高同型半胱氨酸血症与正常高值血压相关性的研究进展
2019-01-06陶燕楠杨传华2洁2王岚淼吕茂国张守涛
陶燕楠,杨传华2,杨 洁2,曾 梦,王岚淼,吕茂国,张守涛,邱 璐
高血压作为世界范围性疾病,是心脑血管疾病的独立危险因素,而其持续较高的发病率和病死率,决定着高血压的防治时间需逐步前移,由此,正常高值血压越来越引起学者们的关注。《中国高血压防治指南2010》提出的正常高值血压[1]与2003年JNC7提出的高血压前期[2]的概念一致,即收缩压处于120~139 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒张压80~89 mmHg。据调查,中国35~64岁人群中,正常高值血压的年龄标化患病率男性约为34.2%,女性约为30.2%[3]。而我国的另一项流行病学调查显示,正常高值血压者6年后进展为高血压的概率约为血压正常者的4倍[4]。因此,干预正常高值血压显得格外重要。有学者认为,检测血浆同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy,化学名为2-氨基-4-巯基丁酸)水平将有利于提前干预血压进展[5]。同型半胱氨酸又名高半胱氨酸,是人体内一种含硫氨基酸,是蛋氨酸(即甲硫氨酸)和半胱氨酸代谢过程中的重要中间产物。目前国际上对Hcy的正常分界点尚未规范标准。2006年《缺血性脑卒中和短暂脑缺血发作预防指南》中将空腹血浆Hcy>10 μmol/L定义为高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia,HHcy)[6]。经临床研究观察发现,更多的医疗机构将血浆Hcy正常范围定义为5~15 μmol/L,血浆Hcy浓度>15 μmol/L则为HHcy。血浆Hcy处于16~30μmol/L称为轻度HHcy,30~100μmol/L为中度HHcy,>100 μmol/L者为重度HHcy。有研究结果显示,血浆Hcy每升高5 μmol/L,缺血性心脏病发病风险升高32%,每降低3 μmol/L,缺血性心脏病发病风险降低16%[7]。
1 Hcy的代谢途径
Hcy在体内有4种代谢途径。其一,甲基化途径:以N5-甲基四氢叶酸作为甲基供体,经蛋氨酸合成酶和辅酶维生素B12甲基化生成蛋氨酸;或在甜菜碱-高半胱氨酸甲基转移酶(BHMT)的作用下,将甜菜碱再甲基化生成蛋氨酸和二甲基甘氨酸。前一过程可在所有体细胞中进行,而后一过程只在肝脏和肾脏细胞中进行;其二,转硫化途径:Hcy由维生素B6依赖的β-胱硫醚合成酶(CBS)催化,与丝氨酸结合生成胱硫醚,最终转变为半胱氨酸,进一步代谢为硫酸盐分泌到尿液中排泄;其三,直接代谢:直接由细胞内释放到细胞外基质中。
2 造成血浆Hcy水平升高的因素
2.1 摄入过多 高蛋氨酸饮食。
2.2 遗传学因素 遗传变异导致的参与Hcy代谢的酶代谢障碍。
2.3 Hcy代谢因素 Hcy代谢过程所需的维生素B6、维生素B12会影响Hcy代谢中关键酶的活性,从而影响Hcy的代谢;四氢叶酸(FH4)作为叶酸的活性形式,是一碳单位的运载体,一碳单位可与FH4分子结合形成N5-甲基四氢叶酸,因此,若人体缺乏叶酸也会造成Hcy水平升高。
2.4 疾病和药物因素 严重硬皮病、甲状腺功能低下、雌激素水平低、恶性贫血、急性淋巴细胞性白血病、肾功能减退、肥胖、恶性肿瘤等疾病可引起血浆Hcy水平升高;烟酸、苯妥英钠、卡马西平(酰胺咪嗪)、异烟肼、氨甲蝶呤等药物可致HHcy。
2.5 不良生活方式 大量饮酒、吸烟以及长期喝咖啡、缺少锻炼等不良生活方式也会导致血浆Hcy水平升高[8]。
3 HHcy升高血压的研究机制
目前对于同型半胱氨酸的研究不在少数,更是有学者统计分析了同型半胱氨酸与血压升高的相关性。大量临床研究表明,血浆Hcy水平与高血压呈正相关[9-14]。李瑞瑞等[15]通过测定382例原发性高血压病人的血浆Hcy,认为Hcy水平与血压水平相互促进。曹立平等[16]通过比较不同级别高血压病人的Hcy水平和颈动脉内中膜厚度及斑块情况,总结出HHcy在一定程度上可提示原发性高血压病人血压的控制情况。大量研究结果显示,正常高值血压者已经存在Hcy水平升高,提示Hcy水平的升高与正常高值血压的发生相关,Hcy升高可能是正常高值血压的独立危险因素[14,17-19]。贾建峰等[20]研究结果显示血清Hcy浓度越高,血压水平越高。王建华[10]、曹立平等[16]的研究结果及吴邵燕等[21]的Meta分析结果提示,定期监测血Hcy水平可以评估血压水平。何莉等[22]的综述中从血管紧张素、血钙、胶原蛋白的表达、内源性硫化氢、一氧化氮(NO)的形成、血管损伤、血管平滑肌细胞增生、半胱氨酸、收缩蛋白、细胞外基质、脉搏波等方面论述血浆Hcy水平升高造成血压升高的机制;Sen等[23]则从硫化氢这一方面阐述HHcy与高血压的关系。鲍晓梅等[24]从Hcy破坏血管内皮导致动脉粥样硬化方面进行了详细的综述。现总结HHcy升高血压机制研究成果如下。
3.1 对血管内皮细胞功能的影响 Hcy可与血管内皮中NO反应,导致NO失去活性;Hcy在自身代谢过程中可产生H2O2自由基和羟自由基,启动和诱发氧化应激反应,通过氧自由基、超氧化物或H2O2增加NO降解。NO是血管内皮细胞释放的重要生理活性物质,Hcy通过以上两种途径,导致内皮细胞表面抗氧化能力下降,血管内皮细胞功能紊乱,最终导致内皮依赖性的血管舒张功能减弱。此外,Hcy与NO的反应产物s-亚硝基高半胱氨酸,具有强扩血管作用,Hcy升高时,NO含量减少,s-亚硝基同型半胱氨酸生成减少,直接导致血压升高。其次,细胞培养发现[25],Hcy可导致大鼠主动脉内皮细胞分泌NO、内皮素(ET)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)平衡失调,使NO生成减少,一氧化氮合酶(NOS)活性下降,ET、AngⅡ生成呈时间和剂量依赖性的增加。ET具有很强的缩血管作用,还参与肾素和醛固酮的释放;AngⅡ除调节血管张力,还可造成心室肥厚,参与血管对炎症与损伤的反应,直接收缩血管;Hcy产生的活性氧可抑制环加氧酶的活性,减少前列环素(PGI2)的生成。这些可使扩血管物质减少、缩血管物质增加的综合因素,造成外周血管阻力增加,使血压升高。
3.2 对血管内皮细胞结构的影响 Quere等[26]的体外血管内皮细胞培养实验观察到,Hcy具有剂量依赖性的细胞毒性作用,且此毒性作用是可逆的。Hcy可促进内皮细胞DNA合成和复制,诱导静止期的内皮细胞提前进入下一细胞周期,促进内皮细胞增殖。此外,Hcy可通过激动氨基酸的受体(NMDA)、氧化还原受体(Redox)或增加细胞外Ca2+内流和线粒体Ca2+释放,促进血管内皮细胞增殖。血管内皮细胞增殖可增加内皮胶原的蓄积,并能造成正常血管的微纤维缺失或聚积紊乱,引起弹性蛋白和内皮胶原的比例下降, 使血管壁增厚,导致血管重构[27-28],从而造成动脉硬化,引起体循环血管阻力增加,血压升高。
3.3 对肾血管的影响 Hcy升高可促使微量白蛋白从尿液排泄,造成肾小球硬化[29];Hcy诱导血管重构,可损害肾小球和肾小管,使肾血流灌注减少,并降低肾小球滤过率,增加钠的重吸收[30]。无论是肾实质损害,还是肾血管疾病,均可使肾素分泌增多,同时,肾实质损害可减少降压物质(如激肽释放酶-激肽、前列腺素)的分泌,这些因素综合作用,造成血压升高。
4 预防性治疗HHcy
鉴于高血压带来的严重心脑血管疾病,避免正常高值血压发展为高血压,临床上应加强和重视正常高值血压阶段Hcy的干预治疗[31]。目前临床上潜在治疗血管性疾病伴有HHcy的药物之一是叶酸[8]。叶酸可通过间接参与Hcy的代谢从而降低血Hcy浓度。青年冠状动脉危险进展研究(coronary artery risk development in young adults)经过对4 400例18~30岁无高血压病史的非裔美国人和白人20年的随访调查[32],发现叶酸摄入较高的人群发生高血压的风险显著降低。Narin等[33]观察蛋氨酸加叶酸治疗HHcy的实验兔,发现使用叶酸能明显降低血Hcy浓度。而那开宪等[34]分析指出,Hcy升高者应长期坚持补充叶酸。正常高值血压者应监测Hcy水平,一旦升高,即应适当补充叶酸以预防和(或)延缓高血压的发生。
5 结 语
目前对于Hcy的研究已取得较大进展,Hcy水平越来越引起临床医生的重视。但经过临床观察,Hcy水平目前还没有被广泛列为常规检查项目,但其与正常高值血压的相关性不容忽视。随着对Hcy的深入研究,会进一步明确HHcy与正常高值血压的发生机制,但对于Hcy与正常高值血压相关性的研究也应齐头并进,关于HHcy与正常高值血压之间的数值对应关系目前还没有确切定论,能否用Hcy水平来检测血压水平,这一问题仍需进一步研究。