微量营养素对预防和治疗高血压及CVD的作用
2010-07-14马克
马克
引言
高血压是遗传和环境因素共同作用的结果。对于血压(BP)升高和随后的靶器官损害(target organ damage,TOD),宏量营养素和微量营养素起着至关重要的作用。营养基因相互作用、随后的基因表达、氧化应激和炎症反应,对人体血管生物学方面有积极和消极的影响。内皮功能障碍(endothelial dysfunction,ED)和血管平滑肌功能障 碍(vascular smooth muscle dysfunction ,VSMD)是原发性高血压的启动因素并促进其进展。优化宏量营养素和微量营养素,对预防和治疗高血压以及降低其潜在的血管并发症风险有重要作用。对宏量营养素和微量营养素缺乏症进行诊断和治疗,优化基于生活方式的治疗方案,同时进行细胞功能评估,可有效地治疗高血压和相关心血管事件。
从旧石器时代(the Paleolithic)到现代社会,开始“流行”由饮食导致的营养相关性疾病,包括高血压、动脉硬化、冠心病(CHD)、心肌梗死(MI)、充血性心力衰竭(CHF)、中风(CVA)、肾功能不全(RI)、肾衰(RF)、2型糖尿病(DM)、代谢综合征和肥胖。短期内补给营养素可降低BP以及中长期的CVA、CHD和MI的发病率和死亡率。
营养素和疾病预防
对于大多数高血压患者而言,优化营养治疗(营养素、维生素、抗氧化剂、矿物质、功能保健品)、减重、运动、戒烟、限制酒精和咖啡因和药物的综合性治疗,是降低BP和TOD的最佳方法。建议采用细胞功能评估正确诊断营养素缺乏症,优化营养替代疗法。为了达到更低的血压目标,需要联合改变生活方式和药物治疗。
把营养疗法融入饮食的生活方式带来的益处包括,预防高血压、降低BP、延缓CVD进展、使用更少类别的药物和/或更低的剂量。另外,这种生活方式还可能带来额外益处,包括降低心血管危险因素、改善血管功能结构和健康状态。
原发性高血压患者应采取这样的生活方式并长期保持,约50%~60%的患者非常愿意这样做,因为只要经常评估BP,临床TOD、CHD、DM或强相关的风险因素就不会存在或在远期也不会进展。本文回顾了基础科学和一些临床研究,内容涉及营养补充剂、维生素、抗氧化剂、矿物质、宏量营养素和微量营养素对预防和治疗高血压的影响,以及细胞功能评估。重要的是,要把营养学融入到传统的药物治疗中,以降低BP和TOD,最终刷新控制BP的调查数据(世界范围内的BP控制数据是令人沮丧的)。
人类高血压和氧化应激
活性氧簇(ROS)和抗氧化防御机制之间平衡打破状态称为氧化应激,可能有助于形成高血压。因为高血压患者的内源性和外源性抗氧化防御机制受损。此外,高血压患者有更多的氧化应激,比正常人群对氧化应激有更多应答。
在人类,ROS诱导的高血压(ROS-induced hypertension)的可能机制见表1。众多的流行病学调查数据显示,人类高血压的发病原因涉及到抗氧化剂缺乏和自由基过量。
表1 ROS引起高血压的可能机制
表2 人类和动物模型中的高血压和氧化应激的关系
针对由氧化应激导致的动物和人类高血压的主要研究和结论的摘要列于表2中。神经内分泌系统、氧化应激与心血管疾病的相互关系如图1所示。
营养摄入的历史演变
人类社会已经从狩猎和采集的前农业(preagricultural)社会转变为充斥着不健康的冷藏加工食品和快餐业高度商业化的社会。虽然人类基因有99.9%来源于旧石器时代的祖先,但是营
养(维生素和矿物质)的摄入量有很大不同。通过复杂的营养基因相互作用,宏量营养素和微量营养素摄入比例的变化可引起高血压和其他心血管病发病率增加(图2)。营养不良加上肥胖和久坐的生活方式,导致营养相关疾病以指数方式增长。值得注意的是,现代饮食有较高的Na+/K+值,而后者与高血压、中风、冠心病、心力衰竭和肾脏疾病相关。此外,ω-3不饱和脂肪酸(PUFA)摄入量相对较低,ω-6 PUFA、饱和脂肪酸和反式脂肪酸摄入量增加,又导致了冠心病、高血压、糖尿病和高脂血症的发病率增加。
图1 病理生理刺激产生氧化应激和诱发心血管疾病
图2 营养基因相互作用和健康结局
钠(Na+)
在美国,人均钠摄入量为5000mg/天,一些地区达到15,000mg~20,000mg/天。虽然并不是越低越好(最低钠摄入量大概500mg/天),但是临床数据证明,钠摄入量增加与血压增高有关。特别是盐敏感(salt-sensitive)患者,减少钠摄入量使BP与钠减少的摄入量呈正比(4~6/2~ 3mmHg)。
钠对心血管、脑血管和肾脏产生重大影响。研究已证明的与钠摄入量有直接关系的疾病包括血小板活性增加、中风(独立于BP)、左心室肥厚、心肌梗死、心衰猝死和左室充盈异常。钠对肾脏的影响是通过增加肾血流量、肾小球滤过率和肾小球滤过,进而导致肾小球毛细血管血压、微量白蛋白尿、蛋白尿、肾小球损伤和肾功能不全增加。钠还降低动脉顺应性,并独立于BP变化。
钠摄入量能“控制”心脑血管、肾脏事件和BP的关键,是患者要具有盐敏感(盐负荷后平均动脉压增加>10%)特性。另外,心血管事件更常见于盐敏感患者,并独立于BP。
显而易见,减少钠摄入量意味着减少TOD(脑、心脏、肾脏和血管)事件,并独立于局部脏器和循环血压。钠与其他营养素之间的平衡,对于降低和控制血压以及降低心脑血管事件很重要。
钾(K+)
在美国,人均钾摄入量为45mEq/天,K+/Na+值小于1:2(建议的K+摄取量是650mEq/天,K+/Na+值>5:1)。许多临床数据证明增加钾摄入量能显著降低血压。Gu等人第一次证明了这一点。该研究纳入150例年龄在35岁~64岁的中国人,为了增加钾摄入量,受试者每天补充60mmol氯化钾,12周后,受试者的收缩压显著降低(降低范围为2.13mmHg ~7.88 mmHg;p<0.001)。另有研究显示,高血压患者每天补充钾60 mEq~120mEq,BP降低4.4mmHg~2.5mmHg。高K+/Na+值是抗高血压以及降低心脑血管事件的重要因素。较高的钾摄入量能减少心脑血管事件发生率,并独立于BP。
镁(Mg2+)
大多数临床数据显示,每天摄入至少500 mg~1000mg镁才能降低血压,但效果小于Na+和K+。大多数流行病学调查数据显示,镁的摄入量和血压呈负相关。给予原发性高血压患者(n=60)镁补充剂,同时24小时动态记录血压,8周后患者BP显著降低。
和钙通道阻滞剂一样,镁通过与血管平滑肌上的Na+竞争结合位点,使前列腺素E(PGE)增加,并可与钾协同作用,诱导血管扩张使血压下降。
镁是重要的δ-6脱氢酶的辅助因子,后者是亚油酸转化为γ-亚麻酸(GLA)的限速酶。随后GLA代谢为双高-γ-亚麻酸(DGLA),接着转变为前列腺素E1(有扩张血管和抑制血小板的作用)。镁能调节收缩压和舒张压,还能平衡细胞内Ca2+、Na+、K+和pH值,减轻左室质量(left ventricular mass),提高胰岛素敏感性以及动脉顺应性。
钙(Ca2+)
基于人口调查数据,高血压与钙相关,但临床试验(对患者补充钙剂)的结果与之不一致。对此,Resnick已解释过钙补充剂的各种不同的反应。这涉及到高血压、心血管疾病、以及相关的代谢功能和结构失调的“离子学说(ionic hypothesis)”。
锌(Zn2+)
研究观察到较低的血清锌浓度与高血压、冠心病、2型糖尿病、高血脂,高脂蛋白a水平、餐后2小时血浆胰岛素水平、以及胰岛素抵抗相关。
Bergomi等人比较了高血压组(n=60)和正常血压组(n=60)的血清锌浓度,结果显示血压和血清锌浓度呈负相关。BP还与锌依赖酶(如赖氨酰氧化酶)的活性呈负相关。锌还能通过因子κB和激活蛋白-1,抑制基因的表达和转录。锌的这些作用再加上对其他因素的影响,如胰岛素抵抗、离子交换膜、RAAS和SNS,可用来解释锌有降压作用的原因。锌摄入量应在15mg~30mg/天。
蛋白质
流行病学研究表明,蛋白质高摄入量和BP降低呈正相关。蛋白质的这种作用主要取决于它的来源,动物蛋白的这种作用低于植物蛋白。然而,脂肪含量少的动物蛋白或野生动物来源的蛋白,有更少的饱和脂肪,更多的重要的ω-3和ω-6,它们可降低血压血脂以及冠心病的发生风险。
基于人类的研究显示,补充乳清蛋白浓缩物的发酵奶可显著降低BP。每天补充含有生物活性肽的水解乳清蛋白20g,6周后BP显著降低(收缩压降低8.0±3.2mmHg,舒张压降低5.5±3.2mmHg)。服用含两种ACE抑制肽的瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)发酵乳,4周后BP显著降低达11.2/6.5mmHg。
Pins和Keenan给高血压患者(n=30)每天补充水解乳清蛋白20g,1周后,患者BP下降11/7mmHg,随后便没有多大变化。这些数据表明,乳清蛋白必须水解才能表现降压特性,最大降压效果呈剂量依赖性。
牛酪蛋白源活性肽(Bovine casein-derived peptides)和乳清蛋白源活性肽(whey proteinderived peptides)可表现出ACEI样活性。这些活性肽包括β-酪蛋白、β-lgf(β-乳球蛋白的活性肽片段)、β2微球蛋白(β2-microglobulin)和血清白蛋白。酶法水解乳清蛋白分离提取ACEI肽。
含 有 缬 酪 氨 酸(Valyl-Tyrosine,VALTYR)的沙丁鱼肌肉蛋白可显著降低高血压患者的BP。Kawasaki等人给予高血压患者(n=29)每天沙丁鱼肌肉浓缩提取物3mg,4周后患者血压降低 9.7/5.3mmHg(P <0.05)。A-I水 平 增 加,而血清A - II和醛固酮水平下降,表明VALTYR是一种天然的ACEI。其他类似的研究结果如饮用含有沙丁鱼蛋白水解物的植物饮料,13周后可显著降低血压8mmHg/5mmHg。
除了ACEI作用,蛋白质摄入量也可能影响儿茶酚胺引起的促钠排泄(induce natriuresis)反应。动物模型中,低蛋白摄入量以及伴随而来的低ω-3摄入量,可能有助于高血压形成。最佳的蛋白摄入量,取决于活动水平、肾功能、压力和其他因素,约每天1.0g~1.5g/kg。
脂肪
关于脂肪对血压影响,流行病学的横断面研究和临床试验的结果不一致。
ω-3 PUFA
亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和docosahexanoic酸(DHA)都是ω- 3 PUFA家族的主要成员。ω- 3脂肪酸存在于深海鱼类、鱼油、亚麻、亚麻子、亚麻油和坚果中。流行病学和一些小样本前瞻性临床试验中观察到ω- 3 PUFA可显著降低血压。鱼油和BP的相关性研究显示,鱼油对高血压的影响呈剂量依赖性,并还与高血压伴随疾病相关。
研究表明,DHA在降低血压和心率方面相当有效。然而,现代饮食降低了来源ALA的EPA以及DHA含量,同时增加了ω- 6脂肪酸、饱和脂肪酸、反式饱和脂肪酸以及酒精,这些因素通过抑制或降低δ-6-脱氢酶、δ-5-脱氢酶和δ-4-脱氢酶的活性使机体加速老化。在高血压患者,每周食用深海鱼3次,降压效果等同于摄入高剂量的鱼油,因为鱼的蛋白质也有降压效果。
ω-6PUFA家族包括亚油酸(LA)、GLA、DGLA和花生四烯酸(AA),降压效果通常不显著,但可通过降低饱和脂肪摄入量来预防血压升高。ω-3和ω-6的理想比例为1/1~1/2,同时多不饱脂肪酸与饱和脂肪酸的比例(P/S)大于1.5~2:0。
ω-9 PUFA
橄榄油富含单不饱和脂肪酸(MUFA),降低BP和脂质水平。一项研究结果显示,MUFA组比PUFA组患者的收缩压降低8mmHg(P<0.05),舒张压降低6mmHg(P<0.01)。此外,对抗高血压药物的需求,MUFA组减少了48%,PUFA(ω-6 )组仅减少了4%(p<0.005)。
橄榄油中富含油酸(ω-9脂肪酸)。10g特级初榨橄榄油(通过物理冷榨方式获得的第一道油)含多酚化合物(一种天然抗氧化剂)5mg,4汤匙特级初榨橄榄油相当于40g。其他的如棕榈油酸可降低血压、减少颅内出血性中风。
纤维素
临床试验数据显示,各种不同的纤维素对血压的影响不尽相同。在高血压患者、糖尿病患者、以及高血压伴糖尿病患者,摄入可溶性纤维可降低血压、减少对降压药的需求。
大蒜
控制良好的临床试验(使用正确的类型和剂量)结果显示,长效大蒜制剂使高血压患者的BP平均降低8.4/7.3mmHg。但并非所有大蒜制剂都有这样的效用,在降压效力方面没有可比性。
每天大约需10,000mg大蒜素(大蒜的有效成分之一),相当于4个4g重的大蒜,才能取得显著的降压效果(收缩压平均下降5 mmHg~ 8mmHg)。
绿茶和红茶
在人类,绿茶和红茶对BP的长期影响还没有被广泛研究,目前的结果不一致。但是,绿茶、红茶和两者含有的有效成分提取物,都已被证明可降低BP。
海藻
裙带菜是日本最受欢迎的一种食用海藻。在人类,每天摄入3.3g裙带菜(干),4周后BP显著降低,收缩压降低14±3mmHg,舒张压降低5 ±2mmHg(P <0.01)。在一项纳入62例轻度高血压中年男性患者的研究中,每天给予钠敏感(sodium-sensitive)组12g和对照组(对钠不敏感)24g海藻制剂(可通过离子交换将钠离子排出体外同时释放钾离子),4周后患者BP显著降低(P <0.01)。钠敏感(sodium-sensitive)患者的平均动脉压下降11.2mmHg(P<0.001),对照组为5.7mmHg(P<0.05);海藻制剂的这种降压作用与血浆肾素活性有关。
海藻和海草几乎含有海水中的所有771种矿物质、稀土元素、纤维和胶体海藻酸钠。裙带菜的主要作用与它类似于ACEI的活性相关,尤其是那些含有TYR-LYS 的氨基酸序列的物质。日本已证明长期食用此类物质的安全性。其他品种的海藻通过调整肠道对钠钾的吸收(减钠保钾),也能降低BP。
维生素C
维生素C是一种水溶性强抗氧化剂,可使维生素E循环再生,改善ED和利尿。许多临床研究表明,在人类,每天的维生素C(又叫抗坏血酸)摄入量或血浆抗坏血酸浓度与BP和心率呈负相关。长期的后续研究也显示,在人类,增加维生素C摄入量可降低CVD、CHD和CVA的发生风险。
对已发表的临床试验进行评估,结果表明,250mg维生素C每天两次,可降低血压约7/4mmHg、改善动脉顺应性、改善血管内皮功能、降低血清醛水平、提高氨氯地平(amlodipine)疗效、降低AT1受体对血管紧张素II的亲和力以及增强难治性高血压老年患者的药物降压效果。基线时血清抗坏血酸水平越低,降压效果越好。24动态血压监测(AMB)收缩压显示,维生素C降低血压的最大效应在起始阶段。Block的相关研究采用了耗损—补充(depletion repletion)法,结果显示,血浆抗坏血酸水平和收缩压和舒张压呈负相关。维生素C降压和降低CVDs事件的许多机制在表3中列出。
表3 维生素C降压的可能机制
已知联合应用营养素、维生素、矿物质和抗氧化剂可降低血压。虽然复合营养素和任何单一营养素相比,拥有更多的抗高血压及心血管疾病的益处;但是,无论正常血压或高血压者,维生素C(单一营养素)也很可能在平衡BP方面扮演着的很重要角色。几乎所有的研究和回顾报告都显示了维生素C摄入量和血浆抗坏血酸水平呈反比。有研究发现,高血压组比正常血压组的血浆抗坏血酸水平显著降低(分别为40mmol/lvs.57mmol/l)。显然,证据支持这样一个的事实,即无论正常血压或高血压者,血浆抗坏血酸水平与BP呈负相关。NHANES-II研究发现,20%的美国男性的血浆抗坏血酸水平低于27mmol/l,而30%的美国黑人男性达到这个水平。显然,较低血浆抗坏血酸水平在黑人男性中较多,这也许可以部分解释美国黑人高血压发病率较高的原因。
维生素E
一项旨在研究维生素E和血压的关系的试验,纳入了平均血压136/76mmHg的2型糖尿病和高血压患者。结果显示,受试者的BP实际上增加了7/5.3mmHg。处方药加入维生素E组较对照组的药物相关血清水平低。这可能是由于维生素E通过细胞色素P450的作用使药物相互作用的结果。维生素E与抗高血压不太可能有相关性,可能仅限于难治性高血压、或已知有血管疾病的其他伴发病(如糖尿病,高血脂等)。
维生素D
临床数据与实验研究都表明,1,25(OH)2D3(维生素D的活性形式)的血浆水平和BP相关。维生素D 降低高血压患者的BP。另外,维生素D可能对血压和胰岛素代谢的调控有独立和直接的作用。维生素D3可通过磷酸钙代谢、RAAS系统、免疫系统来降压,或通过控制内分泌腺和改善ED来降压。有报告显示,细胞培养中的维生素D3(通过维生素D受体介导)可显著抑制肾素转录。通过调控电解质、血容量和BP,维生素D3在纠正高血压方面扮演着重要的角色。
维生素D的降压作用,与基线时血清1,25(OH)2D3水平以及抗压药物中的添加剂水平负相关。Pfeifer等的研究表明,短期补给维生素D3和钙较单一钙剂降低收缩压更有效。一项研究纳入148名有较低25(OH)2D3水平的女性,分为钙(1200mg)联合维生素D3(800IU)治疗组,以及钙剂(1200mg)单一治疗组,结果显示,联合治疗组和单一治疗组比较,收缩压减少9.3%(P<0.02),心率下降5.4%(P=0.02),但舒张压无明显变化。
维生素B6(吡哆醇)
在人类,低血清维生素B6水平与高血压相关。Aybak等人的研究证明,补充高剂量维生素B6可使血压显著下降。该研究纳入9例正常血压者和20例高血压患者(入组时较正常血压组的BP、血浆NE和心率显著增高)。受试者每天摄入5mg/kg维生素B6,4周后收缩压下降18.4%(从167±13mmHg降 至 153±15mmHg,P <0.01),舒张压下降19.3%(从108±8.2mmHg降至98±8.8mmHg,P<0.005)。
黄酮类化合物
已确定的含有天然黄酮类化合物的种类(如水果、蔬菜、红酒、茶叶、大豆、甘草)超过4000种。黄酮类化合物(黄酮醇、黄酮和异黄酮)是一种自由基清除剂,能有效抑制脂质过氧化、防止动脉硬化、促进血管舒张以及降血压。此外,他们还能减少中风风险和保护心脏,最终使CHD的发病率和死亡率降低。
红葡萄皮和红葡萄酒中含有的物质白藜芦醇(resveratrol),具有强效抗氧化和抗高血压功能。在人类,白藜芦醇可降低动脉增强指数(augmentation index)、提高动脉顺应性以及降低中心动脉压。有研究分别给予受试者250ml普通葡萄酒(未脱醇)和脱醇葡萄酒。结果显示,受试者的动脉增强指数显著下降(脱醇组比普通组,10.5%vs.6.1%)。中心动脉压显著降低(脱醇组比普通组,7.4mmHgvs.5.4mmHg)。
番茄红素(类胡萝卜素)
番茄红素是一种不含有维生素A原(nonprovitamin-A)的类胡萝卜素,具有强力抗氧化剂功能,许多水果富含此物质(番茄、番茄产品、番石榴、粉红葡萄柚、西瓜、杏、木瓜)。最近证明番茄红素可显著降低血压、血脂和氧化应激标记物水平。Paran等进行了一项旨在评估番茄红素对血压作用的研究,纳入了30例之前没有采取过降压或降脂治疗的高血压Ⅰ级患者,年龄在40岁~65岁,经过8周番茄红素(从番茄中提取)治疗后,受试者的收缩压降低9mmHg(P <0.01),舒张压降低7mmHg(P<0.01)。另一项纳入35例高血压Ⅰ级患者的类似的研究,受试者的收缩压也显示了类似的结果,但舒张压的结果不一样。Engelhard进行的一项研究纳入31例高血压患者,经过12周的番茄红素(从番茄中提取)治疗后,受试者的BP显著降低,幅度达10/4mmHg;其中之前接受降压药治疗的患者,经过6周番茄红素治疗后的BP显著降低,幅度达5.4/3mmHg。其他研究并没有显示番茄红素对血压的影响。
辅酶Q10
辅酶Q10(CoQ10)是一种强力的脂溶性抗氧化剂和自由基清除剂,也是线粒体能源生产和氧化磷酸化的辅助因子,具有降低系统血管阻力(SVR)、降低血压以及保护心肌缺血后的再灌注损伤的效力。CoQ10能提高线粒体能源生产、改善心肌缺血后的再灌注损伤和左室舒张功能,降低左室壁张力以及纠正慢性心力衰竭(根据纽约心脏学会的分级)。
血清CoQ10水平随着年龄增加而下降。氧化应激相关疾病(高血压、慢心病、高脂血症、糖尿病、动脉粥样硬化、全肠外营养、甲亢、服用他汀类药物)患者的血清CoQ10水平也较低。有研究者给予受试者每天CoQ10制剂100~225mg,酶法检测显示,原发性高血压组(n=59)患者中有39%的血清CoQ10水平偏低,对照组中有6%(P<0.01)。提示高血压患者的血清CoQ10水平偏低和高血压强相关。
一致认为,CoQ10可显著降低原发性高血压患者的血压。来源于体外、动物模型和人类临床试验的主要结论如下:
● 相对于血压正常者,高血压患者的血清CoQ10水平往往偏低。
● 根据研究报告的数据,CoQ10使血压平均下降约15/10mmHg。
● CoQ10降压效果达到最佳水平需要的时间通常约4周,然后血压保持稳定。中断服用CoQ10制剂2周后降压效应消失。
● 大约有50%的之前服用降压药的患者补充CoQ10后,能够停止服用1至3种降压药,总剂量和用药频率也得到减少。
● 即使是高剂量的CoQ10制剂也不会产生急性或慢性的不利影响。
其他的益处如降低心血管危险因素,包括改善血清血脂水平、改善碳水化合物的代谢(降低血糖和改善胰岛素敏感性)、减少氧化应激、降低心率、改善左室心肌功能以及降低儿茶酚胺水平。
α-硫辛酸
α-硫辛酸是一种独特的兼具脂溶性与水溶性的强效抗氧化剂。α-硫辛酸有助于组织和血液中的维生素和抗氧化剂(如维生素C、维生素E、谷胱甘肽以及半胱氨酸)再生。大多数α-硫辛酸对血管和BP的影响的相关研究,来源于自发性高血压大鼠(SHR)模型,只有一项是基于人类的研究。该项研究旨在评估联合应用α-硫辛酸和乙酰-L-肉碱对36例冠心病患者和高血压患者的作用。结果显示,肱动脉直径增加了2.3%(P=0.008),整体血压水平下降,BP高于中位数(151±20 mmHg~ 142±18mmHg,P=0.03) 以 及 有 代谢 综 合 征(139±21mmHg~ 130±18mmHg,P=0.03)的患者的血压下降显著。
L -精氨酸
L-精氨酸是一氧化氮(NO)的主要前体,NOS(nitric oxide synthase)的底物。L-精氨酸通过其转化生成的NO(eNOS介导),增加血管平滑肌胞内的cGMP水平、改善ED、降低血管张力和降低BP。高血压、高脂血症和动脉粥样硬化患者有偏高的血清非对称性二甲基 精 氨 酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)水平,而ADMA可竞争性抑制NOS使NO含量减少。
基于人类的研究证明,无论静脉或口服给药,盐敏感性高血压者每天10gL-精氨酸,BP显著下降6.2/6.8mmHg。L-精氨酸显著降低血压和改善代谢状态,并且与高血压饮食DASH-I 的降压效果相似。虽然L -精氨酸每天10g的剂量似乎是安全的,但没有长期的基于人类的研究数据。
L -肉碱
L-肉碱在哺乳动物主要与脂肪酸氧化有关。基于人类的L-肉碱影响BP的相关研究很有限。肉碱可能对治疗原发性高血压、伴有高血压的2型糖尿病、高血脂、心律失常、心力衰竭以及心肌缺血综合征有用。
牛磺酸
牛磺酸是β氨基酸的亚磺酸类似物,是一种条件性必需氨基酸(conditionally essential amino acid,CEAA)。虽不参与蛋白质合成,但发现在大脑、视网膜和心肌中,牛磺酸是含量最多的游离(或以某些小分子生物活性肽形式存在)氨基酸。在心肌细胞,它约占游离氨基酸的50%,并具有渗透调节和强心作用。牛磺酸已用于治疗高血压。
基于人类的研究表明,高血压患者尿中的牛磺酸和其他含硫氨基酸含量降低。牛磺酸可降低血压和心率,抗心律失常,减少心衰症状,抑制SNS活性,增加尿排钠量,降低血浆肾素活性(PRA),降低醛固酮、血浆去甲肾上腺素、血浆肾上腺素水平。日本的一项研究纳入31例原发性高血压男性患者,受试者进行了为期10周的运动计划后,牛磺酸水平增加26%,半胱氨酸水平增加287%。BP降低14.8/6.6mmHg;磺酸增加幅度和血浆去甲肾上腺素水平减少幅度成正比。
Fujita等人发现,高血压患者(n=19)经过7天的6g/天牛磺酸治疗,BP降低9/4.1mmHg(P<0.05)。牛磺酸对心血管系统和血压有许多益处。牛磺酸的每日安全剂量为2g~3g,高剂量时可能使血压显著降低。
碧萝芷,Pycnogenol
碧萝芷是一种法国沿海松树树皮提取物,轻度高血压患者(n=11)每日摄入碧萝芷制剂200mg,8周后收缩压显著降低,从139.9mmHg下降至132.7mmHg(P <0.05),舒张压从 93.8 mmHg下降至92.0mmHg。血清血栓素浓度也显著降低(P<0.05)。其他研究显示,碧萝芷可降低血压、降低ET-1水平、降低A1C和空腹血糖水平以及降低LDL-C水平。
天然抗高血压化合物以抗高血压药物的类别分类
正如先前已讨论过的,某些食品中的天然化合物、保健品、维生素、抗氧化剂和矿物质和某类抗高血压药物的功能类似。尽管这些天然化合物的效能可能比抗高血压药物低,但当与其它营养物质和保健品联合使用时,降压效果会增强。此外,很多这些营养物质和保健品有不同的、相加的或协同的降压作用机制。
应用细胞功能评估细胞的营养状况、氧化应激和防御功能状况
首先,第一步是适当和准确地评估高血压患者的营养状况(宏量营养素、微量营养素、维生素、矿物质)以及血管炎症、氧化应激和防御功能状况。许多营养成分和矿物质的血清水平并不能准确反映细胞内的水平或长期营养状况。对细胞内的微量营养素、维生素和矿物质进行功能评估,可更准确反映机体的储备和细胞功能的需求量。这个理念类似于应用空腹血糖而不是A1C,评估糖尿病患者的血糖控制情况。所以,对单一的任何营养素的血清测量只能提供一个狭窄的时间窗(仅反映了前几天而不是前6个月的营养摄取情况)。获得宏量营养素和微量营养素摄入的详细日记是重要的,但患者不可能提供对这些重要营养素水平的客观评价。临床研究数据清楚地显示,宏量营养素联合应用较高剂量的维生素、矿物质和抗氧化剂的替代治疗方法,可更好地降低血压以及改善血管功能。
临床评估营养素、维生素和矿物质情况的最好方法之一是“细胞功能评估(Functional Intracellular Assessment)”。该方法具体板块涉及评估淋巴细胞内6个月的维生素、矿物质、抗氧化剂和其他基本的微量营养素的营养状况,包括维生素A、维生素 B1、B2、B3、B6、维生素 C、维生素 E、维生素D、维生素K2、生物素、叶酸、泛酸、钙、镁、锌、铜、α-硫辛酸、辅酶Q10、半胱氨酸、谷胱甘肽、硒、铬、油酸、胆碱、肌醇、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸和肉碱。此外,评估还包括糖耐量、胰岛素敏感性以及总抗氧化功能测试。
一旦检测到有营养素缺乏,应立即启动营养替代疗法,补充足够的维生素、矿物质、氨基酸、抗氧化剂、脂肪酸或代谢物。此外,也应启动对抗氧化防御功能下降、糖代谢异常或胰岛素抵抗的治疗。
虽然营养替代疗法降压非常有效,但比药物可能需要更长时间达到疗效。在某些情况下,可能需要4~6个月才出现最大降压效果。所以,细胞功能评估应在治疗启动后的4~6个月内重复进行,以评估替代疗法是否发挥充分。
在过去的5年中,我们在Nashville对3338例高血压患者进行了细胞功能评估。结果显示,BP>140/90mmHg(收缩压最高210 mmHg,舒张压最高115 mmHg)的患者有20.1%(n=671)。此高血压组(n=671)较正常血压人群的许多微量元素测试结果有显著差异,包括氧化应激显著增高、氧化防御功能较低以及胰岛素抵抗事件发生较高。
对高血压患者实施抗高血压药物减量并直至完全停用,采用营养素替代疗法高剂量补充所缺乏的营养素,并联合饮食、运动和体重控制以优化治疗,6个月后有62%的患者的血压控制达标。此外,经过重复分析高血压患者的总抗氧化功能测试(使用spectroX射线荧光光谱仪)分数,显示平均总抗氧化功能改善8.47%(P = 0.03),有统计学意义。我们研究中的DASH 2饮食、体重管理和每天60分钟的有氧和阻力综合训练计划在表4中列出。患者接受的治疗剂量非常高,但无不良反应,一些保健品(3.8%)偶尔会引起消化不良和轻度恶心。
重要的是要注意到,有效地重复性评估微量营养素的方法,对临床治疗疗效的意义重大。经过反复测量评估,观察到高血压患者细胞营养素的充足率(repetition rate)超过97%。此外,抗氧化防御功能提高了8.4%(P= 0.03),淋巴细胞增殖活性显著增强(提高21.2%,P=0.015),应用这种评估细胞免疫功能的方法,可反复测量评估结果,有利于机体细胞功能的改善以及健康。
用于疾病的医疗费用是巨大的。美国2004年用于治疗的抗高血压药物的费用大约150亿美元,且预计会增至约200亿美元。这约占国家药品总费用的10%。细胞功能评估的广泛使用,联合适当的基于改变生活方式的营养替代疗法,可大大减少对药物治疗的需要和减少副作用。在美国,这种降
低BP的生活方式方案,可降低主要的心血管事件,包括MI、中风、CHF和肾脏疾病,与之相关的成本降低的幅度将是巨大的。
表4 治疗方案
总结
● 血管生物学的变化(ED和VSMD)在高血压、CVD和TOD的启动和进展方面发挥着主要作用。
● 营养基因相互作用在心血管健康和高血压方面发挥着主导作用。
● 营养素通过血管生物学的各种机制可以预防、控制和治疗高血压。
● 氧化应激启动高血压及CVD并促进疾病发展。
● 抗氧化剂可以预防和治疗高血压。
● 未经加工的天然食品、植物(如,水果、蔬菜)营养素浓缩物、以及含有纤维素的天然化合物(营养素、抗氧化剂、维生素、矿物质、适当的宏量营养素和微量营养素),在预防和治疗高血压及CVD方面,一般都优于单一成分(无论人工合成的还是来源于天然的)。
● 然而,基于良好控制的科学研究数据选择仅是单一成分的保健品、维生素、矿物质和抗氧化剂,作为补充疗法优化高血压治疗方是有用的。
● 因为需要从每日膳食中摄入所需营养,所以必要时要改变饮食习惯
● 生活习惯的改变必须要求运动、理想体重、戒烟、限制酒精和咖啡因等。
● 用细胞功能评估(Functional Intracellular Assessment),在营养替代疗法后,以及高剂量补充不足微量营养素后(为了降低血压、增强氧化防御功能、改善细胞功能、提高细胞免疫功能、补充细胞内缺乏的所有营养、改善胰岛素敏感性和临床健康参数)。对高血压患者实施抗高血压药物减量并直至完全停用,应用营养替代疗法(高剂量补充缺乏的营养素)联合饮食、运动和体重控制以优化治疗,6个月后有62%的患者的血压控制达标(≤120/80mmHg)(P<0.01)。这种高血压综合疗法,每年可节约医疗费用总额高达100亿美元。