青年急性心肌梗死病人发病节律及机制探讨

牛文豪，赵馨娜，伍 锋，贺治青，吴宗贵，梁 春

近年来，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)在青年人群中发病率迅速上升。研究显示，青年急性心肌梗死病人(发病年龄≤45岁)占所有急性心肌梗死的10%以上[1]。青年心肌梗死病人具有其独特的临床特征，男性、重度吸烟、饮酒、超重、高胆固醇血症和家族早发冠心病史是其常见危险因素。此外，冠状动脉非阻塞性狭窄病变、单支血管病变以及非ST段抬高型心肌梗死也常见于青年心肌梗死病人[2-4]。国外研究显示，青年急性冠脉综合征人群的发作时间遵循独特的节律性，表现出晨起或夜间高发[5]。但目前针对我国青年心肌梗死病人发作节律性研究较少，而且针对青年急性冠脉综合征发病节律性的研究也未能阐述该人群节律基因及血栓形成相关基因的表达。本研究旨在揭示我国青年心肌梗死病人昼夜节律发病模式以及节律基因和血栓形成基因表达情况，为该类病人的时间治疗策略提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取上海两所三级甲等医院(上海长征医院、上海同济医院)2017年9月1日—2018年9月1日收治的急性心肌梗死病人。急性心肌梗死的诊断标准：①心肌坏死标志物(肌钙蛋白或肌酸激酶等)存在动态变化；②心肌缺血性症状(主要为压榨性胸痛持续30 min以上)；③心电图呈明显心肌缺血改变(ST段抬高或至少有2个导联压低)。排除标准：①伴有严重的心肌病、风湿性心脏病；②非新发的陈旧性心肌梗死、在院信息不完整、诊断错误病人；③罹患严重的先天性心脏病、线粒体脑肌病；④目前罹患肿瘤或存在恶性肿瘤病史；⑤正在服用避孕药的女性或妊娠期女性；⑥非冠状动脉斑块破裂阻塞所引起的心肌梗死或其他部位疾病直接导致冠状动脉血流中断所致的心肌梗死；⑦病人存在精神问题致不能配合治疗及检查；⑧主管医生认为其不适于参加该项研究。另选取青年健康志愿者，青年健康志愿者需保持规律的睡眠-觉醒模式，排除：①罹患高脂血症和糖尿病；②罹患缺血性或出血性卒中，伴有动脉血栓形成史；③罹患阿尔茨海默病；④罹患恶性肿瘤；⑤罹患精神疾病；⑥在过去的6个月跨越时区。本研究经上海市海军军医大学伦理委员会审查通过，符合1964年《赫尔辛基宣言》伦理标准。

1.2 资料收集 收集病人的临床资料及发作时间等信息。吸烟史定义为存在1年以上的吸烟时间，戒烟超过10年被认定为未吸烟。吸烟者又分为目前吸烟者和既往吸烟者(目前吸烟者定义为持续1个月或更长时间的吸烟)。高胆固醇血症为血总胆固醇>5.72 mmol/L或低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)>3.37 mmol/L或目前服用降脂药物。高血压定义为肱动脉收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和/或舒张压≥90 mmHg或目前服用降压药物。糖尿病为存在糖尿病症状(多饮、多食、多尿)伴随机血糖≥11.1 mmol/L或空腹血糖≥7.0 mmol/L或餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L。冠心病家族史为父母一方或双方罹患冠心病。

1.3 分组方法 病人按年龄分为两组，青年心肌梗死病人定义为≤45岁，老年心肌梗死病人定义为≥65岁。并按发病时间(00:01～06:00，06:01～12:00，12:01～18:00，18:01～24:00)和发病月份分组。

1.4 基因表达检测 入院后第2天06:01～12:00抽取青年急性心肌梗死病人和青年健康志愿者外周血，22 ℃、2 500 g离心15 min，分离外周血单核细胞(PBMCs)，随后使用TRIzol试剂(Invitrogen，美国)从PBMCs中提取总RNA，检测RORα、REV-ERBα、REV-ERBβ、Bmal1、Bmal2、Clock、Cry1、Cry2、Per1、Per2、Per3和 纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)等基因表达。引物序列见表1。

表1 节律基因和PAI-1引物序列

1.5 统计学处理 使用SPSS 22.0软件进行数据分析。符合正态分布的定量资料以均数±标准差(x±s)表示，偏态分布定量资料以M(P25，P75)表示，采用非参数检验；定性资料以百分数(%)进行描述，采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 青年与老年急性心肌梗死病人的临床特征 本研究共收集328例确诊为急性心肌梗死的病人，其中122例(37.20%)青年急性心肌梗死病人，206例(62.80%)老年急性心肌梗死病人。青年急性心肌梗死病人多为男性，吸烟者和目前吸烟者所占比例较高，且青年急性心肌梗死病人入院Killip 2级、3级、4级人数和出院Killip 1级、2级、4级人数比例较老年急性心肌梗死病人低。青年急性心肌梗死病人住院死亡率较老年急性心肌梗死病人低，住院时间也较老年急性心肌梗死病人短。详见表2。

表2 青年急性心肌梗死病人与老年急性心肌梗死病人临床资料比较

2.2 青年与老年急性心肌梗死病人发病节律比较 00:01～06:00发病的青年急性心肌梗死病人15例(12.3%)，老年急性心肌梗死病人7例(3.4%)；06:01～12:00发病的青年急性心肌梗死病人74例(60.7%)，老年急性心肌梗死病人25例(12.1%)；12:01～18:00发病的青年急性心肌梗死病人15例(12.3%)，老年急性心肌梗死病人108例(52.4%)；18:01～24:00发病的青年急性心肌梗死病人18例(14.8%)，老年急性心肌梗死病人66例(32.0%)。可见，06:01～12:00为青年急性心肌梗死病人发病高峰(P<0.01)，12:01～18:00为老年急性心肌梗死病人发病高峰(P<0.01)。详见图1。相较于老年病人，青年病人急性心肌梗死在5月份发生率高。详见图2。

图1 急性心肌梗死发病时间节律性比较

图2 急性心肌梗死发病季节节律性比较

2.3 青年急性心肌梗死病人节律基因和PAI-1表达 根据青年急性心肌梗死病人的高发时间(06:01～12:00)，在06:01～12:00收集20例青年急性心肌梗死病人和20名青年健康志愿者，采集外周血，通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测昼夜节律基因和PAI-1的mRNA表达。节律基因及PAI-1 mRNA表达显示，与青年健康志愿者比较，青年急性心肌梗死病人Clock、Bmal1和PAI-1 mRNA表达明显升高(P<0.05)，而Cry1、Cry2、Per1、Per3、RORα mRNA表达则较低(P<0.05)。其余节律基因表达差异均无统计学意义(P>0.05)。详见图3。

与青年健康志愿者比较，＊P<0.05。

3 讨 论

吸烟是急性心肌梗死最危险的因素，也被认为是40岁以下年轻急性冠脉综合征主要危险因素[6]。据统计青年急性心肌梗死病人吸烟率波动于51%～ 89%[5]。本研究显示，吸烟在青年心肌梗死者中更常见。烟草主要通过尼古丁和一氧化碳对心血管系统产生有害影响。尼古丁可以加速去甲肾上腺素和肾上腺素等儿茶酚胺类物质释放，导致冠状动脉血管内膜损伤、血管痉挛和血小板聚集性升高，从而导致冠状动脉血流减少、心肌梗死的发生[7]。而一氧化碳可使细胞氧代谢受阻、血管内膜受损，也会使血小板聚集性增加。上述机制最终导致心肌梗死的发生[8-9]。

昼夜节律基因通过使血压、心率、心排血量和内皮功能等改变来影响机体疾病发作[10]。目前较公认的观点是包括急性心肌梗死在内的心血管事件在睡眠-苏醒过渡期表现出独特的时间节律性[11-12]。世界卫生组织于1976年首次报道了急性心肌梗死发作的昼夜节律模式，该报告称上午08:00～10:00是心肌梗死症状发作的高峰期，随后也发现糖尿病病人的急性心肌梗死发作时间不仅分布均匀，而且还存在下午发作的二次发作[13]。本研究结果显示，青年急性心肌梗死病人在06:01～12:00高发，这与国外研究结果[13]一致。有研究对急性心肌梗死发作时间进行Meta分析后发现，急性心肌梗死的发病率在06:00 ～12:00持续升高，发病人数占整体的32%[14]。而Chan等[15]报道了中国台湾地区45岁以下急性心肌梗死病人的昼夜节律变化，其峰值在00:01～06:00，这可能与地区差异有关。

心肌梗死发作节律性与节律基因密切相关，节律基因的异常表达可能是急性心血管事件发作节律性的重要原因[16]。人类心脏组织中存在节律基因的表达，其表达异常与心血管事件的发生存在明显的一致性[17]。同样血小板的激活聚集也遵循昼夜节律，其在06：00到中午达到高峰，上述现象或参与急性心血管疾病发作节律性的形成[18]。也有临床研究显示，睡前服用阿司匹林较早晨服用可更好地抑制血小板上午活性，从而避免心肌梗死发生，体现出节律干预治疗对预防心肌梗死发生的作用[18]。本研究结果还显示，青年急性心肌梗死病人外周血Clock、Bmal1和PAI-1基因表达异常升高。PAI-1是纤溶酶原激活物主要抑制剂，其表达水平的波动可导致机体清晨纤溶酶浓度降低[19]。而Clock∶Bmal2和Clock∶Bmal1形成的二聚体可通过结合PAI-1启动子上的两个E-box增强子来上调PAI-1的基因表达，或可能参与青年心肌梗死上午高发的病理过程[20]。

急性心肌梗死的发生也具有鲜明的季节性，其发生频率与季节温度的变化密切相关，无论高温或低温对该病发作均有影响，这对机体基础条件差的病人尤为突出[21-23]。一般而言，寒冷季节住院的心肌梗死病人多于温暖季节[24-25]，但在美国某些温暖气候地区，夏季心肌梗死发生率反而上升[26]。也有研究提出在亚洲温暖气候地区，急性心肌梗死的发生没有明显季节性分布[27]，但Goggins等[28]对中国台湾和中国香港等温暖气候城市的研究显示，环境温度降至24 ℃以下会大大增加急性心肌梗死的发生。目前，季节相关性急性心肌梗死的好发人群存在争议，多项研究认为该类型的心肌梗死在老年病人中更常见[29]，但也有研究认为寒冷季节与青年心肌梗死的发作联系更紧密[28]。季节温度对急性心肌梗死的影响极其复杂，目前较公认的机制是随着机体衰老，维持机体内环境稳态的内部环境，外周皮肤血管、骨骼肌、神经细胞等代谢效率下降，而低效的细胞代谢水平使机体适应外部环境变化的能力降低，从而导致心肌梗死季节节律性现象的产生[29]。

综上所述，我国青年急性心肌梗死病人在06：01～12：00存在心肌梗死发作高峰，而该时间段Clock、Bmal1和PAI-1基因表达异常。本研究也存在局限性，首先本研究纳入病例数量相对较少，其次本研究未行相应蛋白质表达检测。上述缺陷需进行进一步研究加以完善。