北京地区中老年人心脏代谢指数与左心房增大的关系

李 然，安 平，王安平，吕朝晖，母义明

1 解放军总医院研究生院，北京 100853；2 解放军总医院第一医学中心 内分泌科，北京 100853

心脏结构和功能的改变，常反映症状性心力衰竭进展风险，也是心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)发病的开端。已有研究证明，左心房容积对多种心脏疾病具有重要的预后预测价值，左心房增大(left atrium enlargement，LAE)与心血管不良事件的发生率显著相关[1-3]。肥胖被认为是心力衰竭和CVD的独立危险因素，已有研究发现体质量指数与LAE的发生风险显著相关[2,4-6]。肥胖不仅是体质量增加，也包含体内脂肪含量的增加。日本科学家若林一郎提出的心脏代谢指数(cardiac metabolic index，CMI)被认为是一种反映内脏脂肪组织分布和功能障碍的新型肥胖指标，其既能反映个体的肥胖程度又能反映其血脂水平。CMI被认为是一种新的反映内脏脂肪组织(visceral adipose tissue，VAT)分布和功能障碍指标。可以更好地预测肥胖相关疾病[7-8]。本研究旨在探索CMI与LAE的关系。

资料和方法

1 研究对象 研究对象为中国2型糖尿病患者肿瘤发生风险的流行病学研究(risk evaluation of cancers in Chinese diabetic individuals: a longitudinal study，REACTION)的受试者[9]，该研究于2015年4月-2015年9月在北京市古城、金顶街等社区进行，共10 216名 ≥ 40岁受试者参与。排除体格检查结果缺如者(66例)，血压(45例)、血糖(150例)、血脂(38例)等检测结果缺如者，超声心动图检查结果缺如者(109例)及正在服用降脂药物的受试者(1 983例)，共7 955名受试者纳入统计分析。研究由解放军总医院伦理研究委员会批准，所有受试者签署知情同意书。

2 定义及诊断标准 1)心脏代谢指数。腰高比[waist circumference (WC)/Height]和 三 酰 甘油(triglyceride，TG)与高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)比的乘积，即CMI=(TG/HDL-C)×(WC/Height)[6]；男性左心房内径(left atrial diameter，LAD)＞40 mm或女性LAD＞38 mm被定义为LAE[10]。2)糖代谢。血糖正常：空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)＜5.6 mmol/L且餐后血糖(postprandial blood glucose，PBG)＜7.8 mmol/L，既往无糖尿病病史；糖尿病前期：5.6 mmol/L≤ FBG＜7.0 mmol/L或7.8 mmol/L≤PBG＜11.1 mmol/L且既往无糖尿病病史；糖尿病：FBG ≥ 7.0 mmol/L或PBG ≥ 11.1 mmol/L，或既往诊断为糖尿病以及正在应用降糖药物[11]。3)血压。血压正常：收缩压(systolic blood pressure，SBP)＜130 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)且舒张压(diastolic blood pressure，DBP)＜80 mmHg，既往无高血压病史；血压正常高值：SBP 130～140 mmHg或DBP 80～90 mmHg，既往无高血压病 史；高 血 压：SBP ≥ 140 mmHg或DBP ≥90 mmHg，或既往诊断为高血压以及正在应用降压药物[12]。

3 方法及分组 1)问卷调查和测量：对所有受试者进行详细的问卷调查，包括人口学资料、既往病史、用药史及生活方式等信息。由经过统一培训的专业人员进行人体指标测量，包括身高、体质量、腰围、血压等指标。体质量测量精确到0.1 kg，身高、腰围测量精确到0.1 cm，测量血压前受试者至少休息5 min，测量3次取平均值进行分析。2)血液指标检测：所有受试者在至少空腹10 h状态下测定血常规、血脂[TG，总胆固醇(total cholesterol，TC)、HDL-C、低密度脂蛋白胆固 醇 (low-density lipoprotein cholesterol，LDLC)]、血糖(FBG和PBG)、肝功能[丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase，ALT)，天冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase，AST)，GGT]、肾功能[血清肌酐(serum creatinine，SCr)，血清尿酸(serum uric acid，SUA)]等指标。血标本在当天分离后送至解放军总医院第一医学中心生化科采用全自动分析仪进行测定。3)超声心动图测量：使用商用多普勒仪进行检查，采用美国超声心动图学会推荐的最佳切面进行测量[9]。将人群按照CMI四分位数水平由低到高分为Q1～Q4组(Q1：CMI ≤ 0.307 8；Q2：CMI 0.307 8～0.489 2；Q3：CMI 0.489 2～0.797 6；Q4：CMI＞0.797 6)。4)亚组分析：根据人群不同特征分别按照性别(男性、女性)、年龄(＜ 65岁，≥ 65岁)、血压水平(正常，正常高值，高血压)、糖代谢水平(正常、糖尿病前期、糖尿病)和GGT水平(GGT ≤40 U/L，GGT＞40 U/L)分组。根据LAE临床影响因素及单因素统计分析结果对研究对象进一步分层分析。

4 统计学方法 采用SPSS25.0软件进行统计分析。正态计量资料以表示，组间比较采用方差分析。非正态计量资料以Md(IQR)表示，组间比较料采用秩和检验。分类变量以率(%)表示，组间比较采用χ2检验。此外，CMI与LAD相关性采用Pearson相关分析，CMI与LAE发病风险的相关性采用二元logistic回归进行分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 四组受试者一般资料比较 纳入的7 955名受试者为北京市社区常住居民，该人群为城市中老年人群，多为在职或已退休的城镇职工，工资收入水平相对较高，社会及医疗保障条件较完善。研究对象年龄为40～96岁，平均年龄(64.24±7.83)岁，男性占总人数的36.6%，平均身高为(161.4±7.93) cm，平均体质量(66.10±11.11) kg，平均腰围(85.53±9.52) cm。根据CMI进行四分位分组，人口学资料、临床指标和超声心动图特征方面的比较见表1。随CMI的增加，GGT、SCr、TC、TG、SUA、SBP、DBP、FBG、PBG呈递增趋势，各组间糖尿病、高血压、心血管疾病患病率存在显著差异，LAD水平呈递增趋势，上述各项指标组间差异均有统计学意义(P均＜0.05)。

表1 四组受试者一般资料比较Tab.1 Basic characteristics of participators in different quartile groups

2 LAD与CMI的相关性分析 Pearson相关性分析结果提示CMI与LAD呈正相关(r=0.227，P＜0.001)。见图1。

图1 LAD与CMI的相关性分析Fig.1 Correlation analysis between LAD and CMI

3 CMI不同水平LAE发生风险分析 按CMI水平分为4组，进行二元logistic回归分析，在不同模型中对各项混杂因素进行逐步校正。模型1中校正了年龄、性别、吸烟及饮酒史，结果提示随CMI增加LAE的发生风险呈逐渐升高趋势。模型2在模型1的基础上校正肝功能、肾功能、血脂、血糖、血压、尿酸，CMI与LAE的相关性仍然存在。模型3在模型2的基础上进一步校正糖尿病、高血压、心血管疾病病史后，Q3、Q4组LAE的发生风险分别为Q1组的1.441倍(OR=1.441，95% CI=1.024～2.027, P=0.036)和2.005倍(OR=2.005，95% CI=1.432～2.807, P=0.036)。见表2。

表2 CMI四分位各组人群CMI与LAE发生风险的关系Tab.2 Correlation between CMI and risk of LAE in different quartile groups

4 不同特征人群CMI与LAE发生风险的分层分析 按照性别、年龄、血压水平、糖代谢水平、GGT水平将人群进一步分组，进行分层分析，结果提示以各组Q1为对照，男性Q4组LAE发生风险高于女性，年龄在65岁以下Q4组LAE发生风险高于年龄65岁以上者。血压处于正常高值水平组的Q2、Q3、Q4组LAE发生风险逐级升高，且高于血压正常组及高血压组。糖尿病前期组的Q3、Q4组LAE发生风险逐级升高，且高于血糖正常组及糖尿病组。在GGT升高组，GGT＞40 U/L组的Q3、Q4组LAE发生风险逐级升高，且高于GGT ≤ 40 U/L组。见表3。

表3 不同特征人群CMI与LAE发生风险的分层分析Tab.3 Subgroup analysis of correlation between CMI and risk of LAE in different population groups

讨 论

CMI作为一项新型肥胖指数，包含了腹型肥胖和血脂参数，已被证实可以用来评估糖尿病和动脉粥样硬化的进展，Wakabayashi和Daimon[13]对10 196名日本人进行CMI与糖尿病的相关性研究，发现CMI最高四分位数者的糖化血红蛋白水平显著高于其他较低四分位数者；另一项对63名患有外周动脉疾病的患者进行CMI与颈总动脉粥样硬化程度相关指标(颈动脉内膜中层厚度、踝肱指数)的相关性分析研究，提示CMI在第三个三分位数组的平均颈总动脉内膜中层厚度和平板运动后踝肱指数下降的百分比显著高于第一个三分位数组，进而得出外周动脉疾病患者CMI可作为动脉粥样硬化鉴别指标的结论[6]。

CMI包含了腰围/身高比值、三酰甘油以及高密度脂蛋白胆固醇等参数。既往研究发现超重和肥胖者的血管内容量和心输出量较高，导致左心室容量超负荷和左心室扩大[14-15]。与高血压引起LAE的机制相类似，肥胖者可能也通过左心室重构和功能改变促进LAE的发生。既往研究也表明，总胆固醇、低密度脂蛋白与心房大小呈正相关，与高密度脂蛋白胆固醇呈负相关，且血脂异常是心房增大的重要危险因素[16]。肥胖患者出现的高循环状态也是导致左房增大的原因之一。累及左心房后表面的心外膜脂肪增多也可能通过旁分泌和炎症机制促进左心房重构，导致左心房纤维化和肥大[17]。先前研究提示在高血压肥胖患者中，肥胖是左心房扩张的独立危险因素；有研究甚至提出肥胖是此类患者左心房扩大的最大危险因素[15-17]。此外，也有研究表明，总胆固醇、低密度脂蛋白与心房大小呈正相关，与高密度脂蛋白胆固醇呈负相关，且血脂异常是心房增大的重要危险因素[18-19]，这可能是CMI与LAE存在显著相关性的潜在机制。

本研究结果提示，相比正常人群，血压处于正常高值及糖尿病前期的CMI高水平人群LAE的发生风险更高，提示血压及血糖水平对CMI与LAE的关系具有影响，血压、血糖处于临界状态的人群CMI增大时更易发生LAE。多项研究证实血压及血糖与LAE相关性更明显，因此在高血压及糖尿病人群中，血压、血糖对LAE的发生可能具有更显著的影响[14]。当血压处于正常高值水平及血糖水平处于糖尿病前期时，血压、血糖的升高引起的并发症可能已在此时出现并逐步进展，合并肥胖的患者发生代谢性疾病的风险更高。既往文献表明，这类人群发生糖尿病、高尿酸血症风险更高[20]。而已经确诊高血压或糖尿病的患者，多已进行药物治疗等一系列医疗干预，反而一定程度上降低了原发疾病引起LAE的风险。本研究结果提示，GGT升高的人群CMI增加时LAE的发生风险更高。研究发现GGT与高血压、肥胖、糖尿病、血脂异常、冠心病等相关且相互作用[19]。据报道，GGT水平与脂联素等脂肪因子相关，脂联素通过能量消耗增加、胰岛素敏感度改变以及脂肪酸氧化在肥胖中发挥重要作用。细胞GGT在抗氧化防御系统中起着关键作用。GGT的主要功能是维持细胞内谷胱甘肽的浓度，谷胱甘肽是细胞中最重要的非蛋白质抗氧化剂。GGT活性的增加可能是对氧化应激的反应，促进谷胱甘肽前体向细胞内转运的增加。此外，胞外GGT可能参与活性氧的产生，而氧化应激被证明可以诱导肥胖，GGT介导的氧化应激被报道能够诱导脂质的氧化[21-22]。

我们的研究探讨了CMI与LAE的关系，发现CMI与LAD呈正相关，CMI越大LAE发病风险越高，CMI或可作为评估左心房容积的指标。但本研究也存在一定的局限性：1)研究人群不具有代表性，本研究的人群是中国大城市的中老年人群，因此研究结论可能无法推及至其他种族、年龄的人群；2)作为一个横断面研究，我们只能建立二者的关联而不能明确其中因果关系，需要进一步的前瞻性随访研究来充分确定CMI与心脏结构联系的潜在机制。综上，本研究发现，随CMI增大LAE的发生风险增加，特别是血压处于正常高值、糖尿病前期及GGT升高的人群，更应控制腹型肥胖和血脂。