岳雅麗 郭妍 王俊宏 方敏 狄群
老年高血壓患者血管硬化與非酶糖基化及氧化應(yīng)激的相關(guān)性研究
岳雅麗 郭妍 王俊宏 方敏 狄群
目的探討老年高血壓患者血管硬化與非酶糖基化標(biāo)志物羧甲基賴氨酸(carboxymethylysine?adducts,CML)以及氧化應(yīng)激指標(biāo)過氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)的相關(guān)性。方法對85例老年高血壓住院患者采用全自動動脈硬化測量儀測定脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV),并采用ELISA法檢測其血清CML、SOD及MDA水平。結(jié)果單因素分析顯示PWV與年齡、CML與MDA呈正相關(guān)(P<0.05),CML與MDA呈正相關(guān)(P<0.01),與SOD呈負(fù)相關(guān)(P<0.01);多元回歸分析結(jié)果顯示PWV與年齡、CML及MDA呈正相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論老年高血壓患者血管硬化程度與非酶糖基化水平、氧化應(yīng)激均呈正相關(guān),非酶糖基化水平與氧化應(yīng)激亦呈正相關(guān)。
脈搏波傳導(dǎo)速度;血管硬化;氧化應(yīng)激;非酶糖基化
《中國人口老齡化發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》指出:2037年中國≥60歲老年人口超過4億。隨著老齡化程度不斷加深,高血壓、血管硬化發(fā)病率逐年上升,嚴(yán)重威脅心、腦、腎等重要器官的功能[1?2]。隨著年齡增長,大動脈彈性蛋白隨之發(fā)生損傷和斷裂,同時鈣鹽進行性沉積,導(dǎo)致血管順應(yīng)性降低,僵硬度增加。近年研究顯示,非酶糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)和氧化應(yīng)激在血管硬化中發(fā)揮著重要作用[3?5]。目前,國內(nèi)外多聚焦于脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)、踝臂指數(shù)(ABI)對血管硬化及心腦血管事件的預(yù)測,對于老年高血壓患者PWV改變與非酶糖基化反應(yīng)、氧化應(yīng)激關(guān)系的研究報道較少。本試驗通過測定老年高血壓患者的臂踝脈搏波傳導(dǎo)速度(brachial?ankle pulse wave velocity,baPWV),同時檢測外周血中非酶糖基化標(biāo)志物羧甲基賴氨酸(carboxymethylysine?adducts,CML)、氧化應(yīng)激指標(biāo)過氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平,分析老年高血壓患者baPWV改變與非酶糖基化反應(yīng)、氧化應(yīng)激的相關(guān)性,探討非酶糖基化反應(yīng)終產(chǎn)物及氧化應(yīng)激對老年高血壓患者血管硬化的影響,為尋找老年高血壓病患者血管硬化的治療靶點,延緩老年高血壓患者血管硬化進展提供理論依據(jù)。
1.1 對象 選擇2011年9月至2012年12月在南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院老年心血管內(nèi)科住院確診為高血壓的患者85例,其中,男74例,女11例,年齡60~91歲,平均(76.17±12.96)歲。入選標(biāo)準(zhǔn)按照《中國高血壓防治指南2010》建議的高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn):在未使用降壓藥物的情況下,非同日3次測量血壓,收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg。排除繼發(fā)性高血壓、假性高血壓患者;排除急性冠脈綜合征、嚴(yán)重心力衰竭、糖尿病、腫瘤、腦血管意外、嚴(yán)重肝、腎功能不全患者。
1.2 方法
1.2.1 一般情況調(diào)查:詳細(xì)記錄入選患者年齡、性別、體質(zhì)量、身高、病史及吸煙史。體質(zhì)量指數(shù)(BMI)=體質(zhì)量(kg)/身高(m)2。
1.2.2 生化指標(biāo)檢查:所有入選者入院24 h內(nèi),干燥管抽取晨起空腹外周靜脈血4 ml,3000 r/min離心5 min收集血清,-80℃保存。血清CML、SOD及MDA濃度均應(yīng)用ELISA雙抗體夾心法測定,ELISA試劑盒購于上海研吉生物。同時測定血糖、超敏C?反應(yīng)蛋白(hsCRP)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、三酰甘油(TG)等生化指標(biāo)。
1.2.3 baPWV測定:采用全自動動脈硬化測量儀VP?1000測量系統(tǒng)(日本Colin公司),首先將患者年齡、性別、身高、體質(zhì)量等輸入電腦以備分析測定動脈硬化相關(guān)指標(biāo)?;颊邷y量前休息5 min,取仰臥位,袖帶縛于上臂及下臂踝部,上臂袖帶標(biāo)志對準(zhǔn)肱動脈,其下緣距肘窩2~3 cm。下肢袖帶標(biāo)志位于下肢內(nèi)側(cè),其下緣距內(nèi)踝1~2 cm。儀器根據(jù)肱動脈以及后脛動脈的脈搏曲線和傳播時間自動計算出baPWV。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件,計量數(shù)據(jù)均以(s)表示,計數(shù)資料均以百分?jǐn)?shù)表示,單因素相關(guān)分析采用Spearman相關(guān)分析,多因素相關(guān)分析采用多元回歸分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 患者一般情況 空腹測定血糖為(5.3±1.4)mmol/L,hsCRP為(6.3±1.5)mg/L,TC為(4.5±1.2)mmol/L,HDL為(1.2±0.3)mmol/L,LDL為(2.7± 0.9)mmol/L,TG為(1.4±0.8)mmol/L;baPWV為(1611±107)cm/s。
2.2 Spearman相關(guān)分析 分別將PWV與年齡、性別、吸煙、BMI、血糖、血脂、hsCRP、SOD、CML及MDA進行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示:PWV與年齡、CML及MDA均呈正相關(guān)(P<0.05)(表1)。
表1 PWV與各種危險因素的相關(guān)性分析
將CML與SOD、MDA進行相關(guān)性分析顯示,CML與MDA呈明顯正相關(guān)(P<0.001),CML與SOD呈明顯負(fù)相關(guān)(P<0.001)(表2)。
2.3 多元回歸分析 校正年齡、性別、吸煙、BMI、血糖、血脂、CRP等指標(biāo)后,多元回歸分析顯示:PWV與CML、MDA仍呈正相關(guān)(P<0.05)(表3)。
表2 CML與SOD、MDA的相關(guān)性分析
表3 PWV與年齡、CML、MDA及SOD相關(guān)性的多元回歸分析
3.1 PWV是反映動脈硬化的經(jīng)典指標(biāo) 老年高血壓患者血管中層膠原纖維比例增加、彈力纖維比例下降、沉積鈣鹽等病理改變,導(dǎo)致大動脈壁彈性降低,血管僵硬度增,心臟舒張功能受損[6],因此,血管硬化是中老年高血壓患者心血管疾病的主要危險因素。血管硬化是機體老化、吸煙、高血壓、高血脂、慢性炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、局部血流動力學(xué)改變、環(huán)境及遺傳等多種危險因素相互作用的結(jié)果。在老年人群中,動脈硬化與單純收縮期高血壓、冠狀動脈硬化性心臟病及腦卒中等心腦血管疾病發(fā)病率、死亡率密切相關(guān)[7?9]。由此可見,動脈硬化嚴(yán)重威脅了人類健康,因而,早期發(fā)現(xiàn)、及時治療成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)工作者的研究熱點。動脈彈性的改變是動脈硬化早期病理改變,因此,反映動脈彈性經(jīng)典指標(biāo)之一的PWV在早期預(yù)測動脈硬化方面引起醫(yī)學(xué)界矚目。
PWV是利用動脈壁兩點間的脈波傳導(dǎo)速度來判斷動脈硬化程度的檢查方法。PWV取決于動脈壁的生物力學(xué)特點、動脈管腔直徑、管壁厚度以及血液黏稠度,與動脈的僵硬度密切相關(guān)。PWV數(shù)值越高,心腦血管疾病的風(fēng)險越大。主動脈脈搏波傳導(dǎo)速度(aortic pulse wave velocity,aPWV)是反映動脈僵硬度及預(yù)測心血管事件的金標(biāo)準(zhǔn),但由于其操作復(fù)雜,難以廣泛應(yīng)用于臨床[10]。baPWV作為操作簡單、可重復(fù)性強的無創(chuàng)指標(biāo),與aPWV相關(guān)性良好,目前廣泛應(yīng)用于臨床和科研[11]。
3.2 AGEs與動脈硬化密切相關(guān) 多個動物實驗研究提示:AGEs與動脈硬化之間存在密切關(guān)聯(lián)。AGEs的形成又稱為非酶糖基化反應(yīng),是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或核酸等大分子物質(zhì)在無酶參與的條件下自發(fā)地與葡萄糖或其他還原單糖反應(yīng)生成。AGEs具有高度異質(zhì)性[12],在體內(nèi)以多種不同的形式存在,目前已知的結(jié)構(gòu)形式有:CML、戊糖苷素(pentosidine)、羧乙基賴氨酸(CEL)等。CML是Amadori碳水化合物鏈的C?2和C?3間氧化分裂而形成的[13],是蛋白糖化和氧化、脂質(zhì)氧化以及髓過氧化物酶驅(qū)動的氨基酸氧化而形成的產(chǎn)物[14]。反應(yīng)性氧化系統(tǒng)使得CML不可逆轉(zhuǎn),氧化反應(yīng)是CML形成的必需條件。CML是體內(nèi)積聚的最主要AGE,是AGEs主要的抗原決定簇。因此,實驗研究選用CML反映AGEs水平。
3.3 AGEs誘導(dǎo)氧化應(yīng)激促進動脈硬化 AGEs通過誘導(dǎo)氧自由基產(chǎn)生,損傷血管內(nèi)皮;通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,刺激黏附分子表達,促進白細(xì)胞粘附、聚集;通過與特異性受體結(jié)合,刺激血管平滑肌細(xì)胞增殖等多種途徑促進動脈硬化的進展。氧化應(yīng)激是指機體組織或細(xì)胞內(nèi)氧自由基生成增加和(或)清除能力降低,導(dǎo)致ROS家族體內(nèi)蓄積、損傷的過程。機體在生理代謝過程中,存在著氧自由基的產(chǎn)生和清除的動態(tài)平衡。氧自由基在體內(nèi)過多的堆積可作用于生物膜系統(tǒng)磷酸中的不飽和脂肪酸,引起脂質(zhì)過氧化反應(yīng),導(dǎo)致生物膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞。由于氧化的低密度脂蛋白使動脈內(nèi)皮細(xì)胞受損,巨噬細(xì)胞、血小板等聚集,血管平滑肌細(xì)胞遷移、增生,內(nèi)膜增厚及膠原蛋白沉積,導(dǎo)致血管壁的彈性下降[15]。SOD是體內(nèi)清除氧自由基的關(guān)鍵酶,其活性的下降直接影響到氧自由基的清除,是反映機體清除氧自由基水平的一個指標(biāo)。MDA是脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)物,當(dāng)機體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生增多時,膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)就會增強,使MDA的產(chǎn)生增多,它是反映機體脂質(zhì)過氧化水平的一個指標(biāo)。有研究顯示ROS能激活NF?κB,促發(fā)血管炎癥反應(yīng),國外研究發(fā)現(xiàn),體外培養(yǎng)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞給予過氧化氫后,程序性激活PKC及NF?κB[16],提示血管氧化應(yīng)激在血管慢性炎癥過程中發(fā)揮重要作用,炎癥病變又是血管硬化的重要基礎(chǔ)。ROS還可以通過激活PKC介導(dǎo)的基質(zhì)金屬蛋白酶類(MMPs)尤其是MMP?9的激活,導(dǎo)致血管壁增厚,血管順應(yīng)性降低,僵硬度增加,PWV加快,這一病變在患者高血壓形成中發(fā)揮重要作用[17]。
3.4 PWV與非酶糖基化及氧化應(yīng)激相關(guān)性研究結(jié)果
本研究顯示:PWV與CML、MDA呈正相關(guān)(P<0.05)。推測血清CML和MDA亦可能如同PWV一樣成為預(yù)測老年高血壓患者血管彈性的參考指標(biāo)。同時CML與MDA呈明顯正相關(guān)(P<0.001),CML與SOD呈明顯負(fù)相關(guān)(P<0.001)。老年高血壓患者不斷積累的AGEs通過多種途徑增強了氧化應(yīng)激反應(yīng),氧化應(yīng)激反應(yīng)反之又促進AGEs合成,兩者共同作用,相輔相成,加快了動脈粥樣硬化進程,加劇了動脈硬化程度。PWV與血漿SOD水平呈負(fù)相關(guān),但相關(guān)性不明顯;而CML與SOD呈明顯負(fù)相關(guān),分析原因可能與研究的樣本量、實驗檢測技術(shù)、操作等有關(guān)。此外,多種因素均可引起血管硬化,且其發(fā)病機制亦紛繁復(fù)雜,有待我們進一步研究。
綜上,在老年高血壓患者人群中,AGEs和氧化應(yīng)激指標(biāo)與血管硬化程度有著密切的相關(guān)性。由此推測,老年高血壓患者通過baPWV篩選出的血管硬化高危患者,在降壓治療的同時如果能夠兼顧降低AGEs水平和減少氧化應(yīng)激反應(yīng),可能在降壓治療的同時,有效地改善血管的僵硬度、減少靶器官的損傷。亦可以此為契機,為早期防治血管硬化的發(fā)生發(fā)展提供可靠的理論依據(jù)。
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Association of non?enzymatic glycosylation and oxidative stress with angiosclerosis in elderly hypertensive patients
YUE Ya?li,GUO Yan,WANG Jun?hong,F(xiàn)ANG Min,DIQun.Department of Geriatrics,the First Affiliated Hospital,Nanjing Medical University,Nanjing 210029,China
ObjectiveTo study the association of angiosclerosis with carboxymethyl(lysine)?adducts(CML),su?peroxide dismutase(SOD)and malondialdehyde(MDA)in the elderly patients with essential hypertension.M ethodsPulse wave velocity(PWV)was examined by auto?survey atherosclerosis apparatus;serum levels of CML,SOD and MDA weremeasured by ELISA in 85 elderly hypertensive patients.ResultsUnivariate analysis indicated PWV and age,CML and MDA were positively correlated(P<0.05),MDA and CMLwas significantly positively correlated(P<0.01),SOD and CML was significantly negatively correlated(P<0.01);multiple regression analysis showed that PWV and age,CML and MDA were positively correlated(P<0.05).ConclusionsThe degree of vascular sclerosis and non?enzymatic glycosyla?tion,oxidative stress are positively correlated in the elderly patientswith hypertension,and the level of non?enzymatic gly?cosylation is also positively correlated with oxidative stress.
pulse wave velocity;angiosclerosis;oxidative stress;non?enzymatic glycosylation
R 541.3
A
10.3969/j.issn.1003?9198.2014.01.009
2013?05?17)
江蘇省自然科學(xué)基金(BK2011382)
210029江蘇省南京市,南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科
狄群,Email:diqun1265@hotmail.com