冠脉外的脂肪也会诱发冠心病—评价冠心病的新指标CT脂肪衰减指

作者:北京安贞医院 杜俣 周玉杰 王志坚 赵迎新

肥胖是健康重要的危险因素之一。研究发现,脂肪异位分布(ectopic distribution)和脂肪成分(composition)与心血管疾病密切相关。异位分布在脏层心包内,心肌表面的脂肪组织统称为心外膜脂肪组织(epicardial adipose tissue, EAT),其中包绕冠状动脉的EAT亦称为冠状动脉周围脂肪组织(peri-coronary adipose tissue, PCAT),PCAT可分泌多种脂肪因子,通过旁分泌和内分泌方式作用于冠状动脉,进而影响冠状动脉粥样硬化病理生理进程。

本课题组研究发现,血管外膜脂肪组织分泌的脂联素(adiponectin)可诱导巨噬细胞自噬从而抑制斑块形成,冠状动脉狭窄节段较非狭窄节段周围PCAT中抗炎脂肪因子omentin-1蛋白和mRNA含量均显着降低。影像学研究发现,EAT与动脉粥样硬化早期斑块形成和斑块不稳定性增加均显着相关;队列研究证实,校正传统心血管危险因素后,EAT厚度或体积与一般人群发生致死性和非致死性冠状动脉事件密切相关;将动脉粥样硬化模型猪(8月龄)前降支近段PCAT手术去除,3月后复查血管内超声提示前降支干预节段斑块体积减少伴管腔面积增加(图1)。

总之,EAT对调节心血管系统重塑和稳态具有重要作用(” inside-to-outside” signal),反过来,心血管系统疾病也可影响EAT结构和功能(” outside-to-inside” signal),二者相互影响,但目前针对” outside-to-inside” signal研究较少。

近期发表在SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE一篇研究论文发现,炎症血管节段释放的细胞因子通过旁分泌途径抑制PCAT来源的前脂肪细胞脂质聚集,进而改变局部脂肪细胞大小和脂质含量。研究者同时开发出CT脂肪衰减指数(fat attenuation index, FAI),用于反映局部脂肪细胞大小和脂质含量,通过测量FAI反过来便可推测相应血管节段炎症水平。研究已经证实,慢性炎症是动脉粥样硬化发生和进展重要的病理生理机制,血管局部炎症水平可能较全身整体炎症水平与管腔局部动脉粥样硬化发生和进展关系更为密切,然而目前临床上缺乏直接评价冠状动脉局部炎症反应的有效方法。本研究尝试通过CT评价PCAT表型以间接反映冠状动脉局部炎症反应,进而寻找非冠状动脉疾病(coronary artery disease, CAD)个体早期亚临床粥样硬化病变或早期识别CAD个体不稳定粥样硬化斑块。

研究者在拟行心脏外科手术对象的队列中证实,FAI与生脂基因(FABP4)表达和平均脂肪细胞大小呈负相关,而后二者取决于脂肪细胞内脂质聚集,且受血管炎症影响(图2),并表现出明显的“剂量-效应”关系,即血管炎症负荷越重,对附近PCAT生脂基因表达和平均脂肪细胞大小影响越明显,这种影响在同一炎症血管节段表现为FAI自炎症血管外膜向心包逐渐降低的趋势(图3)。此外,研究发现FAIPCAT与非钙化性动脉粥样硬化斑块存在及斑块负荷呈正相关,而与机体胰岛素抵抗无相关性,说明FAIPCAT可能受血管局部炎症水平影响更大,而非机体整体炎症状态。研究者还发现,急性心肌梗死对象置入支架的罪犯病变周围FAIPCAT明显升高,5周后便降低至正常水平。这提示FAIPCAT可用于动态评价血管炎症水平波动,并具有识别易损斑块的潜在价值。

炎症在EAT和动脉粥样硬化相互作用中发挥重要作用。一方面,EAT表达和分泌诸多脂肪细胞因子作用于冠状动脉,影响动脉粥样硬化发生和发展;另一方面,发生动脉粥样硬化血管节段释放细胞因子也引发局部EAT结构异常和功能紊乱。无创测量FAI有助于更加准确、动态地识别局部血管炎症情况,从而早期识别动脉粥样硬化,及时发现易损斑块,进而早期干预,延缓动脉粥样硬化进展,防止斑块破裂,但其能否减少远期心血管事件还有待进一步研究。

重要参考文献

1. Detecting human coronary inflammation by imaging perivascular fat. Sci. Transl. Med. 9, eaal2658 (2017).

2. Local and systemic effects of the multifaceted epicardial adipose tissue depot. Nat Rev Endocrinol 2015;11(6):363-71.