陶燕楠,楊傳華2,楊 潔2,曾 夢,王嵐淼,呂茂國,張守濤,邱 璐
高血壓作為世界范圍性疾病,是心腦血管疾病的獨立危險因素,而其持續較高的發病率和病死率,決定著高血壓的防治時間需逐步前移,由此,正常高值血壓越來越引起學者們的關注。《中國高血壓防治指南2010》提出的正常高值血壓[1]與2003年JNC7提出的高血壓前期[2]的概念一致,即收縮壓處于120~139 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒張壓80~89 mmHg。據調查,中國35~64歲人群中,正常高值血壓的年齡標化患病率男性約為34.2%,女性約為30.2%[3]。而我國的另一項流行病學調查顯示,正常高值血壓者6年后進展為高血壓的概率約為血壓正常者的4倍[4]。因此,干預正常高值血壓顯得格外重要。有學者認為,檢測血漿同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy,化學名為2-氨基-4-巰基丁酸)水平將有利于提前干預血壓進展[5]。同型半胱氨酸又名高半胱氨酸,是人體內一種含硫氨基酸,是蛋氨酸(即甲硫氨酸)和半胱氨酸代謝過程中的重要中間產物。目前國際上對Hcy的正常分界點尚未規范標準。2006年《缺血性腦卒中和短暫腦缺血發作預防指南》中將空腹血漿Hcy>10 μmol/L定義為高同型半胱氨酸血癥(hyperhomocysteinemia,HHcy)[6]。經臨床研究觀察發現,更多的醫療機構將血漿Hcy正常范圍定義為5~15 μmol/L,血漿Hcy濃度>15 μmol/L則為HHcy。血漿Hcy處于16~30μmol/L稱為輕度HHcy,30~100μmol/L為中度HHcy,>100 μmol/L者為重度HHcy。有研究結果顯示,血漿Hcy每升高5 μmol/L,缺血性心臟病發病風險升高32%,每降低3 μmol/L,缺血性心臟病發病風險降低16%[7]。
Hcy在體內有4種代謝途徑。其一,甲基化途徑:以N5-甲基四氫葉酸作為甲基供體,經蛋氨酸合成酶和輔酶維生素B12甲基化生成蛋氨酸;或在甜菜堿-高半胱氨酸甲基轉移酶(BHMT)的作用下,將甜菜堿再甲基化生成蛋氨酸和二甲基甘氨酸。前一過程可在所有體細胞中進行,而后一過程只在肝臟和腎臟細胞中進行;其二,轉硫化途徑:Hcy由維生素B6依賴的β-胱硫醚合成酶(CBS)催化,與絲氨酸結合生成胱硫醚,最終轉變為半胱氨酸,進一步代謝為硫酸鹽分泌到尿液中排泄;其三,直接代謝:直接由細胞內釋放到細胞外基質中。
2.1 攝入過多 高蛋氨酸飲食。
2.2 遺傳學因素 遺傳變異導致的參與Hcy代謝的酶代謝障礙。
2.3 Hcy代謝因素 Hcy代謝過程所需的維生素B6、維生素B12會影響Hcy代謝中關鍵酶的活性,從而影響Hcy的代謝;四氫葉酸(FH4)作為葉酸的活性形式,是一碳單位的運載體,一碳單位可與FH4分子結合形成N5-甲基四氫葉酸,因此,若人體缺乏葉酸也會造成Hcy水平升高。
2.4 疾病和藥物因素 嚴重硬皮病、甲狀腺功能低下、雌激素水平低、惡性貧血、急性淋巴細胞性白血病、腎功能減退、肥胖、惡性腫瘤等疾病可引起血漿Hcy水平升高;煙酸、苯妥英鈉、卡馬西平(酰胺咪嗪)、異煙肼、氨甲蝶呤等藥物可致HHcy。
2.5 不良生活方式 大量飲酒、吸煙以及長期喝咖啡、缺少鍛煉等不良生活方式也會導致血漿Hcy水平升高[8]。
目前對于同型半胱氨酸的研究不在少數,更是有學者統計分析了同型半胱氨酸與血壓升高的相關性。大量臨床研究表明,血漿Hcy水平與高血壓呈正相關[9-14]。李瑞瑞等[15]通過測定382例原發性高血壓病人的血漿Hcy,認為Hcy水平與血壓水平相互促進。曹立平等[16]通過比較不同級別高血壓病人的Hcy水平和頸動脈內中膜厚度及斑塊情況,總結出HHcy在一定程度上可提示原發性高血壓病人血壓的控制情況。大量研究結果顯示,正常高值血壓者已經存在Hcy水平升高,提示Hcy水平的升高與正常高值血壓的發生相關,Hcy升高可能是正常高值血壓的獨立危險因素[14,17-19]。賈建峰等[20]研究結果顯示血清Hcy濃度越高,血壓水平越高。王建華[10]、曹立平等[16]的研究結果及吳邵燕等[21]的Meta分析結果提示,定期監測血Hcy水平可以評估血壓水平。何莉等[22]的綜述中從血管緊張素、血鈣、膠原蛋白的表達、內源性硫化氫、一氧化氮(NO)的形成、血管損傷、血管平滑肌細胞增生、半胱氨酸、收縮蛋白、細胞外基質、脈搏波等方面論述血漿Hcy水平升高造成血壓升高的機制;Sen等[23]則從硫化氫這一方面闡述HHcy與高血壓的關系。鮑曉梅等[24]從Hcy破壞血管內皮導致動脈粥樣硬化方面進行了詳細的綜述。現總結HHcy升高血壓機制研究成果如下。
3.1 對血管內皮細胞功能的影響 Hcy可與血管內皮中NO反應,導致NO失去活性;Hcy在自身代謝過程中可產生H2O2自由基和羥自由基,啟動和誘發氧化應激反應,通過氧自由基、超氧化物或H2O2增加NO降解。NO是血管內皮細胞釋放的重要生理活性物質,Hcy通過以上兩種途徑,導致內皮細胞表面抗氧化能力下降,血管內皮細胞功能紊亂,最終導致內皮依賴性的血管舒張功能減弱。此外,Hcy與NO的反應產物s-亞硝基高半胱氨酸,具有強擴血管作用,Hcy升高時,NO含量減少,s-亞硝基同型半胱氨酸生成減少,直接導致血壓升高。其次,細胞培養發現[25],Hcy可導致大鼠主動脈內皮細胞分泌NO、內皮素(ET)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)平衡失調,使NO生成減少,一氧化氮合酶(NOS)活性下降,ET、AngⅡ生成呈時間和劑量依賴性的增加。ET具有很強的縮血管作用,還參與腎素和醛固酮的釋放;AngⅡ除調節血管張力,還可造成心室肥厚,參與血管對炎癥與損傷的反應,直接收縮血管;Hcy產生的活性氧可抑制環加氧酶的活性,減少前列環素(PGI2)的生成。這些可使擴血管物質減少、縮血管物質增加的綜合因素,造成外周血管阻力增加,使血壓升高。
3.2 對血管內皮細胞結構的影響 Quere等[26]的體外血管內皮細胞培養實驗觀察到,Hcy具有劑量依賴性的細胞毒性作用,且此毒性作用是可逆的。Hcy可促進內皮細胞DNA合成和復制,誘導靜止期的內皮細胞提前進入下一細胞周期,促進內皮細胞增殖。此外,Hcy可通過激動氨基酸的受體(NMDA)、氧化還原受體(Redox)或增加細胞外Ca2+內流和線粒體Ca2+釋放,促進血管內皮細胞增殖。血管內皮細胞增殖可增加內皮膠原的蓄積,并能造成正常血管的微纖維缺失或聚積紊亂,引起彈性蛋白和內皮膠原的比例下降, 使血管壁增厚,導致血管重構[27-28],從而造成動脈硬化,引起體循環血管阻力增加,血壓升高。
3.3 對腎血管的影響 Hcy升高可促使微量白蛋白從尿液排泄,造成腎小球硬化[29];Hcy誘導血管重構,可損害腎小球和腎小管,使腎血流灌注減少,并降低腎小球濾過率,增加鈉的重吸收[30]。無論是腎實質損害,還是腎血管疾病,均可使腎素分泌增多,同時,腎實質損害可減少降壓物質(如激肽釋放酶-激肽、前列腺素)的分泌,這些因素綜合作用,造成血壓升高。
鑒于高血壓帶來的嚴重心腦血管疾病,避免正常高值血壓發展為高血壓,臨床上應加強和重視正常高值血壓階段Hcy的干預治療[31]。目前臨床上潛在治療血管性疾病伴有HHcy的藥物之一是葉酸[8]。葉酸可通過間接參與Hcy的代謝從而降低血Hcy濃度。青年冠狀動脈危險進展研究(coronary artery risk development in young adults)經過對4 400例18~30歲無高血壓病史的非裔美國人和白人20年的隨訪調查[32],發現葉酸攝入較高的人群發生高血壓的風險顯著降低。Narin等[33]觀察蛋氨酸加葉酸治療HHcy的實驗兔,發現使用葉酸能明顯降低血Hcy濃度。而那開憲等[34]分析指出,Hcy升高者應長期堅持補充葉酸。正常高值血壓者應監測Hcy水平,一旦升高,即應適當補充葉酸以預防和(或)延緩高血壓的發生。
目前對于Hcy的研究已取得較大進展,Hcy水平越來越引起臨床醫生的重視。但經過臨床觀察,Hcy水平目前還沒有被廣泛列為常規檢查項目,但其與正常高值血壓的相關性不容忽視。隨著對Hcy的深入研究,會進一步明確HHcy與正常高值血壓的發生機制,但對于Hcy與正常高值血壓相關性的研究也應齊頭并進,關于HHcy與正常高值血壓之間的數值對應關系目前還沒有確切定論,能否用Hcy水平來檢測血壓水平,這一問題仍需進一步研究。