謝文博 李琳
隨著社會老齡化的出現(xiàn),心血管疾病發(fā)病率呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢,也逐漸成為了全世界關(guān)注的主要健康問題之一,高血壓病是心血管疾病中死亡率最高的疾病。流行病學(xué)研究表明,高血壓的水平與致命性和非致命性心血管事件風(fēng)險的增加密切相關(guān)[1,2]。高血壓的發(fā)生是內(nèi)、外源性因素交互作用的結(jié)果。目前,越來越多的證據(jù)表明,高血壓不僅是一種血流動力學(xué)紊亂,而且是一種非常復(fù)雜的疾病,涉及包括G蛋白偶聯(lián)受體信號和炎癥的改變、免疫系統(tǒng)、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的基因位點、代謝途徑、脂肪分布異常、交感神經(jīng)系統(tǒng)過度活動和腸道微生物區(qū)系等多個方面。研究表明,伴有血壓晝夜節(jié)律異常的高血壓患者可能有更高的靶器官損害傾向[3-5]。那么,在眾多的血壓測量方法中,哪種血壓監(jiān)測更能反映患者血壓的真實水平,近年多個國家和地區(qū)已將24 h動態(tài)血壓監(jiān)測作為評估患者血壓水平的測量工具,寫入相關(guān)的高血壓指南中。24 h動態(tài)血壓監(jiān)測的優(yōu)勢在于它能夠真實反映各監(jiān)測時間點血壓的情況,明確顯示出高血壓患者血壓變化特征和晝夜節(jié)律情況,并能監(jiān)測出隱匿性高血壓及白大衣性高血壓等,依據(jù)相關(guān)結(jié)果有效控制血壓水平、改善高血壓患者血壓晝夜節(jié)律,對高血壓患者的病情控制/靶器官的損害及預(yù)后有重要影響。血壓晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié)過程非常復(fù)雜,異常血壓晝夜節(jié)律的形成機制尚未闡明。三碘甲狀腺原氨酸(T3)、四碘甲狀腺原氨酸(T4)、白介素-6(IL-6)、25-羥維生素D(25(OH)VD)參與血壓調(diào)節(jié)的多個過程,但異常的血壓晝夜節(jié)律是否伴隨有上述因子的變化,上述因子是否參與血壓晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié),筆者所見報道較少,本研究探討T3、T4、IL-6、25(OH)VD與青海地區(qū)原發(fā)性高血壓患者血壓晝夜節(jié)律的關(guān)系。
下丘腦-垂體-甲狀腺軸是內(nèi)分泌調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分,其在神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用,下丘腦分泌促甲狀腺素釋放激素(TRH),進一步刺激垂體前葉產(chǎn)生促甲狀腺激素(TSH),進而驅(qū)動甲狀腺釋放甲狀腺激素(TH)。TH水平又反饋性的調(diào)節(jié)TRH和TSH的產(chǎn)生和釋放。兩種主要的碘化TH是T4和T3,T3主要是由外周組織中的T4在Ⅰ型和Ⅱ型碘甲狀腺原氨酸脫碘酶的作用下單次脫碘產(chǎn)生的。TH受體存在于心肌和血管組織中,故而,循環(huán)中甲狀腺激素水平的改變會對體內(nèi)平衡和血管功能產(chǎn)生負(fù)面影響[6]。
甲狀腺功能和血壓之間的關(guān)系非常復(fù)雜,將心血管疾病與甲狀腺功能障礙聯(lián)系起來的潛在機制可能是內(nèi)皮功能障礙、血壓變化、心肌收縮和舒張功能障礙以及血脂異常。研究發(fā)現(xiàn)T3的急性應(yīng)用與血管舒張效應(yīng)[7-12]有關(guān),該效應(yīng)既有內(nèi)皮非依賴性成分,也有內(nèi)皮依賴性成分,生理濃度下內(nèi)皮非依賴性效應(yīng)占主導(dǎo)地位,超生理濃度下內(nèi)皮依賴性效應(yīng)占主導(dǎo)地位[13]。研究表明,T3可以直接作用于血管壁,并在高血壓引起的血管功能障礙中起到有益的作用,導(dǎo)致血管平滑肌細胞松弛[14]。Hiroi等[15]的研究表明,內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)通過磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶-B[PI3K/Akt,(Akt即絲氨酸/蘇氨酸激酶,又稱蛋白激酶-B)]途徑激活,介導(dǎo)T3誘導(dǎo)的快速血管舒張。機制上,已經(jīng)證明T3通過Akt的磷酸化引起血管舒張,導(dǎo)致eNOS在絲氨酸1177處磷酸化,并作用于內(nèi)皮細胞產(chǎn)生NO[15]。同樣,Samuel等[16]也發(fā)現(xiàn)T3通過Akt的磷酸化導(dǎo)致人主動脈內(nèi)皮細胞產(chǎn)生NO,進而以時間依賴的方式激活eNOS。T3急性刺激本身并不引起主動脈舒張,但明顯增強血管活性物質(zhì)乙酰膽堿(Ach)和硝普納(SNP)對血管舒張的反應(yīng),表明T3增強了舒血管物質(zhì)在擴張動脈作用方面的敏感性。Maria等[14]研究表明T3激活內(nèi)皮細胞,導(dǎo)致NO的釋放,釋放的NO擴散到血管平滑肌,可直接激活可溶性鳥苷酸環(huán)化酶[17,18],導(dǎo)致環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)生成增加,由此合成的cGMP可以激活蛋白激酶G(PKG)[19,20]從而磷酸化血管擴張刺激磷蛋白(VASP),T3通過激活cGMP依賴性PKG/VASP信號通路的非基因組機制改善血管功能[21],從而激活并增強高血壓大鼠血管的舒張功能,減弱血管收縮功能,并發(fā)揮抗氧化作用。而PKG引起血管擴張的機制還包括離子通道的激活,是指PKG刺激血管平滑肌細胞(VSMC)質(zhì)膜上的鉀離子通道,從而增加鉀的外流,導(dǎo)致細胞膜的超極化[22],此外,蛋白激酶G可降低細胞內(nèi)鈣離子濃度,導(dǎo)致血管舒張[23-26]??傊琓3的內(nèi)皮依賴性舒張作用與eNOS的激活有關(guān),途徑是甲狀腺激素受體/磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B途徑(TR/PI3激酶/Akt途徑)[27]、M受體、NO-cGMP-PKG通路和K+通道。甲狀腺激素的非基因組效應(yīng)還涉及細胞外核苷酸的代謝,游離T4和T3可以促進5’核苷酸酶 mRNA的表達和5’核苷酸酶的產(chǎn)生,這種酶能夠?qū)⑷姿嵯佘战到鉃橄佘?,腺苷是一種能夠介導(dǎo)血管舒張的分子[28]。此外,F(xiàn)ukuyama等[29]觀察到游離T3能夠?qū)寡芫o張素-Ⅱ(AngⅡ)的細胞內(nèi)生化途徑,尤其是能夠阻斷環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)的合成及其基因啟動子的作用。表明甲狀腺激素對高血壓的形成和發(fā)展產(chǎn)生重要的影響,而甲狀腺激素對于血壓晝夜節(jié)律是否有影響,需要進一步相關(guān)性研究去支持。
IL-6是由活化的T淋巴細胞和成纖維細胞產(chǎn)生的一種細胞因子,它是由212個氨基酸組成的多功能糖蛋白,在調(diào)節(jié)B淋巴細胞的生長和分化,增強殺傷性T淋巴細胞、自然殺傷細胞的殺傷效應(yīng),刺激造血干細胞的增生分化,促進肝細胞合成急性相蛋白等方面發(fā)揮著重要的作用。眾所周知,高血壓可以激活適應(yīng)性免疫反應(yīng),進而刺激促炎細胞因子的產(chǎn)生[30]。而炎性細胞因子在高血壓發(fā)病機制和進展中的作用尚不清楚。IL-6可能是一種比目前臨床上使用的其他生物標(biāo)志物更上游的、機械性的疾病發(fā)展生物標(biāo)志物。IL-6促進血管平滑肌細胞增殖,這是高血壓早期的一個特征[31]。
血壓的主要調(diào)節(jié)因子Ang Ⅱ刺激人血管平滑肌細胞,導(dǎo)致IL-6的表達和釋放增加[32-34]。研究表明AngⅡ不僅參與升高血壓的機制,還通過促進血管重塑、在人足細胞中產(chǎn)生腫瘤壞死因子-α,以及通過醛固酮下游信號(通過激活鹽皮質(zhì)激素受體,MR)間接刺激IL-6,從而有助于增加炎性反應(yīng)[35-37]。IL-6的增加也被報道為對人類注射AngⅡ的反應(yīng),證明了兩者之間的直接關(guān)系[38,39]。Brands等[40]研究表明,AngⅡ可使野生型(WT)小鼠血漿IL-6濃度升高,7 d內(nèi)平均動脈壓由(113±4)mm Hg升至(149±4)mm Hg,而IL-6基因敲除(KO)小鼠的上述作用可被阻斷,其7 d內(nèi)平均動脈壓由(119±7)mm Hg升至(126±7)mm Hg。他們進行了進一步的研究,發(fā)現(xiàn)注射AngⅡ的WT小鼠腎皮質(zhì)勻漿中JAK2/STAT3(Janus激酶2和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活子3)通路的磷酸化顯著增加,而這種作用在注射AngⅡ的IL-6基因敲除(KO)小鼠中被完全阻止,這提示IL-6依賴的腎JAK2/STAT3通路的激活在AngⅡ高血壓中起一定作用。該研究還發(fā)現(xiàn)IL-6基因敲除(KO)小鼠可以完全阻斷AngⅡ誘導(dǎo)的JAK2/STAT3通路的激活和高血壓,而不阻斷AngⅡ誘導(dǎo)的腎血流量下降,提示炎性介質(zhì),如IL-6,可能通過劑量和組織特異性的機制來控制對高血壓刺激的反應(yīng)[40]。
JAK2/STAT3信號已被證明是糖尿病時AngⅡ?qū)δI臟和腎小球作用的早期上游成分[41-43],慢性阻斷JAK2的激活可減輕AngⅡ高血壓。Satou等[44]表明,AngⅡ單獨不能引起培養(yǎng)的人近端腎小管細胞系中STAT3的磷酸化,但確實增強了IL-6的刺激作用。表明IL-6可能在AngⅡ?qū)δI小管上皮細胞鈉重吸收的影響中發(fā)揮作用,這與IL-6激活集合管上皮細胞鈉通道[45]并增加原代培養(yǎng)的腎小管上皮細胞鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運體表達和STAT3磷酸化的證據(jù)是一致的[46]。Ghazi等[47]研究也發(fā)現(xiàn),在單變量比較中,與那些沒有高血壓的參與者相比,在基線水平時患有高血壓的參與者IL-6水平顯著高于沒有高血壓的參與者。在原始模型中,基線水平每高出2倍的IL-6水平,高血壓發(fā)生的幾率增加28%。而在對大鼠和小鼠的研究表明,在反映病理條件的生理濃度下,急性或慢性輸注IL-6對動脈壓幾乎沒有影響[48,49]。上述大量的研究表明IL-6可能參與高血壓的發(fā)生發(fā)展過程,但結(jié)論不一。那么IL-6是否對血壓晝夜節(jié)律有影響,需要進一步相關(guān)性研究去支持。
維生素D是一種脂溶性和類固醇衍生的維生素。在生理上,重要的維生素D有兩種形式:包括膽鈣醇(維生素D3)和麥角鈣化醇(維生素D2),分布在身體的各個組織中。維生素D主要在皮膚內(nèi)合成(占80%~90%),也可通過飲食攝入食物或補充劑而獲得(10%~20%)。在紫外線(UV)B(290~320 nm)照射下,皮膚中的7-脫氫膽固醇合成膽鈣化醇,經(jīng)血液循環(huán)在維生素D結(jié)合蛋白的幫助下轉(zhuǎn)運至肝臟,進入肝臟中的維生素D經(jīng)過第一次羥化被轉(zhuǎn)化為25-羥膽鈣醇(25-羥維生素D),這是維生素D最豐富的循環(huán)形式。通常,25-羥維生素D血漿測定可作為維生素D狀態(tài)的指標(biāo)。循環(huán)中的25-羥維生素D與α-球蛋白結(jié)合后轉(zhuǎn)運至腎臟,在腎小管近端上皮細胞的線粒體中經(jīng)1-α羥化酶第二次羥化為1,25,二羥基膽鈣醇,也稱為骨化三醇。
維生素D受體(VDR)是一種來自類固醇激素核受體[50]超家族的DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子,介導(dǎo)維生素D的生物學(xué)效應(yīng)[51]。經(jīng)腎臟和肝臟進一步轉(zhuǎn)化的維生素D能與腸、骨和腎臟上的特定組織受體結(jié)合,從而提高血清鈣水平。維生素D受體也存在于心肌細胞、腦、血管平滑肌細胞、內(nèi)皮細胞、胰腺、前列腺和骨骼肌[52]。
在人體中,維生素D有幾種形式,這種維生素的大部分組分(85%~90%)都與能維生素D結(jié)合蛋白(VDBP)密切結(jié)合,VDBP是負(fù)責(zé)運輸維生素D的蛋白質(zhì)。僅有少部分(10%~15%)的維生素D與白蛋白結(jié)合。而游離部分僅有非常少量的維生素(約0.03%)。白蛋白結(jié)合的維生素D能迅速解離,也可在組織中生物利用,VDBP可作為維生素D的儲存庫。因此,生物可利用的維生素D被定義為游離的維生素D加上白蛋白結(jié)合的維生素D[53]。維生素D幾十年來一直被認(rèn)為是維持骨骼健康和礦物質(zhì)動態(tài)平衡的,但最近的研究表明,維生素D與包括血壓在內(nèi)的心血管危險因素之間存在聯(lián)系[54,55]。甚至產(chǎn)生了一種假說,即它對預(yù)防心血管疾病危險因素[56,57]的貢獻超出了它的骨骼活動[58]。
目前,由于生活方式和環(huán)境因素的改變,戶外活動的減少,陽光照射不足,維生素D缺乏逐漸成為健康人群中的一種普遍現(xiàn)象。維生素D缺乏癥在中國很普遍:一項對10 000多名年齡在40~75歲的人進行的研究表明,患病率為75%[59],而在英國≥18歲人群中的患病率為33%[60]。目前,越來越多的實驗研究證據(jù)表明,維生素D缺乏可能是影響高血壓的一個危險因素[61-63]。
雖然許多研究已經(jīng)證實了維生素D和高血壓之間的聯(lián)系,但他們的流行病學(xué)證據(jù)被證明是有爭議的?;诩毎蛣游锏难芯恳呀?jīng)揭示了維生素D對內(nèi)皮功能和氧化還原能力[64]、葡萄糖/胰島素穩(wěn)態(tài)[65]、炎性反應(yīng)[66]、血栓形成[67]以及鈣和脂蛋白新陳代謝調(diào)節(jié)[68]的貢獻。另有證據(jù)表明,維生素D可能通過對內(nèi)皮細胞維生素D受體的直接血管作用來調(diào)節(jié)血壓[69],并通過對腎小球旁結(jié)構(gòu)的作用來負(fù)向調(diào)節(jié)腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAAS),而RAAS是維持血壓平衡的關(guān)鍵穩(wěn)定劑[70,71]。
在人類和動物身上的研究表明,維生素D通過抑制腎素基因,更準(zhǔn)確地說,通過影響該基因啟動子內(nèi)的順式DNA元件來抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的活性。這些研究證實了腎素、醛固酮、維生素D、鹽皮質(zhì)激素受體(MR)和維生素D受體(VDR)之間的相互關(guān)系。MR和VDR都屬于同一超家族的核受體,可以推測這兩種受體之間可能存在相互作用。Zhang等[72]的一項隊列研究的薈萃分析表明,25-羥維生素D水平與高血壓發(fā)病呈負(fù)相關(guān),指出25-羥維生素D水平每增加25 nmol/L,高血壓風(fēng)險降低7%。對橫斷面和前瞻性數(shù)據(jù)進行薈萃分析的研究表明,維生素D狀況與高血壓風(fēng)險之間的關(guān)聯(lián)在<55歲的女性中明顯更強[73,74],而在≥55歲的女性中,這種關(guān)聯(lián)變得無效[75]。維生素D通過多種途徑影響高血壓的發(fā)展過程,那么高血壓產(chǎn)生之后呈現(xiàn)的異常血壓晝夜節(jié)律狀態(tài)是否由該維生素的參與,有待進一步研究。
隨著人們生活方式及飲食結(jié)構(gòu)的改變,同時由于社會人口老齡化的進一步加劇,高血壓的發(fā)病率呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢,雖然目前對于高血壓治療相關(guān)方面的研究越來越多,高血壓病也逐漸收到人們的重視,但與高血壓共存的異常血壓晝夜節(jié)律仍被大多數(shù)臨床工作者及高血壓患者所忽視,研究高血壓患者血壓晝夜節(jié)律與IL-6、T3、T4、25(OH)VD水平的關(guān)系,為臨床血壓節(jié)律異常的高血壓患者的診治提供新的診療思路。