引用本文： 于倩, 赵福荣, 贾兴旺, 王爽, 李莹, 刘馨. 基于胆汁酸谱的不稳定型心绞痛与急性心肌梗死诊断模型研究. 华西医学, 2024, 39(9): 1406-1412. doi: 10.7507/1002-0179.202407283 复制
冠状动脉疾病可引起急性心力衰竭和心源性休克等严重并发症，全球每年估计有 814 万人（16.8%）因冠状动脉疾病死亡[1-3]。其中不稳定型心绞痛（unstable angina, UA）是冠状动脉部分阻塞，导致心肌缺血但无坏死；急性心肌梗死（acute myocardial infarction, AMI）是冠状动脉完全阻塞，导致心肌坏死。UA 是急性冠脉综合征的一个不稳定阶段，可能预示着即将发生 AMI。早期识别和处理 UA 可以阻止其进展为 AMI。临床上主要通过胸痛和异常心电图来诊断 AMI，而 UA 患者会出现类似的表现，区分 AMI 和 UA 具有挑战性。近几十年来，心肌损伤的生物标志物已用于诊断 AMI。Karmen 等[4]首次报道了 AMI 患者中天冬氨酸转氨酶水平显著升高，可用作诊断 AMI。随着研究的深入，肌酸激酶和乳酸脱氢酶被用于 AMI 的早期诊断[5]。然而，目前临床上常用的心肌损伤标志物肌钙蛋白对诊断 AMI 的特异性和敏感性高于肌酸激酶和乳酸脱氢酶[6]，但肌钙蛋白只在心肌损伤后的急性期可检出，因此我们致力于寻找一种可在心肌细胞损伤前诊断 AMI 的生物标志物。研究表明，血清总胆汁酸水平与急性冠脉综合征患者尤其是 AMI 患者的冠状动脉病变、心肌损伤的严重程度高度相关[7-8]。某些胆汁酸可以通过抑制泡沫细胞的形成来维持胆固醇稳态，从而抑制动脉粥样硬化[9]，这些提示胆汁酸可能成为一种区分 UA 和 AMI 的生物标志物。本研究旨在通过系统分析 UA 和 AMI 患者的血清胆汁酸谱，探索其作为生物标志物的潜力，并构建相应的诊断模型，为 UA 和 AMI 的早期诊断提供新的思路和方法，进而改善患者的预后和治疗效果。
1 对象与方法
1.1 研究对象
连续随机选取 2023 年 8 月—2024 年 2 月在葫芦岛市中心医院连山院区和龙湾院区心内科就诊的 180 例急性冠脉综合征患者，其中 UA 患者 117 例，AMI 患者 63 例。本研究已获得葫芦岛市中心医院伦理委员会批准（批准号：202319），所有入组研究对象均签署了知情同意书。
1.1.1 纳入标准
因胸部不适或胸痛入院，有心血管危险因素、心电图缺血性改变或心肌酶升高，需要冠状动脉 CT 或冠状动脉造影术来确认诊断。
1.1.2 排除标准
① 患有自身免疫性疾病、恶性肿瘤、血管疾病、肝脏疾病、肾脏疾病、甲状腺疾病、血液传播疾病或严重感染性疾病；② 6 个月内曾进行外科手术或遭遇创伤；③ 严重心力衰竭伴左心室射血分数<20%。
1.1.3 诊断标准
急性冠脉综合征：符合我国《急性冠脉综合征急诊快速诊疗指南》中的诊断标准[10]。UA：具有心绞痛史（1 个月内），在静息或轻微活动时出现不规则心绞痛，但肌钙蛋白未见升高[11]。AMI：表现为缺血性胸痛、心肌酶升高和肌钙蛋白水平升高，以及心电图 ST-T 改变。
1.2 试剂与仪器
1.2.1 试剂
胆汁酸标准品：胆酸（纯度 98%）、鹅脱氧胆酸（纯度 97%）、脱氧胆酸（纯度 97%）、石胆酸（纯度 97%）、熊脱氧胆酸（纯度 99%）、甘氨胆酸（纯度 97%）、甘氨鹅脱氧胆酸（纯度 97%）、甘氨脱氧胆酸（纯度 97%）、甘氨熊脱氧胆酸（纯度 96%）、牛磺胆酸（纯度 95%）、牛磺脱氧胆酸（纯度 95%）、牛磺石胆酸（纯度 95%）、牛磺鹅脱氧胆酸（纯度 95%）、牛磺熊脱氧胆酸（纯度 95%）购自美国 Sigma 公司，甘氨石胆酸（纯度 97%）购自加拿大 Trc 公司。内标标准品：氘代牛磺石胆酸、氘代胆酸、氘代牛磺熊脱氧胆酸购自美国剑桥同位素实验室。甲醇、乙腈和碳酸氢铵均为色谱级试剂，分别购自德国 Merck 公司、美国 Fisher Scientific 公司和美国 Fluka 公司，蒸馏水来自中国香港屈臣氏公司。
1.2.2 仪器
主要包括 AB Sciex 4000 Q TRAP 质谱仪（美国 AB SCIEX 公司）、LC-30AD 高效液相色谱仪（日本 Shimadzu 公司）、Analyst1.6 software 分析软件（美国 AB SCIEX 公司）、H1750R 高速冷冻离心机（中国湖南湘仪实验室仪器开发有限公司），S0200-230V-EU 多管涡旋振荡器（美国 Labnet 公司）、XB220A 电子天平（瑞士 Precisa Gravimetrics 公司）、MD200-1 氮吹仪（中国 Allsheng 公司）。
1.3 样本采集
收集所有患者疾病确诊后 48 h 内的血清样本，抽取其空腹 12～14 h 后的前臂静脉血 2～3 mL 至含有促凝剂的真空采血管中，颠倒混匀，室温静置 1 h 后以半径 13.5 cm、转速
1.4 血清样本前处理
取血清样品 150 μL 至 1.5 mL 离心管中，加入同位素标记内标工作液 10 μL，涡旋震荡 30 s，加入 600 μL 甲醇进行蛋白沉淀，涡旋震荡 5 min，于 4℃环境中以半径 13.5 cm、转速
1.5 检测方法
色谱条件：采用 Acquity UPLC BEH C18（1.7 μm，2.1 mm×100 mm，美国沃特世科技有限公司）色谱柱进行胆汁酸亚型的色谱分离，流动相 A 为 5 mmol/L 碳酸氢铵水溶液，流动相 B 为甲醇-乙腈（体积比 7∶3）溶液，梯度洗脱（流动相 B 起始比例为 50%，0.70 min 升至 65%，4.20 min 升至 85%，4.21 min 降至 50%，并维持至 5.20 min），流速为 0.8 mL/min，柱温为 40℃，进样器温度为 10℃。
质谱条件：电喷雾离子源，多反应离子监测，负离子扫描模式，气帘气压力 10 psi（1 psi=6.895 kPa），碰撞气压力 9 psi，电喷雾压力−
表1
15 种胆汁酸及同位素内标的优化质谱参数
1.6 统计学方法
使用 SIMCA 16.0.2 软件进行正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA），计算 R2X、R2Y 和 Q2 值评估模型的有效性，并进行 200 次置换检验评估模型的可靠性。选择变量重要性投影（variable importance in projection, VIP）值>1 的变量用于进一步的单变量分析。使用 SPSS 25.0 软件进行单变量分析，通过 Shapiro-Wilk 检验评估连续数据的正态性。正态分布数据以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本 t 检验；非正态分布数据以中位数（下四分位数，上四分位数）表示，两组间比较采用 Mann-Whitney U 检验。计数资料以频数形式表示，组间比较采用 χ2 检验或 Fisher 确切概率法。采用 VIP 值>1 且 P<0.05 的标准筛选胆汁酸差异标志物。将筛选出来的胆汁酸差异标志物与临床基线资料中 P<0.05 的指标共同纳入多因素 logistic 逐步回归分析，并绘制受试者操作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线评估模型的诊断价值。采用 R 4.3.2 软件中 boot-strap 法重复抽样
2 结果
2.1 UA 与 AMI 患者临床基线资料
本研究纳入 180 例急性冠脉综合征患者，其中 117 例诊断为 UA，63 例诊断为 AMI。两组患者的性别、年龄、舒张压、身高、体重、体质量指数、空腹葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、极低密度脂蛋白胆固醇、尿酸、尿素、肌酐差异均无统计学意义（P>0.05），两组患者的收缩压、低密度脂蛋白胆固醇、丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、总胆汁酸、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶 MB 差异有统计学意义（P<0.05），且 AMI 患者的肌酸激酶、肌酸激酶同工酶 MB 高于 UA 患者。见表2。
表2
UA 与 AMI 患者临床基线资料比较
2.2 血清胆汁酸代谢轮廓
采用 OPLS-DA 模型对 UA 患者和 AMI 患者的血清胆汁酸代谢轮廓进行判别分析，得到模型得分散点图（图1a），结果显示，AMI 组与 UA 组虽有部分重叠，但仍然呈明显的分离趋势，AMI 组倾向于向左聚集，而 UA 组倾向于向右聚集，总体分离良好，拟合度 R2Y=0.614 及预测度 Q2=0.585。200 次置换检验显示 R2=（0.0，0.031），Q2=（0.0，−0.186）（图1b），表明模型没有过拟合，UA 组与 AMI 组胆汁酸谱代谢轮廓存在明显的差异。
图1
通过靶向代谢组学对胆汁酸谱的数据分析
a. 正交偏最小二乘法判别分析得分散点图，不同颜色和形状的散点代表不同的分组，包围散点的椭圆表示 95% 置信区间；b. 200 次置换检验。UA：不稳定型心绞痛；AMI：急性心肌梗死
2.3 UA 组与 AMI 组差异代谢物筛选
预先选择 VIP 值来确定 OPLS-DA 模型的显著区分指标，VIP>1 的参数被认为对 UA 组和 AMI 组之间的胆汁酸代谢产物谱贡献最大，并采用 Mann-Whitney U 检验验证差异胆汁酸代谢物的统计学意义，经过筛选，确定 VIP>1 且 P<0.05 的胆汁酸差异代谢物有甘氨脱氧胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺脱氧胆酸。见表3。
表3
UA 与 AMI 患者 15 种胆汁酸的比较
2.4 建立二分类 logistic 回归分析
选择上述 VIP>1 且 P<0.05 的胆汁酸差异代谢物指标及临床基线资料中 P<0.05 的变量进行多因素模型研究，均作为连续性变量一同纳入，并通过二分类 logistic 向后逐步回归进行分析（表4），最终确定 3 种胆汁酸指标（甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸）与 3 种临床常用生化检测指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸）可用于区分 UA 和 AMI。Hosmer-Lemeshow 拟合优度检验结果为 χ2=1.629，P=0.99，表明模型没有出现过拟合，诊断模型具有良好的校准度。
表4
区分 UA 与 AMI 的多因素 logistic 回归分析
2.5 3 种胆汁酸指标区分 UA 与 AMI 的诊断价值
ROC 曲线分析结果显示，甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸曲线下面积（area under the curve, AUC）分别为 0.861、0.790 和 0.799。基于甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸进行二分类 logistic 逐步回归构建模型 1，基于临床常用生化检测指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸）和胆汁酸代谢标志物（甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸）进行二分类 logistic 逐步回归构建模型 2，基于临床常用生化检测指标天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸进行二分类 logistic 逐步回归构建模型 3。模型 1、模型 2 和模型 3 的 AUC 分别为 0.965、0.986 和 0.884。结果表明，将 3 种胆汁酸标志物与 3 种临床常用生化检测指标结合诊断效能更具有优势。详见表5 和图2a。决策曲线分析显示，结合潜在生物标志物与临床常用生化检测指标的模型 2 在一定范围内具有较高的净收益，尤其是在阈值概率为 0.1～0.8 时，其净收益高于“全部患者都进行治疗”（All）和“无患者进行治疗”（None）的情境，进一步证明了其在临床应用中的价值（图2b）。
表5
受试者操作曲线分析
图2
各模型区分 UA 与 AMI 的受试者操作特征曲线和决策曲线
a. 受试者操作特征曲线；b. 决策曲线分析，深红色曲线代表模型 2 的表现（两条浅红色曲线为其 95% 置信区间），显示随着阈值增加，净收益逐渐下降，但整体保持较高水平，灰色线作为基准，显示所有人都接受（All）或不接受（None）干预时的净收益
3 讨论
本研究通过分析 UA 和 AMI 患者的血清胆汁酸谱，识别出 3 种潜在的生物标志物，包括甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸。为了提高心肌梗死的诊断准确性，我们构建了一个二分类 logistic 逐步回归的联合诊断模型，结果显示这 3 种胆汁酸代谢标志物的联合诊断 AUC 达到 0.965，表现出较好的诊断能力。联合临床常用生化指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸）和这 3 种胆汁酸标志物后，AUC 进一步提高至 0.986。这表明，联合胆汁酸生物标志物与这 3 种临床常用生化指标在区分 UA 与 AMI 方面有意义。
已有研究表明，胆汁酸通过抗炎作用和改善胆固醇代谢在心血管疾病中具有保护作用[12-13]。本研究进一步确认了胆汁酸在 UA 和 AMI 患者中的表达差异，强调了胆汁酸代谢在急性冠脉综合征中的重要性。具体而言，本研究发现 AMI 患者中脱氧胆酸含量显著低于 UA 患者，这表明脱氧胆酸在 AMI 中可能具有保护作用。脱氧胆酸是由肠道细菌产生的次级胆汁酸[14]，已被证明是胆汁酸 G 蛋白偶联受体 5（Takeda G-protein-coupled receptor 5, TGR5）的有效激活剂之一，能够通过抗炎机制改善心肌梗死后的心脏功能。激活脱氧胆酸-TGR5 信号通路可以减轻炎症并改善梗死后的心脏功能，从而发挥保护作用[15]。此外，法尼醇 X 受体（farnesoid X receptor, FXR）和 TGR5 的激活也显示出保护作用，能减少动脉粥样硬化的发生[16]。Wang 等[17]研究发现，TGR5 通过调节 CD4+ T 细胞功能及其在心脏中分布，在心肌梗死中发挥保护作用。因此，脱氧胆酸通过调节胆汁酸代谢和相关信号转导以改善炎症反应的策略，对心肌梗死患者具有重要的临床意义。与此一致，已有报道指出甘氨鹅脱氧胆酸及牛磺脱氧胆酸在 AMI 患者中的水平降低[15]。早期研究发现，冠状动脉疾病患者的粪便胆汁酸排泄量低于无冠状动脉疾病患者[18]。Charach 等[19]通过 20 年随访研究发现胆汁酸排泄减少是冠状动脉疾病的危险因素。最新研究表明，空腹血清总胆汁酸水平与冠状动脉疾病、心肌梗死以及冠状动脉病变严重程度有关[8]。
传统的急性冠脉综合征诊断方法，如心电图、心脏标志物、负荷试验和冠状动脉造影[20-21]，虽然有效，但存在侵入性和高成本等局限性[22]。本研究构建的联合诊断模型展现出优异的诊断能力[23]，AUC 值达到 0.986，表明其在提高诊断准确性和评估患者风险方面具有巨大潜力。这一模型通过结合胆汁酸和临床常用生化检测指标，可更早识别高风险患者，从而采取更积极的预防措施，降低心肌梗死发生率，为临床决策提供了可靠依据。
综上所述，本研究通过联合 3 种胆汁酸标志物（甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸）和 3 种临床常用生化检测指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸），构建了一个有效的诊断模型，能够准确区分 UA 和 AMI，为胆汁酸在心血管疾病诊断中的潜在应用提供了新的依据，可能为早期识别 AMI 高风险患者提供重要的临床帮助。未来研究需扩大样本量，并进行外部验证，以评估模型在更大人群中的广泛适用性。
利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。
冠状动脉疾病可引起急性心力衰竭和心源性休克等严重并发症，全球每年估计有 814 万人（16.8%）因冠状动脉疾病死亡[1-3]。其中不稳定型心绞痛（unstable angina, UA）是冠状动脉部分阻塞，导致心肌缺血但无坏死；急性心肌梗死（acute myocardial infarction, AMI）是冠状动脉完全阻塞，导致心肌坏死。UA 是急性冠脉综合征的一个不稳定阶段，可能预示着即将发生 AMI。早期识别和处理 UA 可以阻止其进展为 AMI。临床上主要通过胸痛和异常心电图来诊断 AMI，而 UA 患者会出现类似的表现，区分 AMI 和 UA 具有挑战性。近几十年来，心肌损伤的生物标志物已用于诊断 AMI。Karmen 等[4]首次报道了 AMI 患者中天冬氨酸转氨酶水平显著升高，可用作诊断 AMI。随着研究的深入，肌酸激酶和乳酸脱氢酶被用于 AMI 的早期诊断[5]。然而，目前临床上常用的心肌损伤标志物肌钙蛋白对诊断 AMI 的特异性和敏感性高于肌酸激酶和乳酸脱氢酶[6]，但肌钙蛋白只在心肌损伤后的急性期可检出，因此我们致力于寻找一种可在心肌细胞损伤前诊断 AMI 的生物标志物。研究表明，血清总胆汁酸水平与急性冠脉综合征患者尤其是 AMI 患者的冠状动脉病变、心肌损伤的严重程度高度相关[7-8]。某些胆汁酸可以通过抑制泡沫细胞的形成来维持胆固醇稳态，从而抑制动脉粥样硬化[9]，这些提示胆汁酸可能成为一种区分 UA 和 AMI 的生物标志物。本研究旨在通过系统分析 UA 和 AMI 患者的血清胆汁酸谱，探索其作为生物标志物的潜力，并构建相应的诊断模型，为 UA 和 AMI 的早期诊断提供新的思路和方法，进而改善患者的预后和治疗效果。
1 对象与方法
1.1 研究对象
连续随机选取 2023 年 8 月—2024 年 2 月在葫芦岛市中心医院连山院区和龙湾院区心内科就诊的 180 例急性冠脉综合征患者，其中 UA 患者 117 例，AMI 患者 63 例。本研究已获得葫芦岛市中心医院伦理委员会批准（批准号：202319），所有入组研究对象均签署了知情同意书。
1.1.1 纳入标准
因胸部不适或胸痛入院，有心血管危险因素、心电图缺血性改变或心肌酶升高，需要冠状动脉 CT 或冠状动脉造影术来确认诊断。
1.1.2 排除标准
① 患有自身免疫性疾病、恶性肿瘤、血管疾病、肝脏疾病、肾脏疾病、甲状腺疾病、血液传播疾病或严重感染性疾病；② 6 个月内曾进行外科手术或遭遇创伤；③ 严重心力衰竭伴左心室射血分数<20%。
1.1.3 诊断标准
急性冠脉综合征：符合我国《急性冠脉综合征急诊快速诊疗指南》中的诊断标准[10]。UA：具有心绞痛史（1 个月内），在静息或轻微活动时出现不规则心绞痛，但肌钙蛋白未见升高[11]。AMI：表现为缺血性胸痛、心肌酶升高和肌钙蛋白水平升高，以及心电图 ST-T 改变。
1.2 试剂与仪器
1.2.1 试剂
胆汁酸标准品：胆酸（纯度 98%）、鹅脱氧胆酸（纯度 97%）、脱氧胆酸（纯度 97%）、石胆酸（纯度 97%）、熊脱氧胆酸（纯度 99%）、甘氨胆酸（纯度 97%）、甘氨鹅脱氧胆酸（纯度 97%）、甘氨脱氧胆酸（纯度 97%）、甘氨熊脱氧胆酸（纯度 96%）、牛磺胆酸（纯度 95%）、牛磺脱氧胆酸（纯度 95%）、牛磺石胆酸（纯度 95%）、牛磺鹅脱氧胆酸（纯度 95%）、牛磺熊脱氧胆酸（纯度 95%）购自美国 Sigma 公司，甘氨石胆酸（纯度 97%）购自加拿大 Trc 公司。内标标准品：氘代牛磺石胆酸、氘代胆酸、氘代牛磺熊脱氧胆酸购自美国剑桥同位素实验室。甲醇、乙腈和碳酸氢铵均为色谱级试剂，分别购自德国 Merck 公司、美国 Fisher Scientific 公司和美国 Fluka 公司，蒸馏水来自中国香港屈臣氏公司。
1.2.2 仪器
主要包括 AB Sciex 4000 Q TRAP 质谱仪（美国 AB SCIEX 公司）、LC-30AD 高效液相色谱仪（日本 Shimadzu 公司）、Analyst1.6 software 分析软件（美国 AB SCIEX 公司）、H1750R 高速冷冻离心机（中国湖南湘仪实验室仪器开发有限公司），S0200-230V-EU 多管涡旋振荡器（美国 Labnet 公司）、XB220A 电子天平（瑞士 Precisa Gravimetrics 公司）、MD200-1 氮吹仪（中国 Allsheng 公司）。
1.3 样本采集
收集所有患者疾病确诊后 48 h 内的血清样本，抽取其空腹 12～14 h 后的前臂静脉血 2～3 mL 至含有促凝剂的真空采血管中，颠倒混匀，室温静置 1 h 后以半径 13.5 cm、转速
1.4 血清样本前处理
取血清样品 150 μL 至 1.5 mL 离心管中，加入同位素标记内标工作液 10 μL，涡旋震荡 30 s，加入 600 μL 甲醇进行蛋白沉淀，涡旋震荡 5 min，于 4℃环境中以半径 13.5 cm、转速
1.5 检测方法
色谱条件：采用 Acquity UPLC BEH C18（1.7 μm，2.1 mm×100 mm，美国沃特世科技有限公司）色谱柱进行胆汁酸亚型的色谱分离，流动相 A 为 5 mmol/L 碳酸氢铵水溶液，流动相 B 为甲醇-乙腈（体积比 7∶3）溶液，梯度洗脱（流动相 B 起始比例为 50%，0.70 min 升至 65%，4.20 min 升至 85%，4.21 min 降至 50%，并维持至 5.20 min），流速为 0.8 mL/min，柱温为 40℃，进样器温度为 10℃。
质谱条件：电喷雾离子源，多反应离子监测，负离子扫描模式，气帘气压力 10 psi（1 psi=6.895 kPa），碰撞气压力 9 psi，电喷雾压力−
表1
15 种胆汁酸及同位素内标的优化质谱参数
1.6 统计学方法
使用 SIMCA 16.0.2 软件进行正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA），计算 R2X、R2Y 和 Q2 值评估模型的有效性，并进行 200 次置换检验评估模型的可靠性。选择变量重要性投影（variable importance in projection, VIP）值>1 的变量用于进一步的单变量分析。使用 SPSS 25.0 软件进行单变量分析，通过 Shapiro-Wilk 检验评估连续数据的正态性。正态分布数据以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本 t 检验；非正态分布数据以中位数（下四分位数，上四分位数）表示，两组间比较采用 Mann-Whitney U 检验。计数资料以频数形式表示，组间比较采用 χ2 检验或 Fisher 确切概率法。采用 VIP 值>1 且 P<0.05 的标准筛选胆汁酸差异标志物。将筛选出来的胆汁酸差异标志物与临床基线资料中 P<0.05 的指标共同纳入多因素 logistic 逐步回归分析，并绘制受试者操作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线评估模型的诊断价值。采用 R 4.3.2 软件中 boot-strap 法重复抽样
2 结果
2.1 UA 与 AMI 患者临床基线资料
本研究纳入 180 例急性冠脉综合征患者，其中 117 例诊断为 UA，63 例诊断为 AMI。两组患者的性别、年龄、舒张压、身高、体重、体质量指数、空腹葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、极低密度脂蛋白胆固醇、尿酸、尿素、肌酐差异均无统计学意义（P>0.05），两组患者的收缩压、低密度脂蛋白胆固醇、丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、总胆汁酸、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶 MB 差异有统计学意义（P<0.05），且 AMI 患者的肌酸激酶、肌酸激酶同工酶 MB 高于 UA 患者。见表2。
表2
UA 与 AMI 患者临床基线资料比较
2.2 血清胆汁酸代谢轮廓
采用 OPLS-DA 模型对 UA 患者和 AMI 患者的血清胆汁酸代谢轮廓进行判别分析，得到模型得分散点图（图1a），结果显示，AMI 组与 UA 组虽有部分重叠，但仍然呈明显的分离趋势，AMI 组倾向于向左聚集，而 UA 组倾向于向右聚集，总体分离良好，拟合度 R2Y=0.614 及预测度 Q2=0.585。200 次置换检验显示 R2=（0.0，0.031），Q2=（0.0，−0.186）（图1b），表明模型没有过拟合，UA 组与 AMI 组胆汁酸谱代谢轮廓存在明显的差异。
图1
通过靶向代谢组学对胆汁酸谱的数据分析
a. 正交偏最小二乘法判别分析得分散点图，不同颜色和形状的散点代表不同的分组，包围散点的椭圆表示 95% 置信区间；b. 200 次置换检验。UA：不稳定型心绞痛；AMI：急性心肌梗死
2.3 UA 组与 AMI 组差异代谢物筛选
预先选择 VIP 值来确定 OPLS-DA 模型的显著区分指标，VIP>1 的参数被认为对 UA 组和 AMI 组之间的胆汁酸代谢产物谱贡献最大，并采用 Mann-Whitney U 检验验证差异胆汁酸代谢物的统计学意义，经过筛选，确定 VIP>1 且 P<0.05 的胆汁酸差异代谢物有甘氨脱氧胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺脱氧胆酸。见表3。
表3
UA 与 AMI 患者 15 种胆汁酸的比较
2.4 建立二分类 logistic 回归分析
选择上述 VIP>1 且 P<0.05 的胆汁酸差异代谢物指标及临床基线资料中 P<0.05 的变量进行多因素模型研究，均作为连续性变量一同纳入，并通过二分类 logistic 向后逐步回归进行分析（表4），最终确定 3 种胆汁酸指标（甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸）与 3 种临床常用生化检测指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸）可用于区分 UA 和 AMI。Hosmer-Lemeshow 拟合优度检验结果为 χ2=1.629，P=0.99，表明模型没有出现过拟合，诊断模型具有良好的校准度。
表4
区分 UA 与 AMI 的多因素 logistic 回归分析
2.5 3 种胆汁酸指标区分 UA 与 AMI 的诊断价值
ROC 曲线分析结果显示，甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸曲线下面积（area under the curve, AUC）分别为 0.861、0.790 和 0.799。基于甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸进行二分类 logistic 逐步回归构建模型 1，基于临床常用生化检测指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸）和胆汁酸代谢标志物（甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸）进行二分类 logistic 逐步回归构建模型 2，基于临床常用生化检测指标天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸进行二分类 logistic 逐步回归构建模型 3。模型 1、模型 2 和模型 3 的 AUC 分别为 0.965、0.986 和 0.884。结果表明，将 3 种胆汁酸标志物与 3 种临床常用生化检测指标结合诊断效能更具有优势。详见表5 和图2a。决策曲线分析显示，结合潜在生物标志物与临床常用生化检测指标的模型 2 在一定范围内具有较高的净收益，尤其是在阈值概率为 0.1～0.8 时，其净收益高于“全部患者都进行治疗”（All）和“无患者进行治疗”（None）的情境，进一步证明了其在临床应用中的价值（图2b）。
表5
受试者操作曲线分析
图2
各模型区分 UA 与 AMI 的受试者操作特征曲线和决策曲线
a. 受试者操作特征曲线；b. 决策曲线分析，深红色曲线代表模型 2 的表现（两条浅红色曲线为其 95% 置信区间），显示随着阈值增加，净收益逐渐下降，但整体保持较高水平，灰色线作为基准，显示所有人都接受（All）或不接受（None）干预时的净收益
3 讨论
本研究通过分析 UA 和 AMI 患者的血清胆汁酸谱，识别出 3 种潜在的生物标志物，包括甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸。为了提高心肌梗死的诊断准确性，我们构建了一个二分类 logistic 逐步回归的联合诊断模型，结果显示这 3 种胆汁酸代谢标志物的联合诊断 AUC 达到 0.965，表现出较好的诊断能力。联合临床常用生化指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸）和这 3 种胆汁酸标志物后，AUC 进一步提高至 0.986。这表明，联合胆汁酸生物标志物与这 3 种临床常用生化指标在区分 UA 与 AMI 方面有意义。
已有研究表明，胆汁酸通过抗炎作用和改善胆固醇代谢在心血管疾病中具有保护作用[12-13]。本研究进一步确认了胆汁酸在 UA 和 AMI 患者中的表达差异，强调了胆汁酸代谢在急性冠脉综合征中的重要性。具体而言，本研究发现 AMI 患者中脱氧胆酸含量显著低于 UA 患者，这表明脱氧胆酸在 AMI 中可能具有保护作用。脱氧胆酸是由肠道细菌产生的次级胆汁酸[14]，已被证明是胆汁酸 G 蛋白偶联受体 5（Takeda G-protein-coupled receptor 5, TGR5）的有效激活剂之一，能够通过抗炎机制改善心肌梗死后的心脏功能。激活脱氧胆酸-TGR5 信号通路可以减轻炎症并改善梗死后的心脏功能，从而发挥保护作用[15]。此外，法尼醇 X 受体（farnesoid X receptor, FXR）和 TGR5 的激活也显示出保护作用，能减少动脉粥样硬化的发生[16]。Wang 等[17]研究发现，TGR5 通过调节 CD4+ T 细胞功能及其在心脏中分布，在心肌梗死中发挥保护作用。因此，脱氧胆酸通过调节胆汁酸代谢和相关信号转导以改善炎症反应的策略，对心肌梗死患者具有重要的临床意义。与此一致，已有报道指出甘氨鹅脱氧胆酸及牛磺脱氧胆酸在 AMI 患者中的水平降低[15]。早期研究发现，冠状动脉疾病患者的粪便胆汁酸排泄量低于无冠状动脉疾病患者[18]。Charach 等[19]通过 20 年随访研究发现胆汁酸排泄减少是冠状动脉疾病的危险因素。最新研究表明，空腹血清总胆汁酸水平与冠状动脉疾病、心肌梗死以及冠状动脉病变严重程度有关[8]。
传统的急性冠脉综合征诊断方法，如心电图、心脏标志物、负荷试验和冠状动脉造影[20-21]，虽然有效，但存在侵入性和高成本等局限性[22]。本研究构建的联合诊断模型展现出优异的诊断能力[23]，AUC 值达到 0.986，表明其在提高诊断准确性和评估患者风险方面具有巨大潜力。这一模型通过结合胆汁酸和临床常用生化检测指标，可更早识别高风险患者，从而采取更积极的预防措施，降低心肌梗死发生率，为临床决策提供了可靠依据。
综上所述，本研究通过联合 3 种胆汁酸标志物（甘氨鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸）和 3 种临床常用生化检测指标（天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶和总胆汁酸），构建了一个有效的诊断模型，能够准确区分 UA 和 AMI，为胆汁酸在心血管疾病诊断中的潜在应用提供了新的依据，可能为早期识别 AMI 高风险患者提供重要的临床帮助。未来研究需扩大样本量，并进行外部验证，以评估模型在更大人群中的广泛适用性。
利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。
