代谢-炎症轴的量化评估:TyG指数与FAI在评估MAFLD患者冠状动脉疾病风险中的协同价值

时间:2026年5月28日
来源:Frontiers in Endocrinology

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背景:本研究采用血管周围冠状动脉脂肪衰减指数(FAI)和甘油三酯-葡萄糖指数(TyG)分别评估冠状动脉炎症和胰岛素抵抗(IR),并分析其与代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)患者冠心病(CHD)及功能性缺血之间的关联。 方法:共纳入435例患者,其中17

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背景:本研究采用血管周围冠状动脉脂肪衰减指数(FAI)和甘油三酯-葡萄糖指数(TyG)分别评估冠状动脉炎症和胰岛素抵抗(IR),并分析其与代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)患者冠心病(CHD)及功能性缺血之间的关联。

方法:共纳入435例患者,其中174例为MAFLD,261例为MAFLD+CHD。MAFLD+CHD组依据CT衍生血流储备分数(CT-FFR)分层为>0.80和≤0.80亚组。FAI和CT-FFR均通过基于人工智能(AI)的软件自动计算;采用多因素Logistic回归分析识别独立危险因素,并据此构建列线图。通过受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线和决策曲线分析(DCA)评价列线图的预测效能,并采用Bootstrap法进行内部验证。同时,将列线图的预测准确性与FAI及TyG指数进行比较。采用限制性立方样条(RCS)模型探索TyG指数与FAI之间潜在的非线性关系,以及这些指标与疾病风险之间的剂量-反应关联。

结果:多因素Logistic回归显示,TyG指数和FAI均为CHD及冠状动脉功能性缺血的独立危险因素(P<0.05);且随着FAI升高,CHD患病率、功能性缺血发生率及TyG水平均随之增加。在MAFLD患者中,列线图表现出优异的区分能力[ROC曲线下面积(AUC)为0.952,95%置信区间(CI)为0.935–0.970],且DCA、临床净减少分析及临床影响分析均证实其在识别CHD高风险患者方面具有显著临床价值。对于合并CHD的MAFLD患者,该列线图同样能够有效预测冠状动脉功能性缺血(AUC为0.904,95% CI为0.869–0.939)。尽管FAI和TyG单独或联合均具有一定预测价值,但列线图均优于所有单项及联合指标(AUC分别为0.952和0.904;P<0.001)。RCS分析提示,TyG与FAI之间存在线性正相关,且二者均与CHD及功能性缺血风险呈正相关。

结论:在MAFLD患者及其合并CHD者中,FAI与TyG指数呈显著正相关,且二者均与CHD发生及冠状动脉功能性缺血相关,提示全身代谢功能障碍可能通过局部冠状动脉炎症促进疾病进展。此外,整合TyG指数、FAI及关键临床变量的列线图在内部验证中显示出优异的区分能力,为MAFLD患者CHD早期风险分层提供了增量诊断价值。
该研究发表于《Frontiers in Endocrinology》,聚焦代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)与冠状动脉疾病(CHD)之间的病理生理联系,核心在于量化“全身代谢紊乱—局部冠状动脉炎症—冠脉功能受损”这一代谢-炎症轴。既往研究已明确MAFLD并非局限于肝脏的单器官疾病,而是一种累及代谢系统和心血管系统的全身性疾病。流行病学证据显示,心血管事件已经超过肝脏相关并发症,成为MAFLD患者的主要死亡原因。尽管MAFLD与CHD之间的关联已较为明确,但临床上单纯依赖冠状动脉CT血管成像(CCTA)所显示的解剖学狭窄,往往无法准确反映冠状动脉真实的功能状态。特别是解剖学狭窄程度与功能性缺血之间常存在不一致,使得仅凭管腔狭窄判断风险具有局限性。因此,寻找既能反映全身代谢负荷、又能量化局部冠脉炎症并辅助识别功能性缺血的无创指标,具有重要临床意义。

在这一背景下,研究人员将甘油三酯-葡萄糖指数(TyG,胰岛素抵抗的替代指标)与血管周围冠状动脉脂肪衰减指数(FAI,反映血管周围冠状动脉脂肪组织炎症重塑的影像学指标)结合起来,试图回答两个关键问题:其一,反映全身代谢负荷的TyG是否与反映局部冠脉炎症的FAI存在内在联系;其二,这种“代谢—炎症”耦联是否与MAFLD患者发生CHD及冠状动脉功能性缺血相关。研究结果表明,TyG指数与FAI在MAFLD人群及MAFLD合并CHD人群中均呈显著线性正相关,且二者均为CHD和冠状动脉功能性缺血的独立危险因素。这说明,MAFLD中的全身代谢紊乱可能通过促进局部冠状动脉炎症重塑而推动冠脉病变和灌注功能受损。基于这些变量构建的列线图模型在识别CHD和功能性缺血方面表现出优异的判别能力,提示该研究不仅具有病理生理学解释价值,也具有较强的临床转化潜力。

本研究主要采用以下关键技术方法:研究对象来源于山西医科大学第二医院2019年6月至2025年7月期间接受CCTA检查的疑似CHD且经腹部超声确诊MAFLD患者。以冠状动脉造影(CAG)判定CHD,以人工智能(AI)软件自动计算FAI和CT衍生血流储备分数(CT-FFR)评估局部炎症与功能性缺血。通过单因素及多因素Logistic回归筛选独立危险因素,构建列线图模型,并采用ROC、校准曲线、Hosmer–Lemeshow检验、Spiegelhalter Z检验、决策曲线分析(DCA)、临床净减少曲线(CNRC)、临床影响曲线(CIC)及Bootstrap内部验证评价模型性能;进一步以限制性立方样条(RCS)分析TyG、FAI与疾病风险的剂量-反应关系。

研究结果部分可概括如下。

Comparison of general data
研究共纳入435例患者,包括MAFLD组174例、MAFLD+CHD组261例。与单纯MAFLD组相比,MAFLD+CHD组男性比例更高、年龄更大、吸烟史和糖尿病史更多,白细胞计数(WBC)、中性粒细胞计数(NEU)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、甘油三酯(TG)、空腹血糖(FBG)、肌酐(Scr)、TyG及FAI均更高,而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)更低,提示合并CHD者同时具有更明显的代谢紊乱、炎症反应及冠脉局部炎症负荷。在MAFLD+CHD患者内部,以CT-FFR≤0.80定义功能性缺血后发现,缺血组WBC、NEU、TG、FBG、TyG及FAI更高,HDL-C更低,表明功能性缺血与更重的炎症和代谢异常密切相关。

Univariate and multivariate analyses
研究人员以MAFLD患者是否发生CHD,以及MAFLD+CHD患者是否存在CT-FFR≤0.80的功能性缺血作为因变量,纳入人口学、实验室和影像学指标进行回归分析。结果显示,在MAFLD患者中,年龄、吸烟史、WBC、ALT、AST、Scr、TyG和FAI是CHD的独立危险因素;在MAFLD+CHD患者中,WBC、NEU、TyG和FAI是冠状动脉功能性缺血的独立危险因素,而HDL-C为保护因素。该结果说明,TyG和FAI并非仅与疾病共存,而是在校正其他临床因素后仍保有稳定的独立关联。

Comparison of general data among patients with different FAI levels
为进一步分析FAI梯度与临床风险的关系,研究人员按FAI三分位数分组。在整体MAFLD人群中,随着FAI从低到高递增,CHD患病率显著升高,TyG也同步升高;同时性别、吸烟、NEU、ALT、AST、TG、FBG和HDL-C等指标亦存在组间差异。这提示FAI升高不仅代表局部冠脉炎症增强,也伴随更重的系统代谢负荷。在MAFLD+CHD人群中,同样按FAI三分位分组后发现,随着FAI升高,CT-FFR≤0.80的发生率显著增加,TyG同步升高,说明局部炎症负荷增加与功能性灌注障碍之间存在明确对应关系。

Construction of the nomogram model
在CHD风险预测方面,研究人员基于年龄、吸烟、WBC、ALT、AST、Scr、FAI和TyG构建列线图。该模型AUC为0.952,内部Bootstrap验证AUC为0.955,显示极佳的区分度和稳定性;Hosmer–Lemeshow检验、Spiegelhalter Z检验及校准曲线均提示模型拟合良好,DCA、CNRC和CIC提示其具备较高临床净获益。在功能性缺血预测方面,研究人员以WBC、NEU、HDL-C、FAI和TyG构建列线图,AUC为0.904,内部验证AUC为0.905,同样展现出良好的判别能力、校准度和临床实用性。由此可见,整合多维临床变量后的模型优于单一生物标志物,更适合复杂代谢背景下的风险识别。

Comparison of diagnostic value of TyG index, FAI, their combination and nomogram for coronary events in MAFLD patients
研究进一步比较了TyG、FAI、二者联合及列线图模型的诊断性能。在CHD预测中,TyG的AUC为0.789,FAI为0.706,二者联合为0.821,而列线图达到0.952,显著优于前述各指标。在功能性缺血预测中,TyG的AUC为0.726,FAI为0.799,联合后为0.844,列线图则达到0.904,亦显著优于单项和联合指标。这表明TyG与FAI均具有独立信息量,二者结合后可提升识别能力,而再纳入关键临床变量后可获得最佳风险分层效果。

Linear dose–response of TyG and FAI on CHD risk and coronary dysfunction in MAFLD
限制性立方样条分析进一步从连续变量层面验证了代谢-炎症轴的存在。研究显示,在整体MAFLD人群中,TyG与FAI之间存在显著线性剂量-反应关系;在MAFLD合并CHD人群中,该线性正相关依然存在。进一步分析显示,TyG和FAI均与CHD风险呈显著正线性关系;在MAFLD+CHD患者中,TyG和FAI也均与冠状动脉功能性缺血风险呈显著正线性关系。这意味着随着胰岛素抵抗和局部冠脉炎症程度不断加重,CHD及冠脉灌注异常风险持续上升,且未见明显阈值效应主导的非线性模式。

讨论部分强调,MAFLD本质上是一种以胰岛素抵抗(IR)为核心、伴随慢性低度炎症的全身性疾病。肝脏脂质沉积与葡萄糖、脂质代谢紊乱相互促进,驱动IR形成;而IR又可通过氧化应激、内皮功能损伤、血管僵硬度增加和促凝状态等机制促进冠状动脉损伤。同时,循环中的炎症介质可作用于血管周围冠状动脉脂肪组织(PCAT),诱导脂肪细胞异常分化、巨噬细胞浸润和胶原沉积,从而形成局部炎症性重塑。FAI恰恰将这种局部微环境变化转化为可量化影像学指标,而TyG则反映系统性代谢负荷。研究因此提出,TyG与FAI的联合应用,有助于从“全身代谢异常—局部炎症重塑—功能性缺血”这一完整链条理解MAFLD相关冠脉损伤。作者同时指出,本研究为单中心回顾性研究,功能性缺血依据CT-FFR≤0.80界定,未与有创FFR进行对照,且仍可能存在残余混杂因素,因此结果仍需多中心、大样本、前瞻性研究进一步验证。

研究结论为:在MAFLD及合并CHD患者中,FAI与TyG指数呈显著正相关,且二者均与CHD的存在及冠状动脉功能性缺血相关,提示全身代谢失调可能通过局部冠状动脉炎症促进疾病进展。此外,整合TyG指数、FAI及关键临床指标的列线图在内部验证中表现出良好的区分效能,可为MAFLD患者CHD早期风险分层提供增量诊断价值。

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