楊 洋, 龔艷春
(上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院全科醫(yī)學科,上海200025)
無癥狀高尿酸血癥(hyperuricemia,HUA)是指血清尿酸水平升高(通常>404.6 μmol/L),但無臨床痛風,美國統(tǒng)計其患病人群約3 800萬,占美國成年人的16.9%[1],并且在過去幾十年有所增加。目前的研究證據(jù)表明,心血管疾病被認為是較常見的非感染性疾病之一,是大多數(shù)發(fā)展中國家的主要死亡病因。慢性腎臟?。╟hronic kidney disease,CKD)也是重要的世界性公共衛(wèi)生問題,CKD患者血清尿酸普遍增高,但并未引起足夠重視。CKD發(fā)展為終末期腎病的概率極大,發(fā)現(xiàn)和阻止加重腎臟損傷的危險因素顯得尤為重要[2]。許多證據(jù)表明,無癥狀HUA是心血管疾病和腎臟疾病進展的獨立危險因素[3]。主要認為是過高的尿酸激活血管緊張素系統(tǒng),抑制一氧化氮合成,介導微血管、大血管疾病的發(fā)生發(fā)展、尿酸鈉晶體在組織中沉積,促進慢性炎癥。此外,越來越多的相關證據(jù)表明,HUA與多種合并癥緊密相關,包括卒中、頸動脈狹窄、心力衰竭、高血壓、冠心病、腎臟疾病等。本文就HUA致病機制、無癥狀HUA與心血管疾病和腎臟疾病的關系作一綜述。
當血尿酸水平>404.6 μmol/L,在生理溫度和pH值下,血尿酸趨于飽和,即為HUA。雖然尿酸水平升高是尿酸鈉晶體形成的關鍵因素,尿酸鹽的溶解度也受溫度、pH和各種離子濃度以及血清、滑液等含量的影響[4]。由于沒有痛風,無癥狀HUA而未受到足夠重視。
大部分尿酸主要在肝臟內(nèi)產(chǎn)生,小部分在小腸內(nèi)產(chǎn)生。由于黃嘌呤氧化還原酶促進嘌呤代謝為尿酸,在缺氧或炎癥環(huán)境下,黃嘌呤氧化酶產(chǎn)生超氧陰離子和過氧化氫?;钚匝踝杂苫屈S嘌呤氧化還原酶氧化生成尿酸的副產(chǎn)物,產(chǎn)生過量活性氧自由基導致過度氧化應激,而氧化應激與炎癥相互作用。尿酸通過還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶激活[5]、誘導血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)增殖、增加NOD樣受體蛋白3(NOD-like receptor protein,NLRP3)水平并誘導NLRP3炎癥小體激活[6]和線粒體功能障礙[7]來引導氧化應激。腎素-血管緊張素系統(tǒng)(reninangiotensin system,RAS)激活被認為是尿酸引起血管病變的主要原因之一。HUA增加腎小球旁細胞腎素和內(nèi)皮細胞腎素受體表達,同時降低致密斑一氧化氮合酶1表達[8]。尿酸誘導內(nèi)皮細胞和VSMC中高遷移率族蛋白B1、炎癥細胞因子和趨化因子,包括C反應蛋白、白介素(interleukin,IL)-6、IL-8和單核細胞趨化蛋白1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)的表達或釋放[9]。此外,尿酸還能增加細胞間黏附分子(intercelluar adhesion molecule 1,ICAM-1)和血管細胞黏附分子1(vascular cell adhesion molecule 1,VCAM-1)的表達,促進巨噬細胞的黏附[9]。
這些機制不僅導致無菌炎癥狀態(tài),而且集中誘導巨噬細胞的促炎極化,最重要的是樹突狀細胞的成熟。尿酸可以直接激活T細胞,并通過激活核因子(nuclear factor,NF)κB來促進Th17的分化。尿酸鹽晶體也能啟動B細胞受體信號轉導,促進B細胞增殖。B細胞活化導致抗體產(chǎn)生,進一步激活補體系統(tǒng),促進巨噬細胞極化,最終促進內(nèi)皮功能障礙、血管重塑和纖維化。綜上,HUA引起的免疫系統(tǒng)激活及其相關的血流動力學效應加重了全身高血壓,導致終末器官損傷。
尿酸水平升高可促進腎小球前小動脈的管壁內(nèi)膜增厚,增加腎小球毛細血管內(nèi)壓力,可能導致缺血和缺氧,這是腎小管間質纖維化的強力誘因。實驗研究表明,HUA通過高血壓和環(huán)氧合酶介導的血栓素誘導的血管疾病,加速腎功能惡化[3]。HUA引發(fā)的腎臟炎癥也發(fā)揮了作用,尿酸誘導的NLRP3炎癥小體刺激以及IL-1b的釋放促進近端小管細胞趨化因子信號傳入,進而導致小管損傷和蛋白尿。尿酸還可誘導Toll樣受體依賴性的腎系膜細胞活化,增加局部趨化因子表達,通過降低E-鈣黏蛋白表達,促進腎小管細胞上皮-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),通過上調腎小管上皮細胞賴氨酸氧化酶促進纖維連接蛋白合成[10]。這些改變在促進腎內(nèi)炎癥、間質纖維化和CKD的發(fā)展方面一致。
血清尿酸是嘌呤核苷酸代謝的終產(chǎn)物,被廣泛認為是動脈粥樣硬化的危險因素。作為動脈粥樣硬化和血壓控制欠佳的標志,尿酸的增加與內(nèi)膜中層厚度(inteima-media thickness,IMT)的增加有關。一項包括2 644名參與者的前瞻性研究顯示,尿酸值較高者尿酸每增加59.5 μmol/L,顱內(nèi)動脈粥樣硬化性狹窄(intracranial atherosclerotic stenosis,ICAS)、顱外動脈粥樣硬化性狹窄(extracranial atherosclerosis stenosis,ECAS)(主要指雙側頸動脈)和外周血管動脈整體血管狹窄的風險增高1.75倍,尤其是ECAS的風險增高2.17倍[11]。一項血尿酸水平對超聲探測頸動脈IMT和頸動脈僵硬度指數(shù)β影響的相關性研究表明,高尿酸組的頸動脈IMT和僵硬度指數(shù)β均高于正常尿酸組,血清尿酸水平與兩者相關,推測尿酸可能在動脈粥樣硬化的早期發(fā)展中起作用[12]。一項包含44例無癥狀HUA患者的橫斷面研究發(fā)現(xiàn),無一例患者在頸動脈雙能量CT下檢測到尿酸鹽沉積,無癥狀HUA是否真正無尿酸鹽沉積,尚待進一步證實[13]。在一項基于韓國人群健康篩查中,研究了無癥狀HUA與動脈僵硬度之間的關系,通過臂踝脈搏波傳導速度(brachial-ankle pulse wave velocity,baPWV)檢測動脈僵硬度,在健康女性中,尿酸增高與動脈僵硬度增加獨立相關[14]。潛在的機制包括,VSMC增殖導致低密度脂蛋白氧化,上調血小板衍生生長因子的表達,刺激炎癥途徑,尿酸通過黃嘌呤氧化酶途徑產(chǎn)生活性氧,加劇動脈硬化進程[15-17]。但在男性中沒有加劇動脈硬化的進程,這種性別差異在另一項研究[18]中得出同樣的結論。究其原因,可能與女性雌激素效應相關[19]。目前,對于降尿酸治療是否對控制頸動脈硬化有益尚無定論。一項日本的隨機對照試驗研究探索非布司他治療是否延緩無癥狀HUA患者(尿酸>416.5 μmol/L)IMT進展,與非藥物治療相比,非布司他治療24個月并不能延緩頸動脈粥樣硬化的進展[20]。
CHF困擾著發(fā)達國家1%~2%的成年人[21]。由于CHF是大多數(shù)心血管病的終末階段,尿酸可能在CHF中起重要作用。在一項包含2 749例無合并癥HUA老年患者(≥65歲)的社區(qū)研究中,調查了無癥狀HUA對CHF發(fā)病的影響。結果顯示,無癥狀HUA是預測無合并癥老年患者發(fā)生CHF有價值的生物標志物,并且高尿酸使CHF的累計發(fā)生率增加2.15倍[22]。目前有證據(jù)顯示,降尿酸可明顯預防新發(fā)心力衰竭事件。近期一項納入原發(fā)性高血壓合并無癥狀HUA患者的隨機、對照試驗中發(fā)現(xiàn),長期使用非布司他除了更有效降尿酸外,對降低高血壓左心室肥厚、左心室舒張功能障礙具有明顯優(yōu)勢,并且可降低新發(fā)射血分數(shù)保留的心力衰竭的風險[23]。
越來越多的證據(jù)表明血清尿酸鹽可獨立預測未來高血壓[24]。尿酸導致高血壓的潛在機制為尿酸鹽誘導內(nèi)皮細胞刺激RAS[25],抑制內(nèi)皮一氧化氮的釋放和激活[26],RAS激活引起腎血管收縮和血壓升高,持續(xù)性腎血管收縮影響腎動脈粥樣硬化,并可能導致鹽敏感、腎依賴性高血壓的發(fā)生[27]。
臨床證據(jù)顯示HUA為高血壓的獨立危險因素,并且與代謝綜合征獨立相關。有研究發(fā)現(xiàn),無癥狀HUA是普通人群中老年頑固性高血壓的強危險因素,在普通老年女性人群中,尿酸值>404.6 μmol/L可使頑固性高血壓的風險增加3倍[28]。實踐顯示,尿酸的評估應在高血壓人群中予以重視和推薦。但有相關研究表明血清尿酸鹽對高血壓的影響可能需要閾值效應,需進一步研究[29]。
血清尿酸與高血壓、糖尿病、胰島素抵抗、肥胖等卒中的危險因素緊密相關[30]。然而,考慮到HUA患者有許多共病,難以在卒中的共同作用中層析出尿酸的作用。一項包含3 243例無合并癥的老年無癥狀HUA患者與卒中關系的研究發(fā)現(xiàn),在隨訪的3年里,與正?;颊呃鄯e卒中事件發(fā)生率(3.1%)相比,HUA患者卒中風險顯著增加(6.9%),并且累積發(fā)生率無性別差異,HUA是卒中不可忽視的危險因素[31]。
HUA與冠狀動脈粥樣硬化密切相關[32]。HUA致冠狀動脈粥樣硬化大致可分為:①尿酸促進低密度脂蛋白膽固醇的氧化,這可能在動脈粥樣硬化發(fā)展過程中發(fā)揮作用,也可以解釋其與冠心病事件的關系[33];②有研究發(fā)現(xiàn)斑塊中尿酸含量高于正常動脈壁,提示尿酸可能在動脈粥樣硬化過程中起直接作用[34];③HUA可引起內(nèi)皮功能障礙,導致動脈粥樣硬化的早期發(fā)展,并先于斑塊的形成[35];④尿酸鹽晶體沉積在血管壁上可引起炎癥反應,直接損傷血管內(nèi)膜,最終激活血小板和凝血系統(tǒng)[35];⑤HUA還會促進血栓形成,并激活動脈粥樣硬化的重要趨化因子MCP-1[36]。由于HUA患者的共存疾病很難將HUA與其他冠狀動脈疾病共患病的影響作用區(qū)分開來,一項隨訪5年、受試者年齡≥65歲的研究發(fā)現(xiàn),高尿酸可獨立預測冠心病事件的發(fā)生風險,與血清尿酸正常者相比,HUA者冠心病事件發(fā)生風險增加1.82倍[37]。此外,無癥狀HUA可增加新發(fā)急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)的風險。一項關于降尿酸對患者AMI影響相關性的最新研究發(fā)現(xiàn),在無癥狀HUA患者中降尿酸藥物別嘌呤醇的使用使AMI的風險降低,這與治療時間和治療后達到的尿酸水平密切相關[38]。墨西哥一所醫(yī)院進行了一項回顧性研究發(fā)現(xiàn),無癥狀HUA與心血管疾病相關,無癥狀HUA患者中發(fā)生復雜冠狀動脈病變比例較高[39]。
血清尿酸水平是內(nèi)皮功能障礙的獨立預測因子,并與冠狀動脈病變相關。有研究在通過外周動脈張力測定(peripheral arterial tonometry,PAT)和反應性充血指數(shù)(reactive hyperemia index,RHI)來評估內(nèi)皮功能障礙與冠狀動脈粥樣硬化嚴重程度之間的關系。研究發(fā)現(xiàn),尿酸與無癥狀HUA患者冠狀動脈粥樣硬化的嚴重程度相關[40]。尿酸這一便宜、易測的生物學參數(shù)可能對監(jiān)測急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome,ACS)患者有用。
無癥狀HUA常見于腎病患者,尿酸可誘導免疫系統(tǒng)激活,改變腎細胞的特性,如腎小管上皮細胞、內(nèi)皮細胞和VSMC,使其進入促炎和促纖維化狀態(tài),這些發(fā)現(xiàn)使人們越來越認識到尿酸是腎臟疾病潛在和可改變的危險因素[41]。無論是普通人群還是糖尿病患者,HUA都能獨立預測腎功能正常個體CKD的發(fā)展。初步證據(jù)表明,無癥狀HUA的治療可能有助于減少或延緩CKD的進展[42]。但是對HUA合并腎損害降尿酸治療的作用尚待進一步證明[43]。
現(xiàn)有數(shù)據(jù)支持HUA對腎功能有損害,還可能協(xié)同心血管事件導致患者心血管死亡風險更大。一項納入120例CKD患者的回顧性研究,探索尿酸升高對需要血液透析的CKD患者心血管疾病病死率的影響,結果發(fā)現(xiàn),HUA患者的心血管死亡風險更高[44]。
別嘌呤醇和非布司他是臨床常用降尿酸藥物。關于非布司他在CKD合并HUA患者中的療效、安全性尚不清楚。一項納入CKD 3~5期患者對比非布司他和別嘌呤醇對腎功能影響的研究發(fā)現(xiàn),非布司他對CKD 3~5期HUA患者的降尿酸效果優(yōu)于別嘌呤醇,尿酸的減少與估算的腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)的增加和蛋白尿的減少顯著相關,且尿酸水平降低可減慢腎功能衰竭進展[45]。但也有研究結果顯示,別嘌呤醇可持續(xù)降尿酸,但不能有效延緩CKD 3期及以上腎功能衰竭的進展[46]。
針對無癥狀HUA是否降尿酸尚未達成共識。目前已驗證HUA與CKD進展和不良心血管事件結果有關,但是對無癥狀HUA是否降尿酸治療以改善腎功能存在爭議。有文獻提出,由于降尿酸藥物及其停用后的不良反應,在充分的隨機、安慰劑對照試驗完成之前,不建議CKD患者治療無癥狀HUA[47]。一項雙盲、隨機、對照試驗補充了這一空缺,結果顯示非布司他并不能緩解CKD進展,也不能延緩無癥狀HUA患者的腎功能下降[48]。
最新研究指南中提出,對于無癥狀性HUA管理,2020年美國風濕病學會指南不建議對CKD/腦血管疾病患者的HUA進行藥物治療[49]。相反,2021版《日本高尿酸血癥和痛風管理指南》建議對CKD患者進行HUA的藥物治療[50]。因為非布司他改善了腦-心-腎血管事件的主要復合終點,為使用降尿酸藥物提供了理論依據(jù)。但是,在研究中,非布司他治療組與安慰劑或別嘌呤醇治療組病死率確實沒有差異[48]。需要更多高質量臨床研究提出解決方案。
目前較多研究表明無癥狀HUA是心血管疾病和腎臟疾病進展的獨立危險因素。無癥狀HUA對其發(fā)病進展存在重要致病機制,通過調控尿酸水平及信號通路,可能對臨床預防和治療心血管疾病、腎臟疾病提供新思路。