絕經期婦女激素替代治療對心血管保護效應的研究進展

敖 鋒，張自力，宋 健

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絕經期婦女激素替代治療對心血管保護效應的研究進展

敖 鋒1,2，張自力1，宋 健2

婦女在絕經后雌激素水平明顯下降，而激素替代治療對絕經期婦女心血管系統究竟是利還是弊尚存在較大的爭議。本文擬就絕經期激素替代治療對心血管系統效應的早期研究、大規模臨床研究作一綜述，重點闡述激素替代治療對心血管保護的主要機制和產生不同效應的可能原因。

絕經；激素替代治療；心血管保護；血管平滑肌細胞

早期研究發現激素替代治療對絕經期婦女心血管系統具有保護作用，因此激素替代治療在20世紀作為心血管疾病的輔助治療廣泛應用于臨床。然而，大規模臨床隨機對照試驗如婦女健康倡議(women’s health initiative，WHI)的研究結果[1]表明：激素替代治療不僅對心血管系統無效，反而會增加絕經后婦女心血管疾病的風險與事件。這一結論與早期觀察性研究形成對立的觀點，并在學界引起強烈的爭論。本文擬就絕經期激素替代治療對心血管系統效應的研究做一綜述，從而為臨床醫師治療方式的選擇提供參考。

1 絕經與激素替代治療

婦女卵巢功能衰退，月經停止即稱絕經[2]。絕經是卵巢分泌的激素(特別雌激素)大幅降低或消失所致。激素替代治療(hormone replacement therapy，HRT)是指對雌激素缺乏的絕經婦女補充雌激素以緩解由于絕經導致體內雌激素水平明顯下降而引起一系列自主神經功能紊亂癥狀(如潮熱、煩躁、出汗、失眠等)的治療[3]。

2 心血管中雌激素受體及其表觀遺傳學調控

2.1 雌激素受體 眾所周知，雌激素的生理功能是通過雌激素受體(estrogen receptor，ER)介導完成的。迄今發現的ER主要分為二大類：一類是經典的核雌激素受體(nER)，包括ERα和ERβ二種亞型；另一類是膜雌激素受體(mER)，目前主要指新近發現的G蛋白偶聯雌激素受體(G protein-coupled estrogen receptor，GPER)。ERα是在1986年由Green和Greene等克隆得到的首個ER，直到1996年Kuiper等發現在大鼠卵巢和前列腺中還存在一種不同于ERα的ER，按照發現的先后順序即命名為ERβ[4]。研究發現ERα和ERβ均廣泛表達于血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell，VSMC)和內皮細胞。隨著ER研究的進一步深入，發現部分靶基因并無ER卻能對雌激素做出迅速應答反應，因此推測除經典ER介導慢速核受體途徑之外可能存在快速的膜受體途徑介導雌激素效應。

1997年GPER首次在乳腺癌細胞和內皮細胞被克隆出來，與經典ER沒有同源性，是目前已知最大的細胞膜受體家族。盡管研究發現GPER廣泛表達于VSMC和血管內皮細胞，也能介導雌激素對心血管的效應，然而遺憾的是，新近研究發現[5]GPER在培養的VSMC中的表達較新鮮分離的VSMC中低很多，體外培養過程中GPER的表達水平會明顯降低，只有將GPER重新導入細胞內才能進行研究，這導致體外研究GPER的作用機制較為困難且不能反映體內的真實情況。迄今為止關于GPER作為新型ER在VSMC中介導心血管保護效應的研究比較少且存在較大的爭議。如Gros等[5]研究指出GPER信號通路的激活可以促進VSMC的凋亡，而Li等[6]研究發現激活GPER信號通路可以抑制VSMC的增殖、誘導其分化。

2.2 ER的表觀遺傳學調控 表觀遺傳學調控是指不涉及基因DNA序列變化的情況下，但是基因表達卻發生了可遺傳性改變的一種調控方式。目前已知的表觀遺傳學調控機制主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA[7]，分別從DNA水平、染色質水平、RNA水平3個層面上調控基因的表達。DNA甲基化是在甲基轉移酶催化下將一個甲基集團加入胞嘧啶殘基的5號碳原子位點，通常發生在CpG二核苷酸中含有胞嘧啶(cytosine)和鳥嘌呤(guanine)的區域，而CpG二核苷酸在基因組中呈不均勻分布。隨著表觀遺傳學研究的深入，學者們發現CpG序列會在某些區域高度集中(GC含量>50%)，于是將這一區域稱之為CpG島(CpG island)[8]。CpG島常位于基因上游的啟動區，其甲基化水平可以動態調控基因的表達水平。由此可見，DNA的甲基化研究與CpG島密不可分。已有研究顯示[7]：疾病的心血管組織如動脈粥樣硬化斑塊中ER基因呈現高甲基化水平。因此，ER的表觀遺傳學調控失常可能在動脈粥樣硬化形成和心血管疾病中扮演重要角色，目前在該領域內的研究主要集中于甲基化在轉錄調控中的作用機制。

3 HRT的早期觀察性研究

合成性雌激素用于絕經期婦女的治療最早始于20世紀30年代，當時認為婦女在絕經后補充雌激素可以使她們“永葆青春”。19世紀60年代，Wallach等[9]率先研究指出給予絕經期婦女長期的雌激素替代治療可以預防動脈粥樣硬化。亦有流行病學調查指出[10-11]：絕經前女性較同年齡組男性有較低的心血管發病率和病死率，但這種性別優勢在絕經后明顯減弱，這說明雌激素可以作為一種心血管保護因子。正是因為上述各項研究都提示HRT對心血管系統具有良好的保護作用，才使得HRT在20世紀作為心血管疾病的預防及輔助治療而廣泛應用于臨床。

4 HRT對心血管保護效應的主要機制

4.1 擴張血管，生理范圍內調節血壓 雌激素作用于血管內皮細胞，通過MAPK和PI3K信號通路激活一氧化氮合酶(NOS)，促使內皮型NOS表達增加，從而刺激血管舒張因子NO的釋放來擴張血管[12]。Jodati等[13]研究發現：雌激素調節環氧化酶的活性及前列環素表達也可以引起雌激素濃度依賴性的血管擴張。眾所周知，血管緊張素轉化酶(ACE)的主要作用是催化血管緊張素Ⅰ水解成血管緊張素Ⅱ，后者可使血管進一步收縮、血壓升高。已有研究指出[14]：雌激素通過抑制血管緊張素轉化酶的活性來減少血管緊張素Ⅰ向血管緊張素Ⅱ的轉化，并下調血管緊張素受體的表達來抑制血管收縮。雌激素擴張血管的效應，不僅可以改善冠脈供血，還可以在生理范圍內對血壓進行調節。

4.2 調節血脂，改善脂質代謝紊亂 絕經期女性體內雌激素水平下降會導致低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量升高、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)含量下降、HDL-C/LDL-C比例下降。雌激素可通過抑制肝脂酶活性使HDL-C分解減少，同時促進載脂蛋白A-1(ApoA-1)合成[15]，從而提高HDL-C水平[16]。不僅如此，雌激素還可通過加速LDL-C分解代謝，降低LDL-C水平[16]，阻止LDL-C與血管壁結合，抑制動脈粥樣硬化斑塊的形成，從而介導抗動脈粥樣硬化。

4.3 調節凝血因子及纖溶系統，防止血栓形成 雌激素通過降低血液中纖溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)的活性使纖維酶原激活物水平升高[17]，從而增加纖溶系統的活性。與此同時，雌激素刺激前列腺素和一氧化氮的生物合成，這二者都有抑制血小板聚集和黏附的作用。雌激素通過調節凝血因子和纖溶系統之間的動態平衡，穩定血液黏度，從而使得心血管疾病發生的風險降低。

4.4 抗氧化應激損傷和改善血管內皮功能 雌激素可通過抑制氧自由基誘導的Ras-p16-Rb和Ras-p38-PRAK-p53-p21-Rb通路活性抗VSMC應激性衰老[18]，從而減輕局部炎癥反應，最終抵抗動脈粥樣硬化的發生發展。亦有研究指出[18]：雌激素可通過增強超氧化物歧化酶的表達、抑制NADPH氧化酶的活性抗氧化應激損傷。不僅如此，雌激素還可促進內皮祖細胞活化以及血管內皮細胞生長因子的釋放，從而改善缺血損傷后內皮的修復。

4.5 抑制血管平滑肌細胞增殖 VSMC增殖是高血壓、動脈粥樣硬化和血管成形術后再狹窄等心血管疾病的核心病理過程。雌激素可通過調控micro-203的表達、調節透明質酸合成酶的活性等多種途徑抑制VSMC增殖，但是雌激素抑制VSMC增殖的效應與VSMC分化狀態有關。

5 HRT的大型臨床隨機對照試驗

5.1 心臟與雌/孕激素替代研究 1998年美國國立衛生研究院的心臟與雌/孕激素替代研究(Heart and Estrogen/progestin Replacement Study，HERS)是全球首個大規模、前瞻性、雙盲對照的多中心臨床試驗，該研究納入2 763例平均年齡為67歲的患有冠心病的絕經后婦女，受試者被隨機分為雌-孕激素聯合治療組[結合雌激素(CEE)+醋酸甲羥孕酮(MPA)]和安慰劑組。HERS-1(隨訪4.1年)和HERS-2[19](隨訪6.8年)結果都表明：雌-孕激素聯合治療組和安慰劑組在冠心病風險事件發生率方面比較差異無統計學意義，雌孕激素聯合治療并不能減少冠心病女性的心血管事件，只會增加靜脈血栓和膽道手術的風險。隨后，Hulley等[19]指出HRT不能減少合并冠心病的絕經后婦女發生心血管事件的風險，不能用于絕經后婦女冠心病的二級預防。

5.2 婦女健康倡議研究 婦女健康倡議共選取27 347名50歲～79歲的絕經后婦女[20]，將其中一個亞組中的16 608名有完整子宮者隨機分為雌孕激素聯合替代治療組(n=8506)和安慰劑組(n=8102)，將另一亞組的10 739名子宮切除者隨機分為單獨雌激素替代治療組(n=5 310)和安慰劑組(n=5 429)，并以心血管事件作為主要終點指標評價絕經后婦女接受HRT的相對危險度。2002年，研究者分析發現[20]：經過5.2年的治療，有完整子宮的雌孕激素聯合替代治療組較安慰劑組患心血管疾病、中風的風險明顯增高，增高比例分別為29%、41%，且肺栓塞、深靜脈血栓的發生率亦增加1倍，由于這些危害多數發生在治療的第1年，因此該組臨床試驗被迫提前終止。而單獨雌激素治療組經過6.8年的治療顯示出對心血管系統既無保護效應也無危害效應，但使中風、肺栓塞、乳腺癌及深靜脈血栓發生率增加。WHI的總體結果提示：HRT對絕經期婦女心血管系統不具有保護作用，不僅不能作為心血管疾病的一級預防，反而會使患心血管疾病、中風的危險性增高。這一結論與早期觀察性研究和流行病學調查相悖，這給多年來人們固守HRT對心血管疾病有益的觀點帶來了極大的沖擊，致使大量學者投入WHI的后續研究。

6 “時間窗口假說”的提出及HRT對心血管不同效應的原因

如上所述，有關HRT對心血管的效應是眾說紛紜、各持己見。有些學者在比較、綜合各項研究的基礎上提出“時間窗口假說(timing windows hypothesis)”，即HRT的效應與婦女的年齡、HRT開始時距離絕經的時間有關，HRT可能只針對年齡<60歲或者絕經時間<10年的婦女有保護效應[21]。也有不少學者指出[10,22-24]HRT對心血管呈現不同效應與各研究沒有統一有可能影響HRT效果的因素有關，包括激素的種類和配伍組合、給藥劑量和給藥途徑、受試者年齡范圍與開始接受治療的時間、受試者治療前身體狀況等。

6.1 激素的種類和配伍組合 上述各項HRT臨床試驗采用的激素各不相同，比如，RUTH研究采用雷洛昔芬、PEARL采用拉索昔芬、WHI采用結合雌激素、DOPS采用雌二醇。已有研究顯示：CEE和雌二醇在分子結構、與受體的親和力等方面存在明顯差異，使用CEE帶來的三酰甘油水平升高較雌二醇更為明顯，且二者對葡萄糖和胰島素代謝也有不同的影響。不僅如此，WHI同一試驗兩個亞組在激素配伍上也有較大的區別，即有或無醋酸甲羥孕酮的補充。研究表明[10]：MPA能夠增加靜脈血栓栓塞的風險，雌、孕激素配伍比例不妥會抵消雌激素的有利效應，因此有學者推測WHI雌孕激素聯合治療組得到的負面效應可能與MPA有關[10]。總之，激素種類及配伍的不同會影響HRT對心血管效應的評估。

6.2 給藥劑量和給藥途徑 早期觀察性研究認為低劑量雌激素(0.3 mg和0.625 mg)對心血管具有保護效應，≥1.25 mg則無保護效應。然而，HERS和WHI研究中均采用0.625 mg雌激素，其結果未顯示保護效應。亦有研究指出[22]：雌激素對凝血系統影響的大小與雌激素劑量有關，常規劑量雌孕激素治療組發生靜脈血栓等不良事件的風險明顯高于小劑量。

已有研究表明[23]：口服給藥可以上調CPR水平，增加靜脈血栓的發生率，這可能與雌激素在肝臟的首關效應(雌激素經門靜脈進入肝臟時，部分可被肝臟代謝，使得循環的雌激素量減少)、影響凝血因子活性相關，而經皮給藥幾乎不會增加這種風險。另外，口服和經皮給藥對脂質代謝也有不同的影響，口服給藥會增加甘油三酯水平，而經皮給藥則降低甘油三酯水平，且口服給藥在增加HDL和降低LDL水平上較經皮給藥更加明顯。WHI新近研究也指出，經皮給藥較口服更能降低心血管風險。

6.3 受試者年齡范圍和開始接受治療的時間 早期觀察性研究給予HRT是為了治療圍絕經期綜合征，因此大多數婦女是在50歲左右(臨近絕經或絕經后2年～5年)就開始補充雌激素。然而WHI研究對象多為50歲～79歲(平均年齡為63.3歲)的女性，HERS納入研究對象的平均年齡為66.7歲，這遠遠超過了臨床上規定HRT治療圍絕經期綜合征的年齡(50歲左右)，且此時絕大部分受試者已絕經10年以上。WHI-CACS研究特意入選50歲～59歲絕經期女性，得到的結果與早期觀察性研究一致，即HRT對心血管有保護效應。2007年國際絕經協會指出[24]：WHI受試對象平均年齡偏大，研究結果不能真實反映對實際年齡段給予HRT的影響。眾所周知，心血管生理功能會隨著年齡增加而下降。因此，受試者年齡和開始接受治療的時間被認為是引起不同研究結果的主要原因。

6.4 受試者治療前身體狀況 WHI原計劃是對健康絕經后女性一級預防的研究，但報告顯示約有1 200例受試者既往有心血管疾病，如心絞痛、心肌梗死、高血壓和深靜脈血栓。因此，受試者治療前業已存在心血管疾病或治療前身體狀況差異過大必然會造成研究結果偏差。

7 小結與展望

時至今日，HRT對心血管效應利弊以及HRT能否用于絕經期婦女心血管疾病的防治仍無明確定論，但是WHI的更新結論和“時間窗口假說”仍然得到了絕大多數學者的認可。“絕經前女性心血管疾病的發病率比同齡男性低，絕經后明顯增高”這一現象提示HRT對心血管系統的確具有保護作用，這一點是不可否認的。然而，值得深思的是，既然HRT對心血管系統具有保護作用，為什么用于絕經時間較長(>10年)或年齡較大(≥60歲)婦女時會失效呢？至今沒有明確的研究能夠闡明其機制。本課題組在對國內外同行研究深入分析及反思的基礎上認為，雌激素生理效應是通過ER介導的，那么ER在質量和數量上的變化極有可能影響到雌激素功能的發揮，而ER基因的表達變化又受到表觀遺傳因素的調控，因此絕經后婦女的年齡差異是否會引起體內ER受到表觀遺傳學調控而不同。因此，這一分析為解答上述問題提供了新的線索，今后可以從不同年齡絕經后婦女ER表達的差異角度，探析HRT對不同年齡婦女出現不同效應的原因，并從表觀遺傳學的角度闡明其機制。

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(本文編輯郭懷印)

國家自然科學基金面上項目(No.81170134)

1.湖北醫藥學院附屬人民醫院(湖北十堰 442000)；2.武漢大學醫學院

宋健，E-mail：songwhu@yahoo.com.cn

R54 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.19.017

1672-1349(2016)19-2262-05

2016-04-11)

引用信息：敖鋒，張自力，宋健.絕經期婦女激素替代治療對心血管保護效應的研究進展[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2016，14(19)：2262-2266.