心房颤动（房颤,atrial fibrillation,AF）是目前临床最多见的心律失常之一。随着社会人口老龄化,近年来房颤在世界范围内的发病率呈显著增长态势。房颤患者常常出现左心室收缩功能减退、充血性心力衰竭等并发症,严重者可危及生命[1];长期房颤,心房内血液流向紊乱,逐渐致血栓形成,最终出现多种血管栓塞并发症,甚至导致脑卒中的发生,严重者可致残或致死[1];栓塞导致的神经系统长期缺血缺氧致使痴呆等神经系统并发症出现,严重影响了患者的生活质量;房颤的存在极大地危害了人类的健康,消耗了大量的社会医疗资源[1]。术后房颤（Postoperative atrial fibrillation,POAF）是冠状动脉旁路移植（Coronary artery bypass grafting,CABG）术后常见的并发症之一,其发生率约在13-40%[2,3]。CABG-POAF属于新发的阵发性房颤,其发生机制有别于持续性房颤和永久性房颤。现有研究表明,心房组织在轻度的结构重构的前提下,受到炎症、氧化应激及电重构等短期变化的影响,是诱发CABG-POAF的可能因素[4-6]。其发生可导致CABG术后患者血压波动、心悸不适,常伴有左心室收缩功能减退、充血性心力衰竭及脑卒中等并发症,增加术后ICU停留时间及总住院时间,增加患者经济负担,甚至增加术后死亡率,消耗了大量医疗资源[1]。探明CABG-POAF的危险因素、保护因素及预测因素,对其预防和治疗有着深远的意义。多项研究表明CABG-POAF与年龄、性别、高血压、糖尿病、吸烟、左房扩大等多项因素有关[7-12]。研究表明患有持续性房颤和永久性房颤的患者心房组织中ACE和AngⅡ的表达会上调,这意味着ACEI可预防持续性房颤和永久性房颤复律后的复发[13]。然而,一些研究表明ACEI并没有预防POAF发生的作用[14,15]。那么,以ACE和AngⅡ为代表的RAAS在POAF发生过程中作用如何?ACE与房颤关系密切。同时,催化AngⅠ转换成AngⅡ和将舒缓激肽转化为缓激肽是ACE的两个主要作用[16,17],而这两方面作用与POAF关系如何?Apelin作为血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ,AngⅡ）1型受体（AT 1）相关蛋白（APJ）的内源性配体,是ACE2的第二催化底物,其与APJ形成的Apelin/APJ系统是RAAS的新成员[18]。此外,ACE与ACE2存在着负相关性。Apelin/APJ系统与RAAS、ACE2-Ang（1-7）-MAS等交互作用,参与了多种人体病理生理反应的调控。新近研究表明Apelin通过影响ACE2调控AngⅡ,体内Apelin含量降低导致ACE2下调,减少了AngⅡ降解[19]。另有研究证明Apelin具有抗炎和抗氧化应激的作用[20-22]。然而POAF、ACE、AngⅡ及Apelin之间的关系如何?线粒体作为核心的细胞器之一,具有能量生成、细胞增殖和凋亡等多种必不可少的细胞功能[23,24]。mt DNA拷贝数已被证实与多种健康因素有关[25]。一些研究表明,外周血的mt DNA拷贝数与氧化应激的整体水平[26]、2型糖尿病[27]及心血管疾病[28]高度相关。另外,mt DNA拷贝数已被证实与多种癌症的发病有关[29-31]。这些表明,mt DNA拷贝数可能是与氧化应激和炎症相关的某种生物标志物。然而外周血mt DNA拷贝数与POAF的关系如何?带着上述问题,我们设计了一系列研究,试图探明这些因素之间的联系,进一步明确导致CABG-POAF的危险因素及其机制,并尝试找到新的CABG-POAF预测因素。第一部分:ACE、Apelin与非体外循环冠状动脉旁路移植术后新发房颤的相关性研究研究目的:1.通过临床回顾性病例对照研究,观察ACEI对OPCABG-POAF是否存在预防作用;观察外周血ACE、Apelin、AngⅡ、BK、CRP、MDA含量与OPCABG-POAF的联系;2.明确ACE、Apelin、AngⅡ及BK中是否存在OPCABG-POAF的独立危险因素,并对阳性结果间进行相关性分析,结合炎症（CRP）、氧化应激（MDA）等因素的观察结果,尝试解释作用机理;3.选择“手术前”作为观察的第一时间节点,“手术后POAF发生前”作为观察的第二时间节点,排除POAF发生后对自身的影响,明确OPCABG手术本身对ACE、AngⅡ、BK、Apelin、CRP及MDA的影响;4.采集入选病例中少量的心肌标本。使用Masson染色比照有无POAF病例组织样本见纤维化程度的差异。采用免疫组化方法检测组织中OPCABG-POAF相关指标的含量,与主体试验外周血所得指标进行初步对照。方法:采用临床回顾性病例对照研究。对沈阳军区总医院心血管外科2015年3月至2015年12月期间收治的拟行非体外循环冠状动脉旁路移植手术的连续共计560例患者进行了围术期全程资料记录及标本采集。具体包括入院后一般资料登记、完善术前检查、术前血液标本采集、术中部分组织标本采集、术后血液标本采集、术后房颤监测、出院或房颤发生等终点事件登记等。血液标本采用ELISA测定相应指标,组织样本采用Masson染色和免疫组化处理。对508例经过严格纳入/排除标准筛选后最终入选者的试验结果进行了统计学分析。结果:POAF的发生率为21.26%（108/508）。进行数据分析后,将病例分为POAF组和无POAF组,两组的一般临床资料统计分析显示:POAF组在年龄（P=0.036）、吸烟（P=0.044）、左房内径（P=0.001）、左室舒张末期容积（P=0.013）等因素上均显著高于无POAF组,差异有统计学意义;POAF组的术前瑞舒伐他汀使用率低于无POAF组（P=0.002）,差异有统计学意义。组间数据比较显示,POAF组病例的外周血标本血浆ACE含量在术前（P=0.001）和术后（P=0.033）均高于无POAF组,差别有统计学意义;而POAF组病例的外周血标本血浆Apelin含量在术前（P<0.001）和术后（P<0.001）均高于无POAF组,差别有统计学意义;POAF组与无POAF组病例的外周血标本血浆AngⅡ含量在术前（P=0.385）和术后（P=0.636）的差异无统计学意义;POAF组与无POAF组病例的外周血标本血浆BK含量在术前（P=0.847）和术后（P=0.573）的差异同样无统计学意义;POAF组与无POAF组病例的外周血CRP含量在术前（P=0.146）的差异无统计学意义,但术后POAF组的外周血CRP含量明显高于无POAF组（P=0.005）,差异有统计学意义;POAF组与无POAF组病例的外周血标本血浆MDA含量在术前（P=0.140）的差异无统计学意义,但术后POAF组的外周血标本血浆MDA含量明显高于无POAF组（P=0.002）,差异有统计学意义。整体样本外周血标本血浆ACE含量与Apelin含量在术前（Pearson correlation=-0.441,P<0.001）和术后（Pearson correlation=-0.329,P<0.001）均存在负相关性。整体样本外周血标本CRP含量与血浆Apelin含量在术前（Pearson correlation=-0.354,P<0.001）和术后（Pearson correlation=-0.393,P<0.001）均存在负相关性。对本组样本中与POAF相关的多项因素进行单因素和多因素logistic回归分析,结果显示POAF的独立危险因素包括:术前外周血ACE含量（Wald=8.197,OR=1.188,95%CI:1.056–1.337,P=0.004）;术前外周血Apelin含量（Wald=7.366,OR=0.485,95%CI:0.288–0.818,P=0.007）;吸烟（Wald=8.755,OR=2.172,95%CI:1.299–3.630,P=0.003）;低密度脂蛋白（Wald=4.092,OR=1.342,95%CI:1.009–1.784,P=0.043）;瑞舒伐他汀（Wald=12.671,OR=0.424,95%CI:0.264–0.680,P<0.001）;EF（Wald=4.883,OR=0.002,95%CI:0.000–0.493,P=0.027）;左房内径（Wald=18.350,OR=1.167,95%CI:1.087–1.252,P<0.001）;左室舒张末期容积（Wald=7.908,OR=0.986,95%CI:0.976–0.996,P=0.005）。各因素术前术后对比结果显示:整体样本、POAF组及无POAF组病例外周血ACE、Apelin、AngⅡ和BK的含量在术前与术后的差异并无统计学意义。但术后外周血CRP和MDA的含量明显高于术前,差异有统计学意义（P<0.001）。结论:1.本项研究结果显示,患者术前外周血的ACE含量偏高和Apelin含量偏低分别是OPCABG-POAF的独立危险因素。而且,无论术前还是术后,患者外周血ACE含量和Apelin含量均存在负相关性。已知人体内ACE和ACE2存在负相关性,而Apelin又是ACE2的第二催化底物。由此推断,ACE和Apelin不仅分别在OPCABG-POAF发生过程中扮演了重要角色,而且还间接存在着相互拮抗的作用。两者均可能成为POAF新的预测因素。2.本项研究结果显示,手术前后POAF组与无POAF组病例外周血ACE和Apelin的含量存在明显差异,但外周血AngⅡ和BK的组间差异无统计学意义。该结果表明ACE-AngⅡ轴和ACE-BK轴对OPCABG-POAF发病进程的影响并不显著,这也解释了ACEI对OPCABG-POAF无明显预防作用的原因。由此推论,OPCABG本身并未显著影响外周血AngⅡ的含量,以往研究发现的房颤患者体内AngⅡ增高可能是由于长期房颤导致的心肌纤维化加重所致。3.我们发现手术本身对外周血ACE、Apelin、AngⅡ及BK含量的影响并不显著。以往关于POAF和ACE、AngⅡ的研究均以术前和POAF后为观察时间节点进行比较而得出差异结论。现在看来,这种差异的产生可能来自于POAF本身的影响,而并非由手术所致。外周血的ACE含量偏高和Apelin含量偏低分别是OPCABG-POAF的独立危险因素,但他们在手术前后的变化并不显著。CRP和MDA是检测炎症和氧化应激反应的经典指标。OPCABG-POAF术后外周血CRP和MDA含量增加,而且在出现POAF的病例中增加的尤为明显,也证明了炎症和氧化应激在POAF发生过程中扮演的重要角色。具有抗炎、抗氧化应激作用的Apelin含量降低自然成为OPCABG-POAF的危险因素之一,本项研究结果中Apelin与CRP的负相关性结论也证明了这一点。ACEI预防房颤复发与其抗心肌纤维化的作用有关,而OPCABG-POAF的发生可能与手术导致的炎症和氧化应激反应关系更为密切。说明一定程度的心肌纤维化是CABG-POAF发生的术前基础,但手术诱导发生的机体炎症、氧化应激反应的综合因素可能才是启动CABG-POAF的诱发因素。第二部分:外周血线粒体DNA拷贝数与非体外循环冠状动脉旁路移植术后房颤的相关性研究研究目的:线粒体作为真核细胞的核心细胞器之一,具有能量生成、细胞增殖和凋亡等多种必不可少的细胞功能[23,24]。mt DNA拷贝数已被证实与多种健康因素有关[25]。一些研究表明,外周血的mt DNA拷贝数与氧化应激的整体水平[26]、2型糖尿病[27]及心血管疾病[28]高度相关。另外,已有多项研究表明mt DNA拷贝数与多种癌症的发病密切相关[29-31]。这些表明,mt DNA拷贝数可能是与氧化应激和炎症相关的某种生物标志物。目前关于外周血mt DNA拷贝数与POAF的相关性研究较少。我们试图通过本次研究明确外周血mt DNA拷贝数是否是POAF的生物标志物之一。方法:采用临床回顾性病例对照研究。对沈阳军区总医院心血管外科2015年1月1日到2015年9月30日间收治的拟行非体外循环冠状动脉旁路移植手术的连续共计532例患者进行了围术期全程资料记录及标本采集。具体包括入院后一般资料登记、完善术前检查、术前血液标本采集、术中部分组织标本采集、术后血液标本采集、术后房颤监测、出院或房颤发生等终点事件登记等。处理血液标本后萃取高质量的基因组DNA,测定DNA的质量和纯度。采用定量RT-PCR测定mt DNA拷贝数。另选取30例出现术后的房颤患者和50例未出现术后房颤患者的术前新鲜外周血标本,检测血MDA含量。经过严格纳入/排除标准筛选后对485例最终入选者的试验结果进行了统计学分析。结果:共有485例行CABG手术的患者被纳入本研究,均为非体外循环冠状动脉搭桥手术（OPCABG）。其中101发生POAF,发生率20.8%。通过总结有无POAF两组的基本队列特征可见,PCI术后患者POAF发病率较低（p=0.016）。与对照组相比,POAF组术前LVEDV较高（p=0.009）,LAD也较高（p=0.021）。术前服用他汀类药物降低了POAF的发生（p=0.048）。POAF患者平均住院日明显延长（p=0.012）。我们首先检测了本试验入选患者外周血细胞中的mt DNA拷贝数含量,结果显示POAF组患者术前外周血细胞中的mt DNA拷贝数含量明显高于对照组（p<0.001）我们对mt DNA拷贝数进行了受试者工作特征曲线（ROC）分析。结果显示,曲线下面积0.814,95%可信区间为0.766-0.862。与POAF相关的切线点22.9114的敏感性为70.3%,特异性为80.2%。我们通过对mt DNA拷贝数的队列分布特征的分析发现高龄患者的mt DNA拷贝数相对偏低（p<0.031）。多因素logistic回归分析结果显示,术前心肌梗死和较高的mt DNA拷贝数是POAF的独立危险因素。与之相反,术前PCI和他汀类药物的使用对POAF具有一定保护作用。Cox回归分析的结果与之类似。为了探索mt DNA拷贝数影响POAF的作用机制,我们选取了一种氧化应激的生物标志物-MDA进行研究,测量了30例POAF患者和50例无POAF患者术前外周血的MDA含量。POAF组血浆MDA水平明显高于无POAF组（p=0.019）。这80例患者的线粒体DNA拷贝数与MDA水平显著线性相关（r=0.3614,P=0.0011）。此外,在POAF患者中,外周血MDA含量与mt DNA拷贝数密切相关（r=0.4493,P=0.0128）。结论:我们发现出现POAF的患者术前外周血的mt DNA拷贝数明显升高,为CABG术后POAF提供了一种新的预测易感性的因素,以便在术前采取适当的相应措施预防POAF的发生,从而降低医疗成本及死亡率。我们的研究结果同时与早些时候关于POAF患者氧化应激的研究相符合。表明氧化应激反应可能是POAF发生的生物学基础。这些有待于更大规模的多中心前瞻性研究证实。