高同型半胱氨酸血症通过内质网应激参与原发性高血压左心室肥厚的机制研究

潘云红,杨 威，贾海珍,韩红彦

(武汉科技大学附属天佑医院,湖北 武汉430064)

高同型半胱氨酸血症通过内质网应激参与原发性高血压左心室肥厚的机制研究

潘云红,杨 威，贾海珍,韩红彦*

(武汉科技大学附属天佑医院,湖北 武汉430064)

目的 研究与探讨高同型半胱氨酸(Hcy)通过内质网应激参与原发性高血压患者左心室肥厚的可能机制。方法 选择368例高血压病患者，根据Hcy水平分为H型高血压组(n=277)和非H型高血压组(n=91)，行心脏彩超检查测定左心室质量指数(LVMI)，同时检测内质网应激相关诱导因子血管紧张素Ⅱ和精氨酸加压素水平。结果 H型高血压组SBP、LVMI、AngII、AVP值较非H型高血压组明显增加(P<0.05)；多因素线性回归分析显示，H型高血压患者伴左室肥厚与高AngII/ANP浓度、服用ACEI/ARB/β-受体阻断剂具有相关性(P<0.05)。结论 高同型半胱氨酸可能通过内质网应激参与原发性高血压左心室肥厚的形成。

同型半胱氨酸；原发性高血压；左心室肥厚；内质网应激

(ChinJLabDiagn,2016,20:2016)

人体血清中同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)水平在15 μmmol/L以上称为高同型半胱氨酸血症[1](hyperhomocysteinemia,HHcy)，原发性高血压伴有血清Hcy水平升高被称为H型高血压[2]，与西方人群相比我国人群的血浆Hcy水平普遍增高，高达75%高血压患者伴有HHcy[3]。高血压病患者最易出现心脏结构的改变为左心室肥厚，阻止或逆转高血压患者的左心室肥厚是高血压病治疗的主要治疗目标之一[4]。目前，HHcy引起左室肥厚的机制日益受到关注，近年来的研究方向主要集中在HHcy与血管内皮、冠心病、动脉粥样硬化、脑血管病等方面[5]，对Hcy参于高血压心室肥厚的发生发展以及具体作用机制方面的研究较少[6]；另一方面，近年来内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress,ERS)在心肌肥大发病机制中的作用开始受到重视[7]。本实验研究并探讨HHcy通过内质网应激参与左心室肥厚的可能机制，为HHcy参与左心室肥厚相关机制提供新的思路，为临床干预左心室肥厚提供新的治疗手段。

1 资料与方法

1.1 研究对象和分组 选取2013.12-2015.12在本院确诊为原发性高血压病患者。入选标准:(1)初诊高血压病:根据《中国高血压防治指南2010》制定的诊断标准，非同日三次测量血压SBP≥140 mmHg或DBP≥90 mmHg；(2)既往有高血压病史，目前正服用降压药物者。排除标准(具备以下任意一项即排除):(1)继发性高血压及难治性高血压；(2)冠心病、肥厚型心肌病、扩张型心肌病、心脏瓣膜病；(3)NYHA心功能分级Ⅲ-Ⅳ级；(4)已确诊的1型糖尿病或2型糖尿病患者；(5)肾病综合征或肾功能损害，尿素氮(BUN)≥10.71 mmol/L或肌酐(Cr)≥176 μmon/L；)(6)活动性肝脏疾病或肝功能异常(丙氨酸氨基转移酶或天门冬氨基酸转移酶≥正常上限的1.5倍)；(7)原发性痛风或高尿酸血症(男性血尿酸≥420 μmol/L，女性血尿酸≥357 μmol/L)；(8)妊娠、哺乳期妇女或未采取有效避孕措施的育龄期妇女；(9)肿瘤性疾病；(10)甲状腺功能异常者；(11)研究者认为不适合入选的其它情况。所有入选患者均签署知情同意书。受试者根据血Hcy 浓度是否>15 mmol/L，分为H型高血压组和非H型高血压组两组。

1.2 检测指标及方法

1.2.1 临床基本资料收集 包括性别、年龄、BMI、心率、吸烟史、高血压分级、SBP、DBP、高血压病程、服用药物种类(CCB、ARB、ACEI、β-blocker、利尿剂等)。

1.2.2 实验室检查 所有对象均于入院隔日清晨空腹状态下采肘部静脉血3-5 ml，应用美国贝克曼·库尔特公司的Beckman CX4全自动生化分析仪进行测定，包括血浆Hcy、血脂(TC、TG、LDL-C、HDL-C)、空腹血糖、肾功能(肌酐、尿酸)；采用ELISA法检测内质网应激相关诱导因子AngII(北京华夏远洋科技有限公司)和AVP(上海古朵生物科技有限公司)。

1.2.3 左心室肥厚的各项指标 左心室肥厚诊断标准:应用心脏超声心动图诊断标准，采用Deiereux LVM(左心室质量校正公式)计算左心室质量指数(LVMI):男性>125 g/m2，女性>120 g/m2。使用Philips iU22彩色多普勒超声诊断仪，采用美国超声心动图协会推荐的测量方法，于左室长轴面取质量满意的超声图像测定心脏各项指标:左室舒张末期内径 (LVDD)、室间隔厚度 (IVST)、 左室后壁厚度(LVPWT)及射血分数。所有测量都在不同扫查中重复3次。

2 结果

2.1H型高血压与各临床指标的关系 共入选368例患者，其中H型高血压277例，左心室肥厚123例，H型高血压患者的收缩压、AngII、AVP、LVMI值均高于非H型高血压，两组差异有统计学意义(P<0.05)。H型高血压与各临床指标的关系见表1。

2.2H型高血压并左心室肥厚与各临床指标的多因素Logistic回归分析(表2)如表2所示，高AngII/ANP浓度、服用ACEI/ARB/β-受体阻断剂与H型高血压左心室肥厚有一定程度的相关性(P<0.05)。

3 讨论

大量研究表明HHcy与高血压有着密切的关系，HHcy不仅是高血压的危险因素，而且可作为预测因子，评估高血压病患者心血管事件的发生的风险[8]。目前已有研究发现血浆Hcy浓度与左心室心肌重量指数、左心室后壁厚度、室间隔厚度呈正相关[6,7]。Walker等研究饮食诱导2周的HHcy大鼠模型心脏超声检测舒张末和收缩末的左室容积增加、左室后壁变薄、心脏的舒张功能下降而收缩功能未改变[9]。RuhuiL等对74例高血压病人研究发现Hcy水平与左室舒张功能密切相关[10]。Joseph等在HHcy的高血压大鼠模型上观察到HHcy能加重高血压引起的心脏重构如心肌肥大、心肌纤维化的改变，使心脏舒张功能不全[11]，与张志敏等的研究结果一致[12]。本实验中H型高血压患者的LVMI明显高于非H型高血压患者，左心室肥厚多因素线性回归分析显示，HHcy作为高血压病危险因素参与左心室肥厚的形成，与上述研究结果一致。

左心室肥厚是心血管重构的重要指标之一，在心脏主要表现为心肌细胞肥大、胶原蛋白沉积、纤维组织增多、心肌变硬、室壁肥厚、心脏扩大等，现代治疗观点特别强调心血管重构的延缓和逆转。目前，高同型半胱氨酸血症引起左室肥厚的机制开始日益受到关注[13]。以往研究证实，高血压可触发心肌细胞，使心肌细胞内质网腔内未折叠和错误折叠蛋白聚集及钙离子平衡紊乱，应激相关因子GRP94、caspase12表达增高，最终导致心肌细胞肥大凋亡，临床上出现左心室肥厚(Left Ventricular Hypertrophy,LVH)[14]。另一方面，近年来内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress,ERS)在心肌肥大发病机制中的作用开始受到重视，血管紧张素II(angiotensin II,AngII)可诱导心肌肥大[15，16]，吕振荣等实验证实蛋白酶R样内质网激酶(protein kinase R-like ER kinase,PERK)介导的ESR是AngII致心肌细胞肥大的机制[17]。官洪山研究发现AngII能诱导培养心肌细胞凋亡并且与浓度正相关，高浓度AngII还能诱导培养心肌细胞发生内质网应激相关细胞凋亡，表现为CHOP阳性凋亡细胞；同时也发现AngII能够显著增加内质网应激相关凋亡信号分子的表达，这些研究结果表明在AngII诱导培养心肌细胞凋亡过程中存在内质网应激以及内质网应激相关心肌细胞凋亡[18]，推测其机制可能有以下几方面：活性氧、钙离子稳态平衡、新生蛋白质过度负荷等。此外，有研究亦证实精氨酸加压素(Argipressine,AVP)是一种促进心肌重构，加重心肌损伤和心功能恶化的神经内分泌介质，它能够刺激多种细胞的内质网释放Ca2+失衡引起心肌细胞肥大[19]。HHcy是否通过ERS参与高血压LVH尚不清楚。本实验中H型高血压患者血浆AngII浓度高于非H型高血压，经回归分析后发现HHcy与AngII相关，结合HHcy并左心室肥厚多因素回归分析结果提示高浓度AngII可促进左室肥厚形成，使用ACEI/ARB药物可防止左心室肥厚发生，两者结果一致，推测ACEI/ARB可以通过抑制AngII诱导的心肌细胞内质网应激相关凋亡信号mRNA转录、蛋白质表达以及内质网应激相关心肌细胞凋亡。同时本实验还发现H型高血压患者血浆AVP浓度高于非H型高血压，AVP与H型高血压并左心室肥厚相关，推测AVP亦有可能通过诱导心肌细胞肥大凋亡进而参与左心室肥厚形成。

表1 H型高血压与各临床指标的关系

*P<0.05，与非H型高血压比较

表2 H型高血压并左心室肥厚与各临床指标的多因素Logistic回归分析

本实验通过检测内质网应激诱导因子AngII和AVP，推测HHcy可能通过内质应激参与高血压左心室肥厚的形成，不足之处在于未检测内质网应激下游信号分子如GRP 78、Caspase-12、p-JNK、CHOP等的表达，故无法得出确切的实验结论，有待于进一步的实验研究。

[1]Sacco RL,Adams R,Albers G,et al.Guidelines for prevention of stroke in patients with ischemic stroke or transient ischemic attack:a statement for health-care professionals from the American Heart Association/American Stroke Association Council on Stroke:co-sponsored by the Council on Cardiovascular Radiology and Inter-vention:the American Academy of Neurology affirms the value of this guideline[J].Circulation,2006,113(10 ):e409.

[2]胡大一,徐希平.有效控制“ H型”高血压-预防卒中的新思路[J].中华内科杂志,2008,47(12):976.

[3]李建平,霍 勇,刘 平,等.马来酸依那普利叶酸片降压、降同型半胱氨酸的疗效和安全性[J].北京大学学报(医学版),2007,39 (6):614.

[4]Komatsu H,Yamada S,1wano H,et al.Angiotensin Ⅱ receptor blocker,valsartan,increases myocardial blood volume and regresses hypertrophy in hypertensive patients[J].Circ J,2009,73(11):2098.

[5]Lippi G,Plebani M.Hyperhomocysteinemia in health and disease:where we are now,and where do we go from here?[J].Clin Chem Lab Med,2012,50(12):2075.

[6]Alter P,Rupp H,Rominger MB,et al.Association of hyperhomocysteinemia with left ventricular dilatation and mass in human heart[J].Clin Chem Lab Med,2010,48(4):555.

[7]Kharlamova UV,Il'icheva OE.Effect of homocysteine on left ventricular structural and functional parameters in patients on programmed hemodialysis [J].Ter Arkh,2013,85(3):90.

[8]薄 涛.高同型半胱氨酸血症与高血压及冠心病相关分析[J].慢性病医学杂志,2010,12(5):425.

[9]Walker E,Black J,Parris C,et al.Effect of experimental hyperhomocysteinemia on cardiac structure and function in the rat[J].Ann Clin Lab Sci,2004,34(2):175.

[10]Ruhui L,Jinfa J,Jiahong X,et al.Influence of hyperhomocysteinemia on left ventricular diastolic function in Chinese patients with hypertension [J].Herz,2014.

[11]Joseph J,Washington A,Joseph L,et al.Hyperhomocysteinemia leads to adverse cardiac remodeling in hypertensive rats [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2002,283(6):H2567.

[12]张志敏,赵连友,邹 青,等.依那普利叶酸片对高血压伴高同型半胱氨酸血症大鼠左室肥厚干预的研究[J].现代生物医学进展,2014,14(13):2417.

[13]Erteks,Torun AN,Ates K.The factors that affect plasma homocysteine levels,pulse wave velocity and their relationship with cardiovascular disease indicators in peritoneal dialysis patients[J].Int Urol Nephml,2010,42 (4): 211.

[14]刘秀华.内质网应激与心肌肥大[J].生理学报,2009,61(1):9.

[15]徐占稳,张苏河.血管紧张素与心肌肥大的相关性研究进展[J].实用医学杂志,2008,24(11):2010.

[16]Gusev K,Domenighetti AA,Delbridge LM,et al.Angiotensin II-mediated adaptive and maladaptive remodeling of cardiomyocyte excitation-contraction coupling[J].Circ Res,2009,105(1):42.

[17]吕振荣,王晓礽,李玉珍,等.PERK介导的内质网应激参与血管紧张素II诱导心肌肥大的机制[J].中国病理生理杂志,2012,28(7):1153.

[18]官洪山.内质网应激在主动脉缩窄大鼠肥厚左心室和血管紧张素Ⅱ诱导培养心肌细胞凋亡中的作用[D].北京协和医学院,2011.

[19]Saeedi R,Saran VV,Wu SS et al.AMP-activated protein kinase influences metabolic remodeling in H9c2 cells hypertrophied by arginine vasopressin [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2009,296(6):H1822.

The Mechanism of Hyperhomocysteinemia on the development of Left Ventricular Hypertrophy throught Endoplasmic Reticulum Stress

PANYun-hong,YANGWei,JIAHai-zhen，etal.

(TianyouHospitalAffiliatedtoWuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430064,China)

Objective To study and discuss the mechanism of Hyperhomocysteinemia on the development of Left Ventricular Hypertrophy throught Endoplasmic Reticulum Stress.Methods 368 patients with hypertension were enrolled and divided into non-H-type hypertension group and H-type hypertension group according to the Hcy level.They were all evaluated with echocardiography for left ventricular mass index.And the level of Angiotensin II and Argipressine were also tested.Results Comparee to the non-H-type hypertension group,SBP,LVMI,AngII,and AVP were higher in H-type hypertension group (P<0.05).Multiple linear regression analysis showed that H-type hypertension patients with left ventricular hypertrophy were associated with higher level AngII/AVP and taking drugs of ACEI/ARB/β-blocker.Conclusion Hyperhomocysteinemia can probably effect the development of Left Ventricular Hypertrophy throught Endoplasmic Reticulum Stress.

Homocysteine；Hypertension;Left ventricular hypertrophy；Endoplasmic Reticulum Stress

湖北省科技计划项目(编号：2015CFB595)；武汉科技大学青年科技骨干培育计划项目(编号：2015XZ023)

1007-4287(2016)12-2016-04

R541.3

A

潘云红(1971-)，男，硕士，副主任医师，主要从事高血压病的基础和临床研究;韩红彦(1959-)，硕士，主任医师，主要从事冠心病的基础和临床研究。

2016-04-23)

*通讯作者