主動脈擴張性疾病在心血管疾病中高發,傳統上認為主動脈直徑的增大是動脈瘤發生的前兆,也是主動脈夾層的主要危險因素,因其隱匿性,使患者一旦出現癥狀便是致死的并發癥[1-2]。其發病機制的研究尚未完全徹底,因而在治療上,外科干預仍是目前最為貼切的方式,但并不能阻止主動脈病變的進一步發展[3],為此,預防主動脈疾病的發生發展顯得尤為重要。主動脈擴張性疾病與動脈壁中細胞群[4]和細胞外基質失衡所造成的動脈壁生理結構劇烈改變有關[5-6]。而血糖和血鈣作為人們日常所關心指標之一,不僅是心血管疾病的主要危險因素[7-8],更是能夠直接和(或)間接參與動脈壁細胞的凋亡及細胞外基質的降解[9-10]。一方面,國外有研究[11-12]結果表明,糖尿病與主動脈擴張性疾病之間呈負相關。但中國作為糖尿病大國[13],除靜止的已確診患病的狀態以外,仍具有相當數量待確診的留白盲區[14-15]。考慮到主動脈根部擴張性疾病出現的隱匿性、進展的危急性以及未知尚待確診的糖尿病患者,除了對患者進行隨訪,收集較為活躍的生化葡萄糖指標或許對疾病的進展具有一定提示價值以及為進一步研究提供理論基礎,特別是還未曾有過相關研究;另有研究[16]結果表明,低血鈣與顱內動脈瘤的發生發展有關,但其在主動脈擴張性疾病發生發展過程中的作用同樣未有學者進行相關研究。因此本文旨在探討血糖和血鈣與主動脈擴張性疾病及其發生發展的關系。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析2011年1月—2021年10月于新疆醫科大學第一附屬醫院心外科行外科手術治療的主動脈根部擴張患者的臨床資料。排除標準:(1)根據Roman等[17]的研究,結合患者術前的心臟B超、胸部CT或主動脈CTA檢查結果以及經術中的確診,將主動脈根部直徑≤35 mm的男性和≤31 mm的女性排除;(2)相關臨床病理資料不完整;(3)先天性主動脈畸形;(4)穿透性主動脈潰瘍或壁內血腫患者。最終有490例患者初步納入本研究,根據是否伴有Standford A型主動脈夾層分為A1(主動脈根部擴張且伴有夾層)組和A2(單純性主動脈根部擴張)組。
1.2 研究設計和樣本量計算
本研究為回顧性觀察研究,根據相關文獻[18]病例組血糖均值7.76 mmol/L以及對照組均值7.14 mmol/L,標準差選擇2,把握度0.8,α=0.05,使用PASS 15.0計算得出每組樣本量160例(考慮加上15%失訪)。本研究中每組樣本量184例,樣本總量為368例,滿足樣本最低量數值。
1.3 基線數據處理
人為初步篩選符合納入和排除標準條件的患者490例,根據患者的年齡和性別,用SPSS26.0進行傾向性匹配評分,1∶1鄰近匹配(卡鉗值0.02),最終匹配得184對(368例)入選本次研究。
1.4 資料收集
收集所有患者的相關臨床病例資料,包括患者的性別、年齡、體重指數(body mass index,BMI)、血型、民族、是否合并疾病(糖尿病和高血壓)、是否有吸煙史和飲酒史、血液檢測所得相關指標(血糖濃度、鈣離子濃度和鉀離子濃度)以及主動脈根部直徑,其中血糖濃度正常值范圍為4.1~5.9 mmol/L,鈣離子濃度正常范圍為2.25~2.75 mmol/L,鉀離子濃度正常范圍為3.5~5.1 mmol/L。本研究中的血液生化檢測指標均為患者入院后24 h內首次檢測所得。
1.5 統計學分析
應用SPSS 26.0軟件進行數據分析。對連續型變量(計量資料)進行S-W正態性檢驗,服從正態分布的用均數±標準差(±s)進行統計描述,組間比較采用t檢驗;不服從正態分布的則采用中位數(上下四分位數)[M(P25,P75)]表示,使用非參數Mann-Whintey U檢驗。分類變量(計數資料)用頻數或率進行統計描述,進行χ2檢驗。采用單因素logistic回歸分析篩選組間有差異的指標,將P≤0.05者納入多因素分析,并計算OR值及其對應的95%CI,并運用GraphPad Prism 8.0繪制Logistic多因素分析具體所得結果的森林圖。通過GraphPad Prism 8.0繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線并求血糖及血鈣曲線下面積(area under the curve,AUC),當AUC>0.5時具有預測價值,AUC值越大,診斷價值越高;0.5≤AUC≤0.7表示預測價值較低;0.7≤AUC≤0.9表示預測價值中等;AUC≥0.9表示預測價值較高。P≤0.05表示差異具有統計學意義。
2 結果
2.1 組間基線資料比較結果
最終入選368例患者,平均年齡(48.88±9.89)歲,其中男297例[平均年齡(48.76±9.62)歲]、女71例[平均年齡(49.97±10.97)歲]。主動脈根部擴張伴夾層(A1)組184例,其中男150例、女34例,年齡(48.89±9.73)歲,BMI(25.97±4.7)kg/m2。
漢族115例、少數民族69例。A型血50例、B型血49例、O型血67例、AB型血18例。有吸煙史73例、飲酒史33例、高血壓史114例。主動脈根部直徑(45.63±10.39)mm。血生化指標中低血鉀43例、高血糖97例、低血鈣162例。與單純主動脈根部擴張(A2)組相比,年齡、性別、BMI、血型、吸煙史、飲酒史和血鉀濃度值均無統計學差異(P>0.05);民族(P<0.001)、高血壓(P<0.001)、主動脈根部大小(P<0.001)、血糖(P<0.001)以及血鈣濃度值(P<0.001)差異均具有統計學意義;見表1~2。



2.2 主動脈擴張性疾病發生發展的單因素及多因素logistic回歸分析結果
Logistic單因素分析結果提示,年齡(P=0.002)、民族(P<0.001)、主動脈根部直徑(P<0.001)、高血壓(P<0.001)、血鈣(P<0.001)以及血糖濃度(P<0.001)與主動脈擴張性疾病的發生發展有關。
將單因素分析中差異有統計學意義的指標進行logistic多因素回歸分析,多因素回歸分析結果表明,年齡、民族(OR=2.863,P<0.001)、主動脈根部直徑、高血壓(OR=2.736,P=0.001)、血鈣濃度(OR=5.375,P<0.001)以及血糖濃度(OR=4.426,P<0.001)均是主動脈擴張性疾病發生發展的危險因素;見表3。其中在年齡分組中,<40歲/>60歲組,OR值為4.106,P<0.001;在主動脈根部直徑大小分組中,<45mm/>55mm組,OR值為5.063,P<0.001;見圖1。


2.3 生化葡萄糖和鈣離子對預測主動脈根部擴張性疾病伴有夾層的ROC曲線分析結果
繪制ROC曲線結果發現,生化葡萄糖(約登指數0.430,AUC=0.742)和鈣離子(約登指數0.006,AUC=0.737)對主動脈根部擴張性疾病伴有夾層均具有一定的預測價值;見圖2。

3 討論
主動脈擴張性疾病即動脈瘤,傳統認為其進一步發展會出現主動脈夾層等并發癥,猝死可高達50%[19-21]。因而在日常生活中找到常見的與主動脈擴張性疾病發生發展有關的危險因素十分重要。
本研究經分析兩組間患者的基本臨床資料后,發現高齡(>60歲)以及主動脈根部直徑擴張嚴重者(>55 mm)在單純主動脈根部擴張組中占比更大,結合logistic單因素分析所得,低齡(<40歲)以及主動脈根部直徑擴張較小分組的是發生夾層的危險因素這一結果,符合研究發現的臨床上發生夾層的患者其主動脈直徑接近正常這一結論[22],同時也證明了高齡確實與血管擴張、彈性降低等退行性變化有關,卻不一定會引起夾層[23-24];漢族出現夾層的病例數多于少數民族,差異具有統計學意義(P<0.001),此結果可能與少數民族日常食物中喜好添加洋蔥、胡蘿卜等食物有關。因洋蔥中所含的微量元素硒、洋蔥多糖[25]以及胡蘿卜中[26]所含有的多種維生素、β胡蘿卜素和茄紅素均是很強的抗氧化劑[27],可抵御脂質過氧化物的堆積、降低血小板聚集性,從而防止心血管疾病的發生。此外,血壓與主動脈根部擴張性疾病發生發展二者之間的關系爭議較大[28],來自Framingham心臟研究所的研究[29]表明血壓與主動脈直徑呈負相關,高血壓患者的主動脈直徑不見得會增大,我們的研究表明高血壓患者發生夾層的患者數量更多(P<0.001)且主動脈直徑接近正常,這與Framingham心臟研究所結果相一致。生化檢驗指標中血鉀濃度(P=0.066),血鈣濃度(P<0.001)和血糖濃度(P<0.001)在兩組患者中的差異均具有統計學意義,正常范圍的血糖和血鉀濃度在單純主動脈根部擴張組中占比更大,而血鈣濃度的降低則在伴有夾層組中更多。
單因素和多因素logistic回歸分析結果提示,血鉀不是主動脈根部擴張性疾病進一步發展的獨立危險因素;漢族、高血壓、低血鈣以及高血糖均是其獨立危險因素。年齡和主動脈根部直徑雖也是獨立危險因素,但非高齡和接近正常的根部直徑反而更容易促進疾病的進展,也許可用夾層發生機制中的基因突變導致解釋[30-31],即與血管自身退行性病變關系不大。高血糖作為根部擴張伴有夾層的獨立危險因素,這一結果與Arun 等[32]的研究表述不一致,可能與不同民族之間的飲食結構和生活習慣不同有關,需進一步篩選不同族別的患者進一步分析。
人體的鈣元素與血管組織結構密切相關,生理條件下細胞內鈣存在于血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell,VSMC),對其的增殖和凋亡具有重要調控作用 。許多與VSMC僵硬和黏附有關的蛋白質均由細胞內鈣離子產生和驅動,鈣離子的異常釋放和內流會引發并且促進血管壁組織結構的病理過程,即VSMC鈣化逐漸失去相應的生理調節功能,在此病理環境下,使得夾層出現的風險增加[33-34]。而低鈣作為主動脈擴張性疾病伴有夾層的獨立危險因素,極有可能是鈣內流增加導致,胞內鈣離子的增加促使主動脈壁結構異常和變弱[35-36]。結合ROC曲線分析結果,不僅提示了高血糖和低血鈣會促進主動脈根部擴張性疾病的發生發展,而且對其具有一定預測價值。另外值得強調的是,如主動脈根部擴張性疾病進展為急性夾層等的突發事件,可能會使機體自發出現應激性血糖增高這一效應[37],需額外檢測其他更加穩定,與血糖的預判更加緊密的相關指標進一步分析。
綜上,高血糖和低血鈣是主動脈根部擴張性疾病伴夾層的獨立危險因素并具有一定的預測價值。國民日常關注血糖和血鈣指標可能可以預防主動脈根部擴張性疾病的發生發展以及幫助篩選高危人群,但由于缺少與主動脈根部直徑正常者的相關研究以及血糖這一指標所具有的不可控性,關于血糖和血鈣對疾病的作用需要相關基礎實驗的進一步探索。
利益沖突:無。
作者貢獻:李子垚負責論文設計、資料收集、數據分析整理和論文撰寫;宋政坤負責數據分析整理和論文撰寫;伊地力斯·阿吾提負責對文章整體進行審閱;霍強負責對文章的知識性內容作批評性審閱。
主動脈擴張性疾病在心血管疾病中高發,傳統上認為主動脈直徑的增大是動脈瘤發生的前兆,也是主動脈夾層的主要危險因素,因其隱匿性,使患者一旦出現癥狀便是致死的并發癥[1-2]。其發病機制的研究尚未完全徹底,因而在治療上,外科干預仍是目前最為貼切的方式,但并不能阻止主動脈病變的進一步發展[3],為此,預防主動脈疾病的發生發展顯得尤為重要。主動脈擴張性疾病與動脈壁中細胞群[4]和細胞外基質失衡所造成的動脈壁生理結構劇烈改變有關[5-6]。而血糖和血鈣作為人們日常所關心指標之一,不僅是心血管疾病的主要危險因素[7-8],更是能夠直接和(或)間接參與動脈壁細胞的凋亡及細胞外基質的降解[9-10]。一方面,國外有研究[11-12]結果表明,糖尿病與主動脈擴張性疾病之間呈負相關。但中國作為糖尿病大國[13],除靜止的已確診患病的狀態以外,仍具有相當數量待確診的留白盲區[14-15]。考慮到主動脈根部擴張性疾病出現的隱匿性、進展的危急性以及未知尚待確診的糖尿病患者,除了對患者進行隨訪,收集較為活躍的生化葡萄糖指標或許對疾病的進展具有一定提示價值以及為進一步研究提供理論基礎,特別是還未曾有過相關研究;另有研究[16]結果表明,低血鈣與顱內動脈瘤的發生發展有關,但其在主動脈擴張性疾病發生發展過程中的作用同樣未有學者進行相關研究。因此本文旨在探討血糖和血鈣與主動脈擴張性疾病及其發生發展的關系。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析2011年1月—2021年10月于新疆醫科大學第一附屬醫院心外科行外科手術治療的主動脈根部擴張患者的臨床資料。排除標準:(1)根據Roman等[17]的研究,結合患者術前的心臟B超、胸部CT或主動脈CTA檢查結果以及經術中的確診,將主動脈根部直徑≤35 mm的男性和≤31 mm的女性排除;(2)相關臨床病理資料不完整;(3)先天性主動脈畸形;(4)穿透性主動脈潰瘍或壁內血腫患者。最終有490例患者初步納入本研究,根據是否伴有Standford A型主動脈夾層分為A1(主動脈根部擴張且伴有夾層)組和A2(單純性主動脈根部擴張)組。
1.2 研究設計和樣本量計算
本研究為回顧性觀察研究,根據相關文獻[18]病例組血糖均值7.76 mmol/L以及對照組均值7.14 mmol/L,標準差選擇2,把握度0.8,α=0.05,使用PASS 15.0計算得出每組樣本量160例(考慮加上15%失訪)。本研究中每組樣本量184例,樣本總量為368例,滿足樣本最低量數值。
1.3 基線數據處理
人為初步篩選符合納入和排除標準條件的患者490例,根據患者的年齡和性別,用SPSS26.0進行傾向性匹配評分,1∶1鄰近匹配(卡鉗值0.02),最終匹配得184對(368例)入選本次研究。
1.4 資料收集
收集所有患者的相關臨床病例資料,包括患者的性別、年齡、體重指數(body mass index,BMI)、血型、民族、是否合并疾病(糖尿病和高血壓)、是否有吸煙史和飲酒史、血液檢測所得相關指標(血糖濃度、鈣離子濃度和鉀離子濃度)以及主動脈根部直徑,其中血糖濃度正常值范圍為4.1~5.9 mmol/L,鈣離子濃度正常范圍為2.25~2.75 mmol/L,鉀離子濃度正常范圍為3.5~5.1 mmol/L。本研究中的血液生化檢測指標均為患者入院后24 h內首次檢測所得。
1.5 統計學分析
應用SPSS 26.0軟件進行數據分析。對連續型變量(計量資料)進行S-W正態性檢驗,服從正態分布的用均數±標準差(±s)進行統計描述,組間比較采用t檢驗;不服從正態分布的則采用中位數(上下四分位數)[M(P25,P75)]表示,使用非參數Mann-Whintey U檢驗。分類變量(計數資料)用頻數或率進行統計描述,進行χ2檢驗。采用單因素logistic回歸分析篩選組間有差異的指標,將P≤0.05者納入多因素分析,并計算OR值及其對應的95%CI,并運用GraphPad Prism 8.0繪制Logistic多因素分析具體所得結果的森林圖。通過GraphPad Prism 8.0繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線并求血糖及血鈣曲線下面積(area under the curve,AUC),當AUC>0.5時具有預測價值,AUC值越大,診斷價值越高;0.5≤AUC≤0.7表示預測價值較低;0.7≤AUC≤0.9表示預測價值中等;AUC≥0.9表示預測價值較高。P≤0.05表示差異具有統計學意義。
2 結果
2.1 組間基線資料比較結果
最終入選368例患者,平均年齡(48.88±9.89)歲,其中男297例[平均年齡(48.76±9.62)歲]、女71例[平均年齡(49.97±10.97)歲]。主動脈根部擴張伴夾層(A1)組184例,其中男150例、女34例,年齡(48.89±9.73)歲,BMI(25.97±4.7)kg/m2。
漢族115例、少數民族69例。A型血50例、B型血49例、O型血67例、AB型血18例。有吸煙史73例、飲酒史33例、高血壓史114例。主動脈根部直徑(45.63±10.39)mm。血生化指標中低血鉀43例、高血糖97例、低血鈣162例。與單純主動脈根部擴張(A2)組相比,年齡、性別、BMI、血型、吸煙史、飲酒史和血鉀濃度值均無統計學差異(P>0.05);民族(P<0.001)、高血壓(P<0.001)、主動脈根部大小(P<0.001)、血糖(P<0.001)以及血鈣濃度值(P<0.001)差異均具有統計學意義;見表1~2。



2.2 主動脈擴張性疾病發生發展的單因素及多因素logistic回歸分析結果
Logistic單因素分析結果提示,年齡(P=0.002)、民族(P<0.001)、主動脈根部直徑(P<0.001)、高血壓(P<0.001)、血鈣(P<0.001)以及血糖濃度(P<0.001)與主動脈擴張性疾病的發生發展有關。
將單因素分析中差異有統計學意義的指標進行logistic多因素回歸分析,多因素回歸分析結果表明,年齡、民族(OR=2.863,P<0.001)、主動脈根部直徑、高血壓(OR=2.736,P=0.001)、血鈣濃度(OR=5.375,P<0.001)以及血糖濃度(OR=4.426,P<0.001)均是主動脈擴張性疾病發生發展的危險因素;見表3。其中在年齡分組中,<40歲/>60歲組,OR值為4.106,P<0.001;在主動脈根部直徑大小分組中,<45mm/>55mm組,OR值為5.063,P<0.001;見圖1。


2.3 生化葡萄糖和鈣離子對預測主動脈根部擴張性疾病伴有夾層的ROC曲線分析結果
繪制ROC曲線結果發現,生化葡萄糖(約登指數0.430,AUC=0.742)和鈣離子(約登指數0.006,AUC=0.737)對主動脈根部擴張性疾病伴有夾層均具有一定的預測價值;見圖2。

3 討論
主動脈擴張性疾病即動脈瘤,傳統認為其進一步發展會出現主動脈夾層等并發癥,猝死可高達50%[19-21]。因而在日常生活中找到常見的與主動脈擴張性疾病發生發展有關的危險因素十分重要。
本研究經分析兩組間患者的基本臨床資料后,發現高齡(>60歲)以及主動脈根部直徑擴張嚴重者(>55 mm)在單純主動脈根部擴張組中占比更大,結合logistic單因素分析所得,低齡(<40歲)以及主動脈根部直徑擴張較小分組的是發生夾層的危險因素這一結果,符合研究發現的臨床上發生夾層的患者其主動脈直徑接近正常這一結論[22],同時也證明了高齡確實與血管擴張、彈性降低等退行性變化有關,卻不一定會引起夾層[23-24];漢族出現夾層的病例數多于少數民族,差異具有統計學意義(P<0.001),此結果可能與少數民族日常食物中喜好添加洋蔥、胡蘿卜等食物有關。因洋蔥中所含的微量元素硒、洋蔥多糖[25]以及胡蘿卜中[26]所含有的多種維生素、β胡蘿卜素和茄紅素均是很強的抗氧化劑[27],可抵御脂質過氧化物的堆積、降低血小板聚集性,從而防止心血管疾病的發生。此外,血壓與主動脈根部擴張性疾病發生發展二者之間的關系爭議較大[28],來自Framingham心臟研究所的研究[29]表明血壓與主動脈直徑呈負相關,高血壓患者的主動脈直徑不見得會增大,我們的研究表明高血壓患者發生夾層的患者數量更多(P<0.001)且主動脈直徑接近正常,這與Framingham心臟研究所結果相一致。生化檢驗指標中血鉀濃度(P=0.066),血鈣濃度(P<0.001)和血糖濃度(P<0.001)在兩組患者中的差異均具有統計學意義,正常范圍的血糖和血鉀濃度在單純主動脈根部擴張組中占比更大,而血鈣濃度的降低則在伴有夾層組中更多。
單因素和多因素logistic回歸分析結果提示,血鉀不是主動脈根部擴張性疾病進一步發展的獨立危險因素;漢族、高血壓、低血鈣以及高血糖均是其獨立危險因素。年齡和主動脈根部直徑雖也是獨立危險因素,但非高齡和接近正常的根部直徑反而更容易促進疾病的進展,也許可用夾層發生機制中的基因突變導致解釋[30-31],即與血管自身退行性病變關系不大。高血糖作為根部擴張伴有夾層的獨立危險因素,這一結果與Arun 等[32]的研究表述不一致,可能與不同民族之間的飲食結構和生活習慣不同有關,需進一步篩選不同族別的患者進一步分析。
人體的鈣元素與血管組織結構密切相關,生理條件下細胞內鈣存在于血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell,VSMC),對其的增殖和凋亡具有重要調控作用 。許多與VSMC僵硬和黏附有關的蛋白質均由細胞內鈣離子產生和驅動,鈣離子的異常釋放和內流會引發并且促進血管壁組織結構的病理過程,即VSMC鈣化逐漸失去相應的生理調節功能,在此病理環境下,使得夾層出現的風險增加[33-34]。而低鈣作為主動脈擴張性疾病伴有夾層的獨立危險因素,極有可能是鈣內流增加導致,胞內鈣離子的增加促使主動脈壁結構異常和變弱[35-36]。結合ROC曲線分析結果,不僅提示了高血糖和低血鈣會促進主動脈根部擴張性疾病的發生發展,而且對其具有一定預測價值。另外值得強調的是,如主動脈根部擴張性疾病進展為急性夾層等的突發事件,可能會使機體自發出現應激性血糖增高這一效應[37],需額外檢測其他更加穩定,與血糖的預判更加緊密的相關指標進一步分析。
綜上,高血糖和低血鈣是主動脈根部擴張性疾病伴夾層的獨立危險因素并具有一定的預測價值。國民日常關注血糖和血鈣指標可能可以預防主動脈根部擴張性疾病的發生發展以及幫助篩選高危人群,但由于缺少與主動脈根部直徑正常者的相關研究以及血糖這一指標所具有的不可控性,關于血糖和血鈣對疾病的作用需要相關基礎實驗的進一步探索。
利益沖突:無。
作者貢獻:李子垚負責論文設計、資料收集、數據分析整理和論文撰寫;宋政坤負責數據分析整理和論文撰寫;伊地力斯·阿吾提負責對文章整體進行審閱;霍強負責對文章的知識性內容作批評性審閱。