鎂離子與高血壓關系的研究進展

李曉黎，王　磊(綜述)，張黎明(審校)

(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經內科，哈爾濱 150001)

鎂離子與高血壓關系的研究進展

李曉黎△，王磊(綜述)，張黎明※(審校)

(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經內科，哈爾濱 150001)

摘要：人類原發性高血壓是一種受多因素調控的疾病。高血壓患者常有血流動力學異常，使外周阻力增加導致血管結構和功能發生改變(包括動脈管壁增厚、血管緊張度異常、內皮功能紊亂等)。鎂離子水平的微小改變可明顯影響心肌興奮性、血管緊張度及血管收縮性。因此，鎂離子對于血壓的調節可能十分重要。鎂離子與高血壓之間呈現一種負相關性，這也說明了鎂離子在高血壓的發病過程中可能扮演了重要的角色。

關鍵詞：高血壓；鎂離子；血管張力

高血壓是心腦血管疾病的主要危險因素之一。高血壓是易患基因與環境因素之間復雜作用的結果，它直接改變了神經、體液、細胞、亞細胞等對血壓的調節作用[1]。鎂離子是一種重要的元素，在心血管系統中參與眾多的生物學功能。在亞細胞水平，鎂離子可調節具有收縮性的蛋白質，還可調節鈉、鉀、鈣離子的跨膜轉運，充當腺苷三磷酸(adenosine triphosphate，ATP)酶激活的一種重要的輔助因子。此外，鎂離子還可控制線粒體通路和能量依賴性細胞質的代謝調節，調節氧化磷酸化過程，影響DNA和蛋白質的合成[2]。細胞外鎂離子或細胞內游離鎂離子水平的微小改變主要影響心臟的興奮性和血管緊張度、收縮性以及反應性[3]。現就鎂離子與高血壓關系的研究進展予以綜述。

1流行病學研究

流行病學研究已發現原發性高血壓、高血壓性心臟病、缺血性心肌病與低鎂有關，補充鎂離子可預防心血管疾病[4]。關于鎂離子與高血壓之間關聯性最有力的流行病學證據來自夏威夷心臟研究中心，其對飲食中的各種成分與血壓之間的關系進行了研究；結果顯示，除飲食中攝取鎂離子外還需要補充鎂離子，高鎂離子攝入者的收縮壓和舒張壓要低于低鎂離子攝入者[5]。后來的流行病學研究以及臨床研究也證明了增加鎂離子攝入量有助于預防高血壓和心血管疾病[6]。一項針對美國護士的大型前瞻性研究表明，每日攝入>300 mg鎂離子較每日攝入<200 mg鎂離子的女性高血壓發病風險可降低23%[7]。在提高兒童低密度脂蛋白的飲食干預研究中，每日增加65 mg鎂離子的攝入量可使收縮壓與舒張壓分別降低0.91 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和0.72 mmHg[8]。研究人員分析了651例無心血管疾病男性的61種飲食變量，發現總鎂離子攝入量與血壓呈負相關，而飲食中鉀、磷、纖維與血壓也呈負相關[9]。以上研究表明，富鎂蔬菜、全谷物、水果可能與素食主義者的低血壓有關。支持這一觀點的數據均來自高血壓預防飲食方案臨床研究，這一研究表明高血壓患者食用富鎂的水果、蔬菜、低脂飲食可使收縮壓與舒張壓分別降低11.4 mmHg 和5.5 mmHg[10]。最新針對美國人和芬蘭人營養素攝取與血壓之間關系的大型前瞻性研究也報道，富鎂飲食可降低血壓水平，尤其對于高齡患者[11]。飲食中的鎂離子可能充當其他營養素的代替品。富鎂瓜果、蔬菜可預防心血管疾病。英國人飲食中總鎂攝入量的25%來自水果，25%來自蔬菜[12]。一項大型回顧性研究對比死于高血壓與死于其他疾病患者飲水中的鈣鎂含量發現，日常飲水中鎂離子含量與高血壓的死亡風險呈負相關[13]。以上的流行病學與試驗研究均支持鎂離子與血壓呈負相關。

2鎂離子在人類高血壓中的地位

臨床研究發現，大多數情況下，高血壓患者存在某種形式的低鎂血癥，鎂離子與血壓呈現明顯的負相關性[14]。關于腎素-血管緊張素系統、鎂離子、血壓之間的關系已有描述。高腎素高血壓患者與血壓正常者相比血鎂水平較低，血鎂水平與血漿腎素活性呈負相關[15]。由于血漿腎素活性增強標志著腎素-血管緊張素系統被激活，血管緊張素Ⅱ相關性高血壓可能與之相關，至少在某種程度上與低鎂血癥對血管和心臟的影響有關。早期研究認為，總鎂含量并不能代表游離鎂離子含量，即那些具有生理活性的鎂離子[16]。現今，通過應用有效的鎂離子選擇性熒光探針以及特定鎂離子選擇性電極能夠準確測量鎂離子水平是否在正常范圍內[17]。高血壓患者鎂離子代謝改變的潛在原因尚不清楚，但遺傳、飲食、激素、藥物可能在其中起了作用。飲食中鎂離子攝入不足，鎂離子代謝異常可導致血脂異常、胰島素抵抗、血管痙攣、血管內皮損傷以及高血壓中特征性小動脈改變。在細胞水平，鎂離子的異常調節是很關鍵的一點。鎂離子緩沖、流入、調動、流出的改變都會降低鎂離子含量。最新研究表明，高血壓患者的紅細胞中、醛固酮增多患者的淋巴細胞中以及在高血壓患者的血管平滑肌細胞中鈉鎂交換使鎂離子流出，這一交換過程可能是高血壓患者細胞內鎂離子水平異常的主要原因[18]。并非所有臨床研究均顯示高血壓患者有鎂消耗，研究發現高血壓患者血鎂水平并無變化[19]。這也就是說并非所有高血壓患者均有低鎂血癥，反之鎂缺乏也不一定會造成高血壓。

3鎂離子影響人類高血壓的潛在機制

事實上，已有大量臨床證據表明鎂離子涉及高血壓的發病機制，但鎂離子所扮演的確切角色尚不清楚，鎂離子對高血壓影響有3個主要的潛在機制：①離子假說機制；②鎂離子依賴性鈣離子介導機制；③鎂離子依賴性鈉離子介導機制[20]。有學者通過研究表明，細胞內鎂離子水平與血壓及胰島素對糖負荷的反應性呈負相關，并提出了相應的離子假說，在許多病理情況下細胞表現出異常性；異常細胞內離子是指細胞內鎂離子及鉀離子減少、細胞內鈣離子及鈉離子增加，胰島素抵抗不僅出現在高血壓中，還可見于肥胖癥、心肌缺血性疾病、高胰島素血癥和非胰島素依賴型糖尿病[21]。鎂的缺乏可能與胰島素抵抗、高血壓，肥胖和2型糖尿病之間有關聯，它在調節細胞泵的方面，如氫離子-鉀離子-ATP酶和鈣離子-ATP酶對于外周血管張力的調節是必要的，如果鎂離子缺乏，那么這種調節功能就將減弱。鎂依賴性鈣介導機制表明，細胞內鎂離子缺乏將導致細胞內鈣離子超載，它是增加血管平滑肌細胞延展性、外周血管阻力及血壓的主要中介物之一[22]。細胞膜鈣/鎂含量的改變可能是極其重要的因素。Kosch等[23]報道，高血壓組較血壓正常的對照組中紅細胞膜上的鈣/鎂比增加。研究表明，細胞內鈉離子是導致高血壓的最重要的離子，并且低鎂血癥可提高細胞內鈉離子水平，引起血管阻力增加和高血壓[24]。因此，鎂離子作為重要調節器在眾多細胞功能過程中起調節作用，其在調節血管張力和阻力方面也非常重要，但鎂離子不會單獨起作用，它可能是與其他許多因素交互作用，這可能就是高血壓的發病機制。

4鎂離子在治療人類高血壓方面的地位

關于鎂離子對于臨床高血壓的治療價值方面，1925年發現靜脈注射鎂離子可改善惡性高血壓[25]。考慮到鎂離子便宜且易獲取，因此從理論上說其在臨床高血壓的治療方面有很強的競爭力，然而在臨床實踐中并非如此。研究表明，口服或靜脈注射鎂離子有顯著降低血壓的作用[26]。對于已經應用利尿劑或其他抗高血壓藥物的患者來說，補充鎂離子可使血壓進一步下降[7]。然而，部分試驗沒能證明補充鎂離子的降壓作用。來自高血壓預防試驗的結果顯示，針對698例患者為期6個月的鎂離子治療沒能起到作用[27]。結果的多變性可能是由于研究樣本數量較少、周期較短、不同的治療方案、鎂離子使用方式的不同、補充鎂離子的濃度不同、高血壓患者個體差異性等。研究一致表明，鎂離子對于黑人種、有明確低鎂血癥的患者、使用利尿劑的患者及長期補充鎂離子的患者有效[28]。同樣的，對于繼發性高血壓(如子癇前期)，鎂離子同樣有降低血壓的作用[29]。盡管沒有起到廣泛抗高血壓作用，但它確實對于一小部分高血壓患者有效。這些數據至少可以表明鎂離子可抑制高血壓的發展。補充鎂離子聯合使用利尿劑，尤其是噻嗪類利尿劑對于阻止細胞內鉀鎂流失是十分重要的。鎂離子的潛在性作用已經被關注。聯合國醫療衛生委員會在關于預防、發現、評估、治療高血壓的第六屆報告中將高血壓患者日常飲食中補充充足的鎂離子作為高血壓治療的飲食推薦[30]。

5小結

鎂離子與高血壓之間關系緊密。流行病學研究和實驗研究均支持鎂離子缺乏在高血壓發病機制中扮演著重要角色。鎂離子與高血壓呈負相關，膳食中補充鎂離子可降低血壓；反之，鎂離子缺乏可造成血壓升高。但鎂離子對血壓影響的具體機制還需要多方面深入研究，在制訂最終應用鎂離子治療高血壓的方案之前，良好的控制性、長期的臨床試驗以及小心謹慎的態度是十分必要的。

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Research Progress of the Relationship between Magnesium Ions and HypertensionLIXiao-li,WANGLei,ZHANGLi-ming.(DepartmentofNeurology,FirstAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China)

Abstract:The essential hypertension is connected with multiple factors.The abnormality of hemodynamics usually exists in hypertension patients,which can increase peripheral resistance leading to changes in the vascular structure and function.The changes include thickening of the arterial wall,abnormality of vascular tone,endothelial dysfunction and so on.Tiny changes in the magnesium ion level can significantly affect cardiac excitability,vascular tone and contractility.Therefore,magnesium ion may play a key role in the regulation of blood pressure.There is a negative correlation between magnesium ion and hypertension,which also illustrates that magnesium ion may play a key role in the pathogenesis of hypertension.

Key words:Hypertension; Magnesium ion; Vascular tone

收稿日期：2014-11-17修回日期：2015-05-09編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.22.013

中圖分類號：R741

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)22-4067-03