肉碱堆积可能是心绞痛患者MACE增加的主要机制。

总之，本研究表明，血清肉碱水平是影响稳定型心绞痛患者长期预后的重要标志物，对于判断预后和指导治疗可能具有一定的意义。