原发性高血压患者血清自噬相关蛋白9a、半乳糖凝集素-3与左心室肥厚的相关性

李洋 杨思进 徐厚平 罗钢 庞显伦 黄素琼 周仲芳

西南医科大学附属中医医院（四川泸州 646000）

随着人们生活水平提高及人口老龄化加剧，高血压发病率不断上升，近20年，我国30～79 岁高血压患者人数增长约1 倍［1］。据估计，2025年全球将有15 亿高血压患者［2］。左心室肥厚（LVH）是原发性高血压（EH）最常见的靶器官损害之一，同时也是EH 患者发生心力衰竭、心肌梗死、脑卒中乃至猝死等心脑血管事件的独立危险因素［3］。既往研究［4］显示，高血压患者LVH 的发生率超过30%。目前，超声心动图是诊断LVH 的主要方法，在临床上广泛应用，其对高血压心肌肥厚的检出率约为73.5%［5］，但是该检查方法易受操作者经验影响。因此，早期发现左室肥厚的预测指标并及时加以干预，从而有效地预防左室肥厚的发生具有重要价值和意义。自噬是一个高度保守的代谢过程，适当的自噬活动对维持细胞能量代谢稳定至关重要，而过度自噬会导致能量代谢紊乱和细胞损伤［6］。自噬相关蛋白9a（ATG9a）作为一种多跨膜蛋白，是自噬过程中的必需蛋白，目前认为ATG9a 在调节心脏自噬方面起着重要作用，其可能参与高血压患者心肌肥厚的形成［7］。近年来，研究资料显示半乳糖凝集素-3（Gal-3）是心室重塑和心肌纤维化的生物标志物，也是急慢性炎症性疾病和炎症导致各种组织纤维化的重要调节因子［8］。Gal3 升高与左心室质量增加有关，同时Gal3 升高与心源性猝死（SCD）风险增加有关［9］。目前，ATG9a、Gal-3 在LVH 患者血清中的表达水平以及其对高血压患者发生LVH 的临床预测价值尚不明确。本次研究旨在分析原发性高血压患者血清ATG9a、Gal-3 水平与心室肥厚的相关性，从而为ATG9a、Gal-3 是否可作为原发性高血压患者LVH的早期预测指标提供有价值的证据。

1 资料与方法

1.1 研究对象前瞻性选取2020年7月至2022年12月在西南医科大学附属中医医院体检的原发性高血压患者（NLVH 组）84 例以及原发性高血压合并左心室肥厚患者（LVH 组）69 例，同时纳入115 例健康体检人群为对照组。对照组男87 例，女28 例，年龄（56.54 ± 6.44）岁；NLVH 组男69 例，女15 例，年龄（56.51 ± 11.16）岁；LVH 组男54 例，女15 例，年龄（59.26 ± 9.76）岁。3 组性别、年龄比较差异无统计学意义，具有可比性。

纳入标准：（1）高血压诊断标准：参照中国高血压防治指南（2018年修订版），在未使用降压药的情况下，非同日多次测得血压收缩压（SBP）≥ 140 mmHg和（或）舒张压（DBP）≥ 90 mmHg，或已经确诊为高血压，或近2 周服用了降压药物［10］。（2）LVH 的诊断标准：左心室质量指数（LVMI）≥ 115 g/m2（男性）、≥ 95 g/m2（女性）［11］。（3）年龄＞ 18 周岁。

排除标准：（1）继发性高血压；（2）伴有先天性心脏疾病、急性冠脉综合征、陈旧心肌梗死病史、心脏瓣膜病、严重心律失常、肥厚或限制性心肌病等；（3）伴有急慢性感染、严重肝肾功能不全、免疫性疾病、恶性肿瘤等。本研究通过西南医科大学附属中医医院伦理审查（伦理号：YJ-KY2020037），所有调查对象均签署了知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 基本信息采集采集受试者年龄、性别、身高、体质量、血压、心率等基本资料。血压测量方法：患者安静休息至少5 min，使用臂式医用电子血压计（欧姆龙HBP-9020）测量患者坐位血压，间隔1～2 min 重复测量，取3 次测量值的平均值作为诊室血压值。体质量指数（BMI）=体质量（kg）/身高2（m2）。

1.2.2 血清指标水平检测所有受试者均空腹8 h，于次日清晨采集空腹静脉血2～3 mL，以3 000 r/min离心机离心10 min，取上清液送至本院研究中心-80 ℃冰箱保存。用同一台全自动生化分析仪测定甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、空腹血糖（FBG）、同型半胱氨酸（Hcy）、血尿酸（SUA）、血肌酐（SCr）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）等指标。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）法检测血清ATG9a、Cal-3 水平。ATG9a 试剂盒购于德国MyBioSource 公司，Cal-3 试剂盒购于上海桥杜生物科技有限公司。

1.2.3 心脏彩超参数测定由超声科具有中级职称的医师对所有受试者进行超声心动图检查，采用深圳迈瑞resona7 彩色多普勒超声诊断仪，根据《中国成年人超声心动图检测指南》［12］，采集受试者胸骨旁左心室长轴切面等标准切面动态图像。分别测量左心室舒张末期后壁厚度（LVPWTD）、舒张末期室间隔厚度（IVSTD）、左心室舒张末期内径（LVEDD）。采用改良的Simpon 法测量并计算左心室射血分数（LVEF）。根据Devereux［13］校正公式，计算左心室质量（LVM）、LVMI：LVM（g）=0.8×1.04［（LVEDD + LVPWTD + IVSTD）3-LVEDD3］+0.6；体表面积（m2）=0.006 1×身高（cm）+ 0.012 8×体质量（kg）-0.152 9；LVMI（g/m2）=LVM（g）/体表面积（m2）。

1.3 统计学方法应用Epidata 3.1 软件建立数据库，平行双录入数据。采用SPSS 20.0软件进行数据分析。正态分布的定量资料以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验，三组间比较采用方差分析；非正态分布的定量资料以M（P25，P75）表示，两组间比较采用非参数秩和检验（Mann-WhiyneyU检验），三组间比较采用非参数秩和检验（Kruskal-WallisH法）；定性资料采用率或构成比描述，组间两两比较比较采用χ2分割法；采用Pearson 相关分析法分析血清ATG9a、Cal-3 与左心室肥厚相关指标的关系，采用受试者工作特征（ROC）曲线预测EH 患者存在LVH 时ATG9a、Cal-3的最佳临界值，检验水准α=0.05。P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组临床基线指标比较与对照组比较，NLVH 组与LVH 组合并冠心病比例、合并血脂异常比例、BMI、SBP、DBP 升高，血清Hcy、ALT、TG、TC、FBG 显著升高，HDL-C 显著降低，差异有统计学意义（P＜ 0.05）；与NLVH 组比较，LVH 组高血压病程、SBP、DBP 显著升高，差异有统计学意义（P＜ 0.05）；3 组年龄、性别、LDL-C、SCr、SUA 比较差异无统计学意义（P＞ 0.05）。见表1。

表1 3 组临床基线指标比较Tab.1 General data of the three groups ±s

表1 3 组临床基线指标比较Tab.1 General data of the three groups ±s

注：与对照组比较，aP ＜ 0.05；与NLVH组比较，bP ＜ 0.05

项目年龄（岁）男性［（例）%］基础疾病［（例）%］糖尿病冠心病血脂异常高血压病程［M（P25，P75），年 ］BMI（kg/m2）SBP（mmHg）DBP（mmHg）Hcy（μmol/L）AST（U/L）ALT（U/L）TG（mmol/L）TC（mmol/L）HDL-C（mmol/L）LDL-C（mmol/L）SCr（μmol/L）SUA（μmol/L）FBG（mmol/L）对照组（n =115）56.54 ± 6.44 87（75.65）NLVH组（n =84）56.51 ± 11.16 69（82.14）LVH组（n =69）59.26 ± 9.76a 54（78.26）F/H/t值4.585 1.206 P值0.101 0.547 0.005 0.002＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001 0.008 0.002＜ 0.001 0.041 0.003 0.184 0.208 0.166 0.001 14（12.17）16（13.91）30（26.09）-24.26 ± 2.95 121.00 ± 10.44 75.37 ± 7.67 11.91 ± 2.63 23.99 ± 8.66 23.40 ± 11.79 1.63 ± 1.17 4.90 ± 0.91 1.46 ± 0.35 2.82 ± 0.71 77.38 ± 14.82 364.09 ± 80.80 5.62 ± 1.40 26（30.95）a 29（34.52）a 44（52.38）a 5.00（3.00，6.00）25.81 ± 2.97a 145.58 ± 17.51a 92.07 ± 12.23a 14.52 ± 3.83a 29.31 ± 19.88a 34.61 ± 37.09a 2.75 ± 2.37a 5.18 ± 1.08a 1.33 ± 0.32a 3.00 ± 0.80 81.29 ± 19.79 381.07 ± 93.44 6.56 ± 2.43a 16（23.19）20（28.99）a 34（49.28）a 7.00（6.00，9.00）b 26.98 ± 3.10a 159.81 ± 17.84ab 96.55 ± 13.61ab 15.39 ± 4.92a 26.12 ± 13.97 28.25 ± 20.54a 3.02 ± 3.81a 5.28 ± 1.25a 1.33 ± 0.26a 3.00 ± 0.85 93.68 ± 70.94a 394.57 ± 115.68a 6.33 ± 2.28a 10.652 12.357 17.062-7.340 34.708 158.273 131.703 44.857 9.580 11.986 24.537 6.367 11.395 3.386 3.143 3.597 14.177

2.2 3组心脏超声指标比较与对照组比较，NLVH 组与LVH 组LVPWTD、IVSTD、LVMI 显著增高，与NLVH 组比较，LVH 组LVPWTD、LVEDD、IVSTD、LVMI 均显著增高，差异有统计学意义（P＜0.05）；3组LVEF比较，差异无统计学意义（P＞ 0.05）。见表2。

表2 3 组心脏超声指标比较Tab.2 Comparison of the three groups of cardiac ultrasound indicators ±s

表2 3 组心脏超声指标比较Tab.2 Comparison of the three groups of cardiac ultrasound indicators ±s

注：与对照组比较，aP ＜ 0.05；与NLVH组比较，bP ＜ 0.05

项目LVPWTD（mm）LVEDD（mm）IVSTD（mm）LVEF（%）LVMI（g/m2）P值＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001 0.309＜ 0.001对照组（n =115）8.23 ± 1.16 43.56 ± 3.89 8.64 ± 1.19 66.03 ± 3.92 69.50 ± 13.88 NLVH组（n =84）8.95 ± 0.99a 44.55 ± 3.84 9.33 ± 1.12a 65.61 ± 3.43 76.77 ± 10.86a LVH组（n =69）11.51 ± 1.54ab 49.09 ± 5.51ab 12.51 ± 1.68ab 64.10 ± 6.83a 128.56 ± 14.80ab F值128.081 36.653 196.597 2.347 162.756

2.3 3组血清学指标比较与对照组比较，NLVH组与LVH 组ATG9a、Cal-3 水平显著增高，差异有统计学意义（P＜ 0.05）；LVH 组ATG9a、Cal-3 水平显著高于NLVH 组，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。见表3。

表3 3 组血清ATG9a、Cal-3 水平比较Tab.3 Comparison of serum ATG9a and Cal-3 levels among the three groups ±s

表3 3 组血清ATG9a、Cal-3 水平比较Tab.3 Comparison of serum ATG9a and Cal-3 levels among the three groups ±s

注：与对照组比较，aP ＜ 0.05；与NLVH组比较，bP ＜ 0.05

项目ATG9a(μg/L)Cal-3（ng/mL）P值＜ 0.001＜ 0.001对照组（n=115）0.91 ± 0.20 26.54 ± 5.38 NLVH组（n=84）1.65 ± 0.50a 31.33 ± 6.09a LVH组（n=69）2.29 ± 0.49ab 41.12 ± 7.56ab F值191.499 115.621

2.4 血清ATG9a、Cal-3 与原发性高血压伴左心室肥厚、心功能的相关性分析Pearson 相关分析显示，血清ATG9a、Cal-3 与原发性高血压伴左心室肥厚呈正相关（r=0.545，P＜ 0.001；r=0.585，P＜ 0.001）。

Pearson 相关分析显示，高血压伴左心室肥厚患者血清ATG9a、Cal-3 与LVPWTD、IVSTD、LVMI均呈正相关关系（P＜ 0.05），与LVEDD、LVEF 无关（P＞ 0.05）。见表4。

表4 血清ATG9a、Cal-3 与心功能的相关性Tab.4 The correlation between serum ATG9a，Cal-3 and cardiac function

2.5 血清ATG9a、Cal-3 诊断原发性高血压伴左心室肥厚ROC 曲线分析ROC 曲线分析显示，血清ATG9a、Cal-3 水平的曲线下面积分别为0.829（95%CI：0.765～0.893）、0.819（95%CI：0.753～0.884），差异有统计学意义（P＜ 0.001）。ATG9a 预测EH 患者LVH 的最佳临界值为2.015 μg/L，最佳切点值为0.508，灵敏度为71.0%，特异度为79.8%；Cal-3 预测EH 患者LVH 的最佳临界值为38.34 μg/L，最佳切点值为0.542，灵敏度为63.8%，特异度为90.5%，见图1。

图1 血清ATG9a、Cal-3 水平预测原发性高血压患者LVH的AUCFig.1 AUC of LVH in patients with essential hypertension predicted with serum ATG9a and Cal-3 levels

3 讨论

《中国心血管健康与疾病报告2021 概要》指出，我国高血压患者约2.45 亿，EH 是最常见的类型［14］。EH 引起LVH 的病因复杂，目前尚不完全清楚，最主要机制可能是血流动力学因素及神经体液因素共同作用，使心肌细胞肥大、胶原含量增加而致心脏结构改变，LVH 可进一步发展为心力衰竭［15］。目前，超声心动图、核磁共振等检查手段对LVH 的诊断较为准确，但由于受气体、血流速度、医师操作技术等多种因素的影响，在临床应用上存在一定局限性。因此，积极寻找可早期诊断LVH 的预测因子，对LVH 的早期诊断、治疗及改善预后具有重要意义。

本研究结果显示，左心室肥厚的原发性高血压患者血清ATG9a、Cal-3 水平显著高于原发性高血压患者及健康人群（P＜ 0.05），提示ATG9a、Cal-3可能参与左心室肥厚的发病过程。相关性分析结果显示，血清ATG9a、Cal-3 水平与原发性高血压伴左心室肥厚呈正相关（r=0.545，P＜ 0.001；r=0.585，P＜ 0.001）。原发性高血压合并LVH 患者血清ATG9a、Cal-3 与LVPWTD、IVSTD、LVMI 呈不同程度相关关系，提示两指标可作为临床评估LVH 的重要标志物。ROC 曲线显示，血清ATG9a、Cal-3 水平的曲线下面积分别为0.829（95%CI：0.765～0.893）、0.819（95%CI：0.753～0.884），提示血清ATG9a、Cal-3 可作为早期临床辅助诊断LVH的生化标志物。

最近的研究报告了自噬参与人类疾病。研究发现，过度自噬可导致细胞炎症和损伤加重，抑制线粒体自噬过度激活可改善线粒体功能障碍，延缓细胞衰老，减轻炎症，抑制疾病的进展［16］；适度的自噬可以减轻组织损伤，而过度的自噬则会加剧组织损伤［17］；提高自噬水平可抑制上皮间质转化，缓解纤维化［18］。国内外研究［19］显示，自噬参与动脉粥样硬化、心肌肥厚、心力衰竭、心肌病、缺血性心脏病等心血管疾病的发病过程。近年来研究表明，细胞自噬是心肌肥厚发展过程中的“双刃剑”。自噬是一种在所有真核生物中高度保守的细胞降解和循环过程。生理条件上，低水平自噬及时降解细胞质成分，对于维持心肌细胞内稳态至关重要。应急状态时，基础自噬活性缺陷和自噬活性激活可干扰细胞内稳态，并有助于启动凋亡过程，导致必要的细胞质成分降解和损伤，加速心肌肥厚甚至心力衰竭的进展［20］。因此，在心肌肥厚患者血清中寻找自噬相关的分子标志物，对防治心肌肥厚及继发心力衰竭具有重要意义。自噬体的形成依赖于特定的自噬相关蛋白网络，其中ATG9a 是唯一的跨膜蛋白，定位于吞噬体/自噬体前结构（PAS）［21］，在自噬体的形成中起着至关重要的作用。有研究［22］表明：在血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）诱导的肥厚型心肌细胞大鼠模型中，miR-34a 表达下调、ATG9a 表达上调，抑制ATG9a 表达和自噬活性在AngⅡ诱导的心肌细胞肥大调控中发挥作用。自发性高血压大鼠肥厚心肌组织中ATG9a 表达异常升高，抑制过度激活的心脏自噬活性可降低血清ATG9a 表达水平，减轻左心室肥厚［23］。本研究发现高血压合并LVH 患者血清ATG9a 水平升高，其血清ATG9a 水平与LVPWT 和IVST 呈正相关，与既往研究相符［9］。综上，ATG9a参与LVH 的的机制可能为，长期高血压超负荷下，心肌细胞自噬活性过度激活，自噬体合成增多，ATG9a 表达增强，过度自噬导致心肌细胞炎症和损伤加重，促使病理性心肌肥厚。

Gal-3 是β-半乳糖苷结合蛋白家族中的一员，由活化的心脏巨噬细胞释放，参与各种病理生理过程，包括细胞凋亡、黏附、血管生成、细胞迁移、增殖、分化，可促进脂质沉积和粥样斑块形成，诱导炎症状态和纤维化过程［24］。本研究结果显示NLVH 组与LVH 组Cal-3 水平显著高于对照组，且LVH 组Cal-3 水平显著高于NLVH 组，证实心室肥厚与Cal-3 水平相关。研究发现，高血压患者或长期输注AngⅡ的小鼠血清Gal-3 水平显著升高，Gal-3 介导内皮功能障碍，抑制Gal-3 表达可有效改善AngⅡ诱导的动脉粥样硬化或高血压［25］。ZHONG 等［26］实验结果表明Gal-3 在AngⅡ诱导的心脏肥大和纤维化小鼠心脏组织中均升高，Gal-3过表达加强了AngⅡ诱导的细胞凋亡和纤维化，Gal-3 可能作为治疗AngⅡ诱导的心脏纤维化和肥大的潜在靶标。Gal-3 是心肌纤维化的独立预测因子，通过影响成纤维细胞、RAAS系统、TGF-β、Hippo通路等途径促进心肌纤维化［27］。LI 等［28］发现抑制Gal-3 表达，可下调胶原蛋白Ⅰ和Ⅲ生成，减少心肌纤维化，保护心脏射血功能。另外，已有研究证实Gal-3 可促进心肌细胞凋亡、氧化应激、炎症和纤维化，加重心功能不全，Gal-3 水平越高，心力衰竭患者的死亡风险越高［29］。血清Gal-3 可作为新发射血分数保留心衰（HFpEF）、HFpEF 患者不良预后及HFpEF 人群左心室舒张功能障碍严重程度的额外预测指标［30］。

本研究尚存一定局限性：首先，本研究总体样本量偏低，可能产生抽样误差，且未进一步进行logistic 回归分析，后期研究中将继续增加样本量，提高严谨性。其次，本研究为病例对照研究，虽然研究显示在EH 患者中ATG9a、Gal-3 与LVH 显著相关，但ATG9a、Gal-3 在LVH 中的具体分子机制及与LVH 的因果关系尚不能明确，未来需进一步研究ATG9a、Gal-3 在LVH 发生发展过程中所起的具体作用及其作用机制。综上所述，血清ATG9a、Cal-3 水平可作为临床上辅助诊断LVH 的靶向标志物。未来需要更大样本的研究进一步确定ATG9a、Gal-3 对LVH 发生风险的影响。

【Author contributions】LI Yang performed the experiments and wrote the article.PANG Xianlun and HUANG Suqiong performed the experiments.YANG Sijin，XU Houping and LUO Gang revised the article.ZHOU Zhongfang designed the study and reviewed the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.