血漿氧化三甲胺與冠心病預后關系的劑量-反應Meta分析

白雪琦，靳春榮，肖 珊

目前，心血管疾病已經成為威脅人類健康的主要疾病之一?！吨袊难懿蟾?018》[1]報道我國心血管疾病患病人數達到2.9億人，其患病率及死亡率仍處于持續上升階段，尤其是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)病人，盡管目前已有規范化的治療，但是在長期治療過程中，容易發生主要不良心血管事件(major adverse cardiac events，MACE)，預后狀況差，是導致病人死亡的主要原因。因此，尋找能預測冠心病不良心血管事件風險的生物標志物具有重要意義。近年研究發現，腸道微生物產生的代謝產物參與了高血壓、糖尿病、冠心病的發生和發展過程[2]，其中氧化三甲胺(trimethylamine oxide，TMAO)作為腸道微生物代謝產物之一，其濃度升高可導致動脈硬化、血小板高反應性、炎癥反應以及相關代謝綜合征，與冠心病尤其是急性冠脈綜合征(ACS)的發生有關[3-5]。多項隊列研究提示，TMAO與發生心血管事件風險有關[6-7]；也有研究表明，在調整傳統危險因素及生物標志物之后，血漿TMAO不能預測冠心病心血管事件的發生[8]。雖有報道TMAO與冠心病預后相關的Meta分析[9]，但其納入研究較少且沒有評估兩者之間的劑量-反應關系。本研究旨在以劑量-反應分析方法來研究血漿TMAO水平與冠心病預后的關系，以期對臨床冠心病防治提供參考。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 計算機檢索PubMed、EMbase、Cochrane Library、Web of Science、萬方、維普、中國知網等數據庫，獲取TMAO與冠狀動脈性心臟病預后相關性研究的文獻，檢索時限為從建庫至2020年3月。采用“主題詞+自由詞”為檢索詞以布爾邏輯運算符連接進行文獻檢索。中文檢索關鍵詞包括：冠狀動脈疾病、冠狀動脈性心臟病、急性冠脈綜合征、心絞痛、心肌梗死、動脈硬化、心血管疾病、心肌缺血、氧化三甲胺；英文檢索詞包括：coronary disease，acute coronary syndrome，myocardial infarction，ST elevation myocardial infarction，STEMI，Non-ST elevated myocardial infarction，NSTEMI，inferior wall myocardial infarction，anterior wall myocardial infarction、myocardial ischemia，coronary artery disease，angina，cardiovascular diseases，atherosclerosis，carotid artery diseases，plaque，atherosclerotic，trimethylamine oxide，TMAO，trimethylamine N-oxide。檢索時查閱所檢索文獻的參考文獻以補充未檢索到的遺漏文獻。

1.2 納入及排除標準

1.2.1 納入標準 ①研究類型為前瞻性隊列研究；②研究對象為確診的冠心病病人，包括心絞痛、心肌梗死、急性冠脈綜合征、穩定性冠心病等；③結局指標為MACE，包括死亡、再發心肌梗死、心力衰竭、卒中；④提供風險比(HR)/相對危險度(RR)和95%CI或具有完整數據可通過計算得出上述數值；⑤納入劑量-反應分析的研究，至少需要3個TMAO水平分組。

1.2.2 排除標準 ①無法獲取全文或者數據不完整的文獻；②動物研究；③綜述及會議摘要文獻；④重復發表的文獻。

1.3 文獻質量評價與數據提取 應用紐卡斯爾-渥太華量表[10](Newcastle-Ottawa Scale，NOS)從研究對象選擇、組間可比性及結局測量 3 個方面進行文獻質量評價，評分≥7 分為高質量文獻，評分<5分則不納入Meta分析研究。

文獻篩選和數據提取均由兩位研究人員完成，遇有爭議時與第3位研究人員共同討論決定。納入研究所提取數據包括：第一作者及發表時間；國家/地區；研究對象及樣本量；主要結局指標(MACE、全因死亡)及結局事件發生情況；隨訪時間；控制的混雜因素；血漿TMAO水平分組、各組樣本量；調整混雜因素最多的HR/RR以及95%CI(最高水平組與最低水平組相比)。

劑量-反應分析是以最低劑量組作為參考組，提取TMAO水平分組數據，當各組未報告TMAO水平均數或中位數時，取各組區間組中值作為該組平均劑量。當最低劑量組區間未給出區間下限時，以0作為下限值計算組中值；當最高劑量組區間沒有給出區間上限時，取區間下限值×1.5作為該組平均劑量[11]。

1.4 統計學處理 采用Stata 14軟件進行數據分析。以Q檢驗及I2值評估納入研究異質性大小，當I2≤50%應用固定效應模型，I2>50%應用隨機效應模型進行效應指標合并，并通過亞組分析、敏感性分析排除異質性來源。采用 Begg 和 Egger 法評估發表偏倚[12]。通過廣義最小二乘估計方法構建劑量-反應關系模型，先應用立方限制樣條作為鏈接函數擬合非線性劑量-反應模型[13]，再通過Wald檢驗評估血漿TMAO水平與冠心病事件發生風險是否存在非線性關系，使用 XBLC 命令繪制劑量-反應關系曲線圖[14]。

2 結 果

2.1 文獻檢索情況 檢索數據庫共獲得相關文獻2 879篇，其中PubMed 531篇，EMbase 993篇，Cochrane Library 149篇，Web of Science 619篇，萬方數據庫39篇，中國知網399篇，維普數據庫149篇，應用Endnote軟件剔除重復文獻1 414篇，閱讀文獻標題、摘要共排除文獻1 389篇，全文閱讀文獻76篇，最終納入研究文獻10篇[3，6-7，15-21]。文獻篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

2.2 納入文獻基本信息及質量評價 納入研究的10篇文獻(12項隊列研究)，9篇為英文文獻，1篇[21]為中文文獻，涉及病人總數12 945例；其中7篇文獻報道了TMAO與冠心病MACE發生的關系，6篇文獻報道了TMAO與冠心病全因死亡發生的關系；關于血漿TMAO與冠心病全因死亡的關系，Lever等[20]則以是否合并糖尿病報道了2項隊列研究。關于劑量-反應分析，符合要求的文獻有3篇，5項隊列研究。文獻特征見表1。

表1 納入文獻基本信息及質量評價

2.3 血漿TMAO水平與冠心病病人心血管事件發生的 Meta分析情況 有7篇文獻(7項隊列研究)[6-7，15-18，21]分析了TMAO與冠心病病人預后心血管事件發生的關系，Meta分析結果顯示，血漿TMAO水平較高時，冠心病相關心血管事件發生風險增加[HR=1.56，95%CI(1.24，1.96)，P<0.05]。Begg法發表偏倚檢驗提示P>0.05；Egger法發表偏倚檢驗提示P<0.05；逐篇排除進行敏感性分析提示結果穩定。7項研究隊列的隨訪時間亞組分析結果顯示，隨訪時間>3年的研究總HR及95%CI為1.58(1.24，2.02)，P<0.05；隨訪時間1～3年的研究總HR及95%CI為1.30(1.10，1.52)，P<0.05，提示TMAO對冠心病長期預后更具有預測價值。詳見圖2。

圖2 血漿TMAO水平與冠心病MACE發生風險的Meta分析森林圖

2.4 血漿TMAO水平與冠心病相關全因死亡率的Meta分析情況 有6篇文獻(7項隊列研究)[3，7，15，17，19-20]研究了TMAO與冠心病病人發生全因死亡的關系，Meta分析結果顯示，血漿TMAO水平較高時，冠心病相關全因死亡事件發生風險增加[HR=1.87，95%CI(1.53，2.27)，P<0.05]。Begg和Egger法發表偏倚檢驗提示P>0.05；逐篇排除進行敏感性分析提示結果穩定。7項研究隊列的傳統危險因素調整情況亞組分析，Meta分析結果顯示，傳統危險因素未調整時合并HR及95%CI為2.47(1.65，3.69)，P<0.05，傳統危險因素調整后合并HR及95%CI為1.71(1.37，2.15)，P<0.05。提示不論是否調整傳統危險因素，血漿TMAO均可預測冠心病全因死亡。詳見圖3。

圖3 血漿TMAO水平與冠心病全因死亡率的Meta分析森林圖

2.5 血漿TMAO水平與冠心病預后的劑量-反應關系分析 3篇文獻(4項隊列研究)[6-7，17]進行了血漿TMAO水平與冠心病預后的劑量-反應關系分析，研究發現：①血漿TMAO水平與冠心病心血管事件的發生呈非線性關系(χ2=6.82，P<0.05)。②血漿TMAO<5 μmol/L時，其水平每增加1 μmol/L，冠心病心血管事件風險無明顯增加；血漿TMAO>5 μmol/L時，其水平每增加1 μmol/L，冠心病心血管事件風險則明顯增加。③當血漿TMAO水平為4.93 μmol/L、6.09 μmol/L、7.28 μmol/L、9.27 μmol/L、9.70 μmol/L、11.87 μmol/L時，冠心病發生心血管事件的HR及95%CI分別為1.09(0.98，1.21)、1.18(1.06，1.32)、1.29(1.14，1.47)、1.51(1.27，1.79)、1.56(1.30，1.87)、1.84(1.44，2.34)。

3 討 論

TMAO是一種重要的腸道微生物依賴代謝物，由飲食中的膽堿、甜菜堿及左旋肉堿經腸道微生物代謝產生三甲胺(TMA)，再通過肝臟中的黃素單加氧酶3氧化而成，主要通過腎臟排泄，正常人血漿TMAO濃度中位值：男性為3.91 μmol/L，女性為3.56 μmol/L[22-24]。研究表明，TMAO可以誘導激活核轉錄因子-κB(NF-κB)通路，使多個炎性因子表達增加，并且能夠觸發氧化應激和激活NLRP3炎癥小體[4，25-27]，此外，TMAO促進血小板高反應性和血栓形成[5]。以上均為其參與冠心病發展進程、影響冠心病預后的潛在機制。研究發現，即使冠心病病人實施目前指南推薦的二級預防治療后，血漿TMAO水平仍略有上升[16]。Heianza等[28]關于TMAO與心血管事件發生關系的Meta分析表明，高TMAO與心血管事件發生風險相關[RR=1.62，95%CI(1.45，1.80)]，但其研究對象基線特征差異大，此結論對臨床指導意義有限。

本研究納入10篇文獻進行血漿TMAO水平與冠心病相關心血管事件和全因死亡發生風險分析，Meta分析發現，較高TMAO水平增加了冠心病病人心血管事件和全因死亡的風險，且對冠心病病人長期預后更具有預測價值；即使調整傳統危險因素后，血漿TMAO水平仍是冠心病預后事件發生的預測指標。劑量-反應分析發現兩者呈非線性關系，當血漿TMAO水平超過5 μmol/L時，冠心病相關心血管事件發生風險迅速增加。關于血漿TMAO水平與冠心病MACE發生風險的分析，Egger 法發表偏倚檢驗P<0.05，提示可能存在發表偏倚，但根據考克蘭手冊[29]，Begg 和 Egger 法均基于漏斗圖是否對稱來判斷是否存在發表偏倚，而影響漏斗圖對稱的因素還包括低質量研究、小樣本研究等，當納入文獻少于10篇時，兩種檢驗方法誤差較大，不能準確反映發表偏倚，結合本研究所納入研究之間無明顯異質性，逐項研究排除行敏感性檢驗無明顯變化，結果較為穩定，因此，本研究結論仍較可靠。

本研究有一定的局限性：①所納入的文獻關于TMAO升高定義有一定差異；②與其他觀察性研究類似，不能排除歸因于未測量因素的殘留混淆的可能性；③腸道微生物群易受環境因素影響，如飲食攝入，進而影響血液中TMAO水平，而本研究納入的研究均無飲食攝入評估；④研究表明，TMAO水平對冠心病心血管事件發生風險的預測，慢性期優于急性期[16]，而本研究納入的研究多為住院期間某個時間點測量TMAO水平，這可能無法獲取腸道微生物代謝產物的長期水平對冠心病預后的影響；⑤盡管本研究納入有10篇文獻(12項隊列研究)，能夠用于劑量-反應分析的研究僅3篇文獻(4項隊列研究)，提供數據有限，可能導致研究結果存在誤差。

現有研究表明，血漿TMAO水平對冠心病預后具有預測價值，至于降低TMAO水平能否改善冠心病病人的預后尚無研究報道，未來期望進行相關臨床試驗研究，為臨床冠心病防治、改善冠心病病人預后提供新思路。