摘要
尽管实验研究表明内源性激素对动作电位时程具有性别相关效应，但性腺类固醇与急性心肌梗死(AMI)中心室复极化的关系尚不明确。本研究检验了内源性17β-雌二醇(E2)和17β-雌二醇与睾酮比值(E2/T)与炎症相关，并影响AMI中早期室性心律失常(VA)发生的假设。在86名患者(36名女性，41.9%)经皮冠状动脉介入治疗后，测量并分析了心电图(ECG)复极化指标，包括静息心率(HR)、校正QT(QTc)间期、QTc最小值(QTcmin)、QTc最大值(QTcmax)和QTc离散度(QTcd)，以及E2、总睾酮(T)和E2与T的比值(E2/T)。在非特异性性别分析中，AMI过程中早期VA的发生率由左心室射血分数(OR 0.876，p = 0.054)和血浆C反应蛋白峰值水平(OR 1.026，p = 0.077)决定。内源性血浆17β-雌二醇在早期室性心律失常病例中水平较高(124.5 ± 79 vs. 181 ± 192.8，p = 0.089)。17β-雌二醇水平主要由C反应蛋白显著预测(OR 1.050，p = 0.042)。本研究发现，左心室收缩功能降低和更高的C反应蛋白峰值水平与MI急性期内源性血浆17β-雌二醇相关，并能预测早期住院期间室性心律失常的风险。
关键词：
急性心肌梗死；心率；QTcmax；QTcd；17β-雌二醇；E2/T
1. 引言
比较中年健康受试者的心电图特征，可发现心血管电生理学中存在基于性别的差异。总体而言，女性静息心率较快，校正QT间期较长，这些是在体表心电图上测量心肌复极化的指标[1,2,3]。
急性缺血可导致校正QTc间期延长[4]。在人群研究和冠心病患者中，QTc间期延长与不良心血管事件和全因死亡风险增加相关[5]，一些研究表明这种关联的强度受性别影响[5,6]。QT间期离散度(QTd)是一种测量心室不应期区域异质性的非侵入性方法[7]，离散度值越高，室性心律失常、非致死性心肌梗死和非心脏性死亡的发生率越高[8]。研究还表明，QTd在心肌缺血期间增加，在血管成形术后缺血状态逆转时减少[5,9]。在心肌梗死的慢性阶段，QT离散度在猝死风险最高的患者中显著增加[4]，未来缺血性心脏病发作风险也更高[10]。此外，健康男性QTd值更高，比女性更易发生室性心律失常[11]。
心力衰竭的进展也遵循性别特异性模式[12]，心室复极化异常对急性心力衰竭发作的性别特异性预测有价值[12]。急性冠状动脉疾病病理受生物学性别的影响，性别特异性模型在预测AMI后结果方面表现出更好的区分能力[13]。此外，对冠心病患者的研究表明，女性比男性发生可诱发持续性室性心律失常(VA)的比率更低，在缺血性心肌病情况下，女性比男性更少发生室性心律失常[14,15,16]。
研究表明，不同哺乳动物物种的雌性个体心脏显示出比雄性显著更低的IKr和IKs密度[17]，人类女性心肌细胞表达更低水平的负责心脏复极化的各种基因[17]。此外，男性和女性之间的激素差异已被证明直接影响QT间期和TdP风险[17,18,19]。高浓度雌二醇以浓度依赖方式延长动作电位时程(APD)，通过改变ICaL、IKr、IK、Ito和IK1离子电流，而生理范围内的睾酮迅速缩短APD，主要是通过增强IKs和抑制ICaL[18]。妊娠期间最大QTc间期和特定心律失常风险降低，激素状态可能是其中一个解释[20]。此外，产后期间孕酮减少和雌激素增加可能对易感长QT综合征(LQTS)患者产生致心律失常效应[21]。避孕药物(第一代和第二代口服避孕药)产生激素变化，与非使用者相比，使使用者QTc间期更短(高孕酮-雌激素比值)[22]。此外，在特定癌症治疗期间修改内源性性激素水平也被证明会影响QT间期持续时间[23,24]。女性性别已知是先天性长QT综合征和获得性长QT综合征(LQTS)患者发生TdP的独立危险因素。然而，女性心脏中较低的β-肾上腺素能受体密度和蛋白激酶A信号转导活性降低被发现限制了β-肾上腺素能刺激下的正性肌力作用，这可能解释了为什么女性不太容易发生严重心律失常[18]。
炎症疾病期间性激素水平的交替变化与脂肪组织中芳香化酶活性增加相关。急性心肌梗死(AMI)的特征是系统循环中炎症分子和氧化应激化合物水平显著激增[25,26]，梗死心脏中的急性心肌细胞坏死激活细胞信号系统，触发强烈的炎症反应[26]。尽管健康个体中复极化存在广泛认知的性别相关差异，但目前关于性腺类固醇与AMI中心室复极化及心动过速风险关系的知识有限。我们的假设是，AMI中的早期室性心律失常与17β-雌二醇水平相关，不受生物性别的影响，并与系统性炎症分子和介质相关。
目标
本研究的目的是分析E2和E2/T比值与炎症分子、心室复极化指标以及急性心肌梗死患者早期室性心律失常发生率之间的关联。
2. 结果
总共检测到11例心律失常(12.8%)，室性心动过速(VT)发生率为8.6%(n=7)。只有三例需要使用胺碘酮进行特定抗心律失常治疗的持续性VT复发。患者特征见表1。
AMI早期过程中VA的发生率发现与左心室射血分数和作为炎症标志物的血浆CRP峰值浓度相关(表2；图1和图2)。内源性血浆17β-雌二醇与早期室性心律失常的发生率相关(表2)。
EF与17β-雌二醇、Gensini评分、峰值WBC、峰值CRP和峰值心脏酶呈负相关，但在调整显著协变量后，仅与CAD严重程度(总体)相关(表3)。
CRP与心脏酶呈正相关，并在多变量分析中被预测为导致峰值CK-MB水平(表4)。
最高峰值血浆C反应蛋白浓度是MI急性期最高17β-雌二醇水平的独立标志物(表5)。
在呈现的AMI患者组的非性别特异性分析中，E2或炎症、LVEF和CAD范围均未预测最长的最大复极化持续时间(表6)。
E2和E/T水平仅在稳定冠心病组中显著不同(AMI vs. 稳定CAD：年龄，66.8±12.2 vs. 68.9±13.5岁，p=0.541；E2：130.6±96.1 vs. 99.3±33.4 pmol/L，p=0.017；E2/T：0.15±0.51 vs. 0.04±0.04，p=0.048)。总体而言，对照个体更年轻，与AMI患者相比E2显著较低(AMI vs. 对照：年龄，66.8±12.2 vs. 60.1±12.3岁，p=0.086；E2：130.6±96.1 vs. 112.4±102.1 pmol/L；E2/T：0.15±0.51 vs. 0.18±0.45)。
3. 讨论
在非性别特异性分析中，AMI过程中早期VA的发生率与左心室收缩功能和血浆C反应蛋白峰值水平相关。总体而言，发生早期室性心律失常的病例中内源性血浆17β-雌二醇水平更高。MI急性期的17β-雌二醇水平与最低EF相关(但不是独立指标)。MI急性期的17β-雌二醇水平由血浆C反应蛋白峰值浓度预测。
在我们的研究中，复极化的初始最长持续时间(AMI中室性心律失常的相关指标)既不由E2预测，也不由急性CAD的其他特征(Gensini评分、白细胞计数峰值和hsTnT峰值)预测。
先前研究表明，在有记录的室性心律失常患者中，女性更可能患有非缺血性心肌病，而男性更可能患有冠心病和缺血性心肌病[14]。这些心血管病理的性别特异性特征可以用男性比女性更早发展冠心病来解释[27]；这与雌二醇在绝经前的抗氧化作用有关，这是女性特有的[28]。我们的结果表明，在急性冠状动脉疾病背景下，雌二醇、炎症标志物和室性心律失常发生率之间存在关系。然而，这是一项小型观察性研究，因此结果仅具有假设生成性。
最近关于VA的几项研究表明，衰老、雌激素受体调节与终止性腺激素分泌后的心肌状态改变之间存在联系。最近一项关于VA的研究得出结论，在实验性AMI过程中，AMI中缺血驱动的早期VA发生率增加是由心肌雌激素受体抗氧化活性降低引起的。氟维司群(fulvestrant，一种ER下调剂)在年龄和性别特异性方式下有效降低了早期室性心律失常[29]。氟维司群的抗心律失常作用已被证明，研究表明它抑制心力衰竭期间过度激活的L型钙通道[29,30]。氧化应激通过至少两种机制促进心脏心律失常：通过增加功能异质性(1)和通过炎症途径引起的异常传导(2)[31]。这个问题的可能原因是，卵巢切除术后雌二醇替代以显著增加心肌甘油三酯含量的方式改变心肌脂质代谢，尽管体重没有增加[32]。我们的结果不表明oxLDL与复极化指标相关。然而，由于测量oxLDL水平的患者数量相对较少且无法进行性别特异性亚分析，这些结果在统计上功效不足。
许多基础研究表明，活性氧诱导的炎症细胞因子(TNF-α、IL-1和IL-6)导致钾通道和钙通道表达和功能的改变，使患者易发生动作电位持续时间延长和折返性室性心律失常[33,34]。循环炎症细胞因子水平与各种急性和慢性疾病(包括AMI[25,26]、类风湿关节炎[35,36]、COVID-19感染和肿瘤疾病[37,38,39,40])中的QTc持续时间相关。在我们的研究中，尽管E2水平随梗死心肌炎症反应强度平行增加，但E2与心室复极化延长无关。因此，在缺乏统计学显著关联的情况下，E2似乎是AMI严重程度和系统性炎症的替代标志物，而不是独立的致心律失常因素。
少数研究表明，E2对室性心律失常发生的贡献是复杂且由基因决定的。钾通道中的几个突变导致其亚基的化学计量比改变，改变IK电流并与LQTS相关[41]。E2抑制人钾通道(Kv7.1/KCNE1)的相同亚基复合物，进一步改变IK电流，某些LQTS相关突变在暴露于E2时导致钾通道功能显著丧失。相比之下，其他LQTS相关突变中Kv7.1/KCNE1对E2的反应降低或无反应表明E2可能不是额外的QT延长因素[41]。
局限性
本研究的局限性是队列规模小和室性心律失常病例数量少，这削弱了分析的统计功效，并排除了对与室性心律失常相关的额外变量(如药物、PCI)的分析。几个结论依赖于小队列中0.05-0.10范围内的p值。因此，I型错误风险高。鉴于仅有11名患者经历过VA，我们的多变量模型应仅解释为探索性的，而非确认性的。另一个局限性是未评估激素和炎症标志物随时间的变化。
4. 材料与方法
在86名(44.5%为女性)患者经皮冠状动脉介入治疗(PCI，88.3%，n=76)或保守治疗后，测量了静息心率(HR)、校正QT(QTc)间期、QTc最小值(QTcmin)、QTc最大值(QTcmax)、QTc离散度(QTcd)以及内源性性类固醇血浆浓度(总17β-雌二醇(E2，Elecsys Estradiol II ECLIA试剂盒，罗氏诊断公司，德国曼海姆)，总睾酮(T，Elecsys Testosterone II ECLIA试剂盒，罗氏诊断公司，德国曼海姆)和氧化低密度脂蛋白(oxLDLs，OxiSelect人氧化LDL ELISA试剂盒，Cell Biolabs, Inc.，美国加利福尼亚州圣地亚哥)和炎症标志物(白细胞计数[WBC]和C反应蛋白[CRP]，CRPHS，心脏C反应蛋白(乳胶)高敏，罗氏诊断公司，德国曼海姆)。患者于2011年至2014年间因AMI诊断入院索非亚"Alexandrovska"大学医院，并在PCI或保守治疗前入院时评估心电图(ECG)标志物。
室性心律失常(VA)病例定义为复发性持续性或非持续性室性心动过速，或室性早搏(Lown III级)。病例在常规心电图监测使用PCI期间和患者在重症监护室期间被检测到。没有患者使用心脏监测器放置或Holter ECG监测系统进行监测。
排除标准包括束支传导阻滞、左心室肥厚、起搏心律和/或无法通过所有ECG导联测量QTc间期的诊断。被诊断为继发性性腺功能减退或肾上腺和垂体疾病患者也被排除。附加排除标准包括诊断为急性感染性疾病、慢性炎症疾病、已知或疑似肿瘤过程、手术和入院前两周内经历的创伤。参与者在研究前六个月内和研究期间被要求避免使用激素或免疫疗法。研究中的所有女性均为绝经后状态。激素和炎症标志物采样在PCI后6小时内或在非阻塞性CAD情况下在住院前48小时内进行。
冠状动脉造影排除冠心病的15名患者和15名稳定缺血性心脏病患者作为对照患者。
本研究符合《赫尔辛基宣言》，并获得索非亚医科大学伦理委员会批准。所有患者和对照者均提供书面知情同意书参与研究。该研究已在英国临床研究注册处ISRCTN注册，注册号为ISRCTN62480360。
4.1. ECG分析
心率和平均QTc间期使用自动记录(ECG系统；Schiller AT-100)进行评估，QTcmin和QTcmax由一名调查员手动测量。
标准12导联ECG以25 mm/s的纸速记录，增益为10 mm/mV。QT间期通过标准化技术测量[42]，并用Bazett公式校正[4]。校正QT离散度计算为最大和最小校正QT间期之间的差异[42]。
一名调查员第一次和第二次测量的平均绝对差值为1.0±41.3 ms，QTcmin的相关系数为0.605(p=0.005)，QTcmax为4.0±31.5 ms(p=0.003，r=0.627)，QTc离散度为2.0±37.2 ms(p=0.107；r=0.371)。
4.2. 免疫学方法
静脉血样在禁食12小时后采集，加入EDTA样本管，以5000转/分钟离心20分钟，并在-20°C下储存直至分析。使用电化学发光免疫分析(ECLIA)测量血浆中的性激素[43]。使用酶联免疫吸附试验(ELISA)定量血浆oxLDL浓度[44]。
4.3. 统计分析
试验数据使用Windows版SPSS软件19.0和MedCalc统计软件23.2.0版(MedCalc Software Ltd.，比利时奥斯坦德)进行管理。结果表示为均值±标准差和百分比，统计显著性定义为差异小于0.05。统计分析包括χ2检验、Fischer精确检验、配对和非配对样本t检验、Mann-Whitney U检验以及相关和回归分析。
5. 结论
本研究发现，左心室收缩功能降低和更高的C反应蛋白峰值水平均与MI急性期内源性血浆17β-雌二醇相关，并能预测早期住院期间室性心律失常的风险。
缩略语
以下缩略语在本文中使用：
AMI：急性心肌梗死
STEMI：ST段持续抬高的急性心肌梗死
NSTEMI：ST段非持续抬高的急性心肌梗死
CAD：冠状动脉疾病
PCI：经皮冠状动脉介入治疗
HR：心率
QTcmin：最小校正复极化期
QTcmax：最大校正复极化期
QTcd：校正复极化离散度
CK：肌酸激酶
CPK-MB：肌酸激酶的肌肉-脑部分
hs TnT：高敏肌钙蛋白T
E2：总17β-雌二醇
E2/T：总17β-雌二醇与总睾酮比值
CRP：C反应蛋白
oxLDL：氧化低密度脂蛋白
HDL：高密度脂蛋白
LDL：低密度脂蛋白
TG：甘油三酯
WBC：白细胞计数
EF：射血分数
【全文结束】
