一、研究背景心房颤动(AF,房颤)是临床上最常见的持续性心律失常之一,AF导致的致残率、死亡率以及高额的医疗费用等问题,严重影响人类的健康。AF的治疗主要包括药物治疗、电复律、导管消融、传统外科消融和杂交消融等方式。胸腔镜下房颤外科消融术是近几年来新兴的一种治疗AF的外科消融策略,尤其是针对难治性且伴有症状的房颤患者。因此,有效地识别房颤外科消融术后房颤容易复发的高危人群,是提高房颤外科消融成功率的关键。心外膜脂肪组织(EAT)作为反映肥胖和全身脂肪含量的一种特殊内脏脂肪组织,在房颤方面的作用逐渐受到重视。目前的研究显示EAT和房颤的发生与发展、并发症以及导管射频消融结局之间有着密不可分的联系。激活素A(Activin A)是β转化生长因子超家族成员之一,是由二硫键连接两个抑制素β亚基形成的二聚多肽,具备广泛的生物学作用。同样也有研究表明EAT中的Activin A不仅可以促进心房纤维化,与AF的发生及发展有关,还能预测心脏术后房颤的发生。然而,目前的研究绝大多数局限于EAT与内科导管消融术后房颤复发之间的相关性,而EAT与Activin A的相关性研究以及Activin A与胸腔镜下房颤外科消融结局之间的相关性研究均鲜有报道。二、研究目的1、明确EAT中的Activin A与EAT厚度和心房肌纤维化的相关性;2、探讨EAT中的Activin A在胸腔镜下房颤外科消融术后房颤复发的预测价值。三、研究方法选取2015年1月至2018年1月在海军军医大学附属长征医院胸心外科住院的拟行胸腔镜下房颤外科消融的患者共160例,根据病史及心电图可分为2组,阵发性房颤组(PAF)130例和持续性房颤组(NPAF)30例。所有纳入对象在入院后均需收集一般临床资料,包括:年龄、体重、性别、体质指数(BMI)、NYHA分级、现病史、烟酒史、既往史等。完善心电图,经胸超声心动图(TTE)检查,记录心脏超声数据:左心房内径(LAD)、左心室收缩末容积(LVESV)、左心室舒张末容积(LVEDV)、左心室射血分数(LVEF)、左心室后壁厚度、二尖瓣与二尖瓣环舒张早期峰值速度之比(E/e’比值)以及EAT厚度。入院后第二天清晨空腹抽血送检,完善肝肾功能、B型钠尿肽(BNP)、C反应蛋白(CRP)、血脂、电解质等血检验指标;术中留取左心耳及其周围的心外膜脂肪,用于本实验研究。采用Masson染色观察心房肌纤维化的情况,计算出胶原容积分数(CVF%),采用免疫组化法、蛋白印迹法(WB)和荧光定量逆转录-聚合酶链反应法(Q-PCR),分别检测左心房组织中的α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、Ⅰ型胶原(ColⅠ)、Ⅲ型胶原(ColⅢ)等纤维化指标的mRNA及蛋白的表达情况和EAT的Activin A mRNA及蛋白的表达情况。所有患者消融术后均需随访1年。房颤复发定义为:心电图记录到快速房性心律失常(房颤、房扑、房速)或24小时动态心电图上持续超过30s。分别于术后1月、3月、6月和12月进行随访,随访项目主要包括症状、心电图和24小时动态心电图。所有数据均在SPSS 25.0软件上进行分析,P<0.05有统计学意义。四、研究结果(一)一般临床资料根据患者随访周期内的房颤复发情况,将患者分为两组,房颤复发组(RAF组,34例)和房颤未复发组(NRAF组,126例)。两组患者的CHA2DS2-VASc评分、房颤病程和房颤类型存在统计学差异(P<0.05),而年龄、性别、BMI、血脂、BNP和肌酐等无明显差异(P>0.05)。两组在术中出血、气管插管时长、手术时间、胸引液、住院天数以及冠心病、高血压、脑卒中等合并症方面同样无明显差异(P>0.05)。(二)术前心脏彩超数据RAF组的EAT厚度明显厚于NRAF组[(6.78±0.55)mm对(5.79±0.59)mm,P<0.01],左心房内径大于NRAF组[(45.56±2.54)mm对(40.53±4.07)mm,P<0.01]以及二尖瓣与二尖瓣环舒张早期峰值速度之比大于NRAF组[(15.44±3.69)对(13.98±3.11),P=0.03];而两组间的左心室收缩末容积、左心室舒张末容积、左心室射血分数和左心室后壁厚度等参数无明显差异(P>0.05)。(三)EAT中Activin A的表达研究1、分布情况免疫组化结果显示:RAF组和NRAF组均有Activin A表达;其中Activin A在RAF组的阳性表达强于NRAF组。2、蛋白表达水平RAF组EAT中Activin A在蛋白水平的表达高于NRAF组[(1.37±0.13)对(0.95±0.08),P<0.01]。3、mRNA表达水平RAF组EAT中Activin A mRNA表达水平高于NRAF组[(34.52±6.40)对(26.42±4.09),P<0.01]。(四)心房肌Masson染色的形态学研究Masson染色显示,RAF组心房肌中阳性表达强于NRAF组,RAF组中蓝染的纤维更多,排列更杂乱;RAF组心房肌胶原容积分数高于NRAF组[(43.72±3.04)%对(32.73±4.17%),P<0.01]。(五)心房肌纤维化指标的表达研究1、分布情况免疫组化结果显示:两组均有α-SMA、bFGF、Col I和ColⅢ表达;其中α-SMA、bFGF、Col I在RAF组的阳性表达强于NRAF组,而ColⅢ在两组间的表达差异并不显著。2、蛋白表达水平RAF组心房肌中α-SMA、bFGF和Col I在蛋白水平的表达均高于NRAF组,[(1.05±0.16)对(0.64±0.06),P<0.01]、[(0.54±0.05)对(0.29±0.06),P<0.01]和[(0.75±0.07)对(0.41±0.06),P<0.01];而ColⅢ在两组间的表达无统计学差异[(1.09±0.17)对(1.14±0.12),P=0.072]。3、mRNA表达水平RAF组心房肌中α-SMA、bFGF和Col I的mRNA表达均高于NRAF组,[(3.09±0.30)对(2.10±0.28),P<0.01]、[(0.95±0.10)对(0.55±0.11),P<0.01]和[(1.34±0.14)对(0.84±0.16),P<0.01];而ColⅢ在两组间的表达无统计学差异[(1.21±0.18)对(1.12±0.26),P=0.074]。(六)Activin A的相关性分析1、Activin A的mRNA表达水平与TTE测量的EAT厚度显著相关(r=0.691,P<0.01);2、Activin A的mRNA表达水平与心房肌胶原水平存在显著相关性,Col I(r=0.655,P<0.01),ColⅢ(r=0.339,P<0.01);3、Activin A的mRNA表达水平与心房肌纤维化指标α-SMA(r=0.448,P<0.01)和bFGF(r=0.565,P<0.01)存在明显相关性;4、Activin A的mRNA表达水平和心房肌胶原容积分数显著相关(r=0.562,P<0.01)。(七)消融术后房颤复发的危险因素单因素分析发现房颤类型(HR:3.292,P=0.001)、房颤病程(HR:1.068,P=0.001)、BMI(HR:1.147,P=0.034)、CHA2DS2-VASc评分(HR:1.325,P=0.023)、LAD(HR:1.364,P<0.01)、E/e’值(HR:1.105,P=0.027)、EAT厚度(HR:3.974,P<0.01)和Activin A(HR:1.221,P<0.01)与患者胸腔镜外科消融术后房颤复发密切相关。COX多因素回归分析发现,EAT厚度(HR:2.944,P=0.008)、CHA2DS2-VASc评分(HR:1.442,P=0.030)、房颤病程(HR:1.043,P=0.030)、LAD(HR:1.175,P=0.022)以及Activin A(HR:1.120,P=0.001)是预测房颤外科消融术后房颤复发的独立危险因素。(八)亚组分析1、持续性房颤组亚组分析发现30例PsAF患者中共有13例患者术后房颤复发,其EAT厚度明显高于未复发患者[(7.11±0.64)mm对(6.17±0.57)mm,P<0.01],ROC曲线证实预测房颤复发的EAT厚度截断值为6.70mm(敏感度84.6%,特异度82.4%);同样地,术后复发患者的Activin A mRNA表达量明显高于未复发患者[(37.32±6.44)对(28.27±4.72),P<0.01],ROC曲线证实预测房颤复发的Activin A mRNA截断值为32.36(敏感度76.9%,特异度93.7%);Kaplan-Meier生存分析发现当持续性房颤患者的Activin A mRNA>32.36时,房颤外科消融术后更容易复发(P<0.01)。2、阵发性房颤组亚组分析发现130例PAF患者中共有21例患者术后房颤复发,其EAT厚度明显高于未复发患者[EAT(6.57±0.37)mm对(5.73±0.57)mm,P<0.01],ROC曲线证实预测房颤复发的EAT厚度截断值为6.15mm(敏感度95.2%,特异度78.0%);同样地,术后复发患者的Activin A mRNA表达量明显高于未复发患者[(34.52±6.40)对(26.42±4.09),P<0.01],ROC曲线证实预测房颤复发的Activin A mRNA截断值为30.68(敏感度81.0%,特异度83.5%);Kaplan-Meier生存分析发现当阵发性房颤患者的Activin A mRNA>30.68时,房颤外科消融术后更容易复发(P<0.01)。五、研究结论1、EAT中的Activin A与术前测量的EAT厚度存在一定的相关性;2、EAT中的Activin A与心房肌纤维化指标CVF%、α-SMA、bFGF、ColⅠ和ColⅢ存在明显的相关性,提示Activin A可能促进心房肌纤维化,从而导致房颤发生;3、EAT中的Activin A是胸腔镜下房颤外科消融术后复发的危险因素,通过检测Activin A可以有效预测房颤胸腔镜外科消融术后复发。