劉方圓，任明芬

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學院研究生院,河南 新鄉(xiāng) 453003;2.新鄉(xiāng)醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科,河南 新鄉(xiāng) 453002)

吸煙是導致心血管疾病(cardiovascular diseases,CVD)的主要可預防危險因素之一[1]。CVD是指與包括心臟和血管在內(nèi)的血液循環(huán)系統(tǒng)相關的疾病。常見的CVD包括缺血性心臟病、外周動脈疾病、心律失常、高血壓、心力衰竭、心臟瓣膜病等。煙草中含有多種對心血管系統(tǒng)有害的化學成分,目前已知的成分中主要包括尼古丁、一氧化碳、亞硝胺、多環(huán)芳香烴、氫氰化物、醛類和重金屬等[1]。此外,流行病學和臨床研究表明,吸煙量的增加和時間的延長可增加心血管事件的發(fā)生風險[2-5]。吸煙與心血管系統(tǒng)疾病關系密切,吸煙可對炎癥和免疫反應、血脂、血壓產(chǎn)生影響,并可導致心律失常、心力衰竭、心臟瓣膜病等常見心血管疾病的發(fā)生。本文就吸煙對CVD的影響及機制進行綜述。

1 吸煙誘發(fā)CVD的機制

1.1 吸煙對炎癥和免疫反應的影響LUETRAGOON等[6]在吸煙者中發(fā)現(xiàn)了免疫抑制和炎癥反應情況。吸煙會導致呼吸道上皮細胞大量死亡,壞死細胞誘導的促炎信號釋放到周圍的微環(huán)境和血液循環(huán),觸發(fā)一系列信號級聯(lián)反應,使炎癥細胞產(chǎn)生促炎介質,如細胞因子、趨化因子和C反應蛋白等,最終導致炎癥反應[7]。有研究表明,與非吸煙者比較,吸煙者外周血中中性粒細胞、單核細胞、淋巴細胞、嗜堿性粒細胞、超敏C反應蛋白、單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)、γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)水平較高,表明吸煙會引起炎癥和免疫反應[8]。

1.1.1 MCP-1有研究發(fā)現(xiàn),隨著吸煙時間的延長,吸煙者體內(nèi)MCP-1水平逐漸升高[9]。MCP-1又稱單核細胞趨化和激活因子(monocyte chemotactic and activating factor,MCAF),屬于C-C亞族(β亞族)成員,主要由單核細胞、巨噬細胞和血管內(nèi)皮細胞分泌產(chǎn)生。MCP-1可與單核細胞表面MCP-1受體發(fā)生特異性結合,從而誘導單核細胞遷移到血管壁炎癥部位[10]。單核細胞通過內(nèi)皮細胞層遷移后分化為巨噬細胞,巨噬細胞可通過吸收低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)和氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)形成富含膽固醇的泡沫細胞和早期脂質條紋,然后通過平滑肌細胞的增殖逐漸發(fā)展為復雜病變[11-16]?；罨膬?nèi)皮細胞和泡沫細胞持續(xù)釋放MCP-1,使炎癥和脂質持續(xù)積累[17]。同時,MCP-1在內(nèi)皮細胞功能失調(diào)和粥樣斑塊的不穩(wěn)定及破裂中發(fā)揮重要作用[18]。

1.1.2 IFN-γ吸煙使個體容易發(fā)生動脈粥樣硬化綜合征,包括穩(wěn)定型心絞痛、急性冠狀動脈綜合征、卒中以及主動脈和周圍動脈粥樣硬化,導致間歇性跛行和腹主動脈瘤[19-20]。動脈粥樣硬化是引起心腦血管疾病的主要原因之一。吸煙加速動脈粥樣硬化是相關心血管損害的主要途徑。FROSTEGARD等[21]研究發(fā)現(xiàn),與非吸煙者相比,發(fā)生動脈粥樣硬化的吸煙者血漿IFN-γ水平升高。IFN-γ是水溶性二聚體細胞因子,由活化T淋巴細胞、自然殺傷細胞、自然殺傷T淋巴細胞和抗原遞呈細胞如巨噬細胞、樹突細胞和淋巴細胞產(chǎn)生,具有抗病毒、免疫調(diào)節(jié)及抗腫瘤特性。IFN-γ是免疫功能的關鍵調(diào)節(jié)因子,在動脈粥樣硬化病變中高度表達,是動脈粥樣硬化形成的重要因素[22]。IFN-γ同時具有促動脈粥樣硬化和抗動脈粥樣硬化作用,這可能是由于IFN-γ與動脈粥樣硬化相關的多個信號通路有關[22]。

1.1.3 微RNA(microRNA,miRNA)miRNA是一類內(nèi)源性非編碼小RNA,在表觀遺傳水平上參與基因表達,可調(diào)節(jié)免疫相關細胞因子水平,對先天性和適應性免疫反應均有影響[23-24]。miR-21是促炎反應的關鍵調(diào)控因子,在許多疾病中表達上調(diào),如心臟損傷、多發(fā)性腫瘤和炎癥[25]。 miRNAs對分子通路的調(diào)控較為復雜,與CVD的發(fā)展過程密切相關[26]。然而,目前關于miRNAs在吸煙者動脈粥樣硬化發(fā)生機制中的作用研究較少。

1.2 吸煙對血脂的影響炎癥可以改變高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)的組成、抗炎特性和血清淀粉樣蛋白A富集[27-28]。高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)水平與心血管事件風險呈負相關,而ox-LDL是動脈粥樣硬化形成的重要因素之一。HDL具有抗動脈粥樣硬化的作用,除具有反膽固醇轉運(reverse cholesterol transport,RCT)促進作用外,還能抑制LDL氧化、平滑肌細胞遷移和血小板聚集,改善內(nèi)皮細胞功能障礙。SHEN等[29]研究表明,急性吸煙會削弱非吸煙者HDL的抗氧化能力。CHEN等[30]研究發(fā)現(xiàn),與健康非吸煙者比較,冠狀動脈性心臟病吸煙者和健康吸煙者的血漿 HDL水平和 HDL誘導的抗氧化、抗趨化能力顯著降低;但在戒煙3個月后,冠狀動脈性心臟病吸煙者體內(nèi) HDL的抗氧化能力和抗趨化能力均顯著提高,然而,HDL誘導的細胞膽固醇外排并不因戒煙而增加。以上研究表明,吸煙可導致血脂異常,進而引起心血管疾病。

1.3 吸煙對血壓的影響目前,吸煙和高血壓之間的直接因果關系尚不明確[31-33]。OHTA等[34]研究表明,吸煙可增加高血壓患者的血壓和心率,這與副交感神經(jīng)活動的減弱有關。相反,有流行病學研究發(fā)現(xiàn),與不吸煙者相比,慢性吸煙者的血壓較低[35]。一項橫斷面研究發(fā)現(xiàn),吸煙的老年男性的收縮壓高于不吸煙者[36]。另有研究表明,戒煙并不會降低血壓,相反,其可能導致血壓升高[36]。ZHAGN等[37]研究發(fā)現(xiàn),吸煙與夜間隱匿性高血壓的發(fā)生率增加有關,尤其是在重度吸煙者或老年男性吸煙者中。有研究顯示,吸煙可使自發(fā)交感神經(jīng)活動增強,產(chǎn)生的增壓反應可能促成高血壓發(fā)生[38]?？傊?現(xiàn)有的數(shù)據(jù)尚不能證明吸煙習慣與血壓值或持續(xù)高血壓風險的關系,且長期戒煙后未觀察到血壓值降低。但有研究顯示,高血壓吸煙者更容易發(fā)展為更嚴重的高血壓,包括惡性高血壓和腎血管性高血壓,這可能會加速動脈粥樣硬化[33],且更容易使動脈粥樣硬化病變部位發(fā)生斑塊破裂[39]。

2 吸煙與常見CVD

2.1 吸煙與心律失常吸煙時釋放到血液循環(huán)中的尼古丁會增加血漿兒茶酚胺濃度,且隨著心肌工作和氧氣需求的增加可能會導致心律失常的產(chǎn)生。煙草中的尼古丁可通過延長動作電位和膜去極化作用引起心律失常。此外,香煙中的一氧化碳也可導致心律失常。有研究發(fā)現(xiàn),吸煙與青少年室性心律失常的發(fā)生有關[40]。此外,ZUO等[41]研究表明,與既往吸煙者(調(diào)查時已戒煙)比較,當前吸煙者發(fā)生心房顫動的風險較高。

2.2 吸煙與心力衰竭心力衰竭是心血管疾病發(fā)展的終末階段,是指心臟的舒張或收縮功能發(fā)生障礙。吸煙是心力衰竭的主要危險因素之一。碎裂QRS波(fragmented QRS complex,fQRS)是一個容易評估的非侵入性心電圖參數(shù),fQRS波的發(fā)生與心肌纖維化或心肌瘢痕引起的心肌活動改變有關,可預測心血管不良事件的發(fā)生[42-43]。有研究通過檢測fQRS發(fā)現(xiàn),與不吸煙者相比,健康吸煙者左心室心肌收縮和舒張功能障礙的發(fā)生率增加,且左心室功能障礙與吸煙時間和強度有關[42-43]。吸煙對心肌細胞有直接毒性作用[44]。吸煙導致的長期炎癥、內(nèi)皮功能受損、心臟后負荷增加、腎功能惡化等會改變心肌的結構和功能,增加心房顫動的發(fā)生風險[45]。另有研究表明,吸煙與射血分數(shù)降低型心力衰竭和射血分數(shù)保留型心力衰竭的發(fā)生有關[46]。

2.3 吸煙與心臟瓣膜病目前,關于吸煙對心臟瓣膜病影響的研究較少。吸煙可損傷主動脈瓣小葉,其機制可能為:煙草中的多種氧化性化學物質和自由基可改變脂蛋白組成,誘發(fā)促炎狀態(tài),促進血小板活化,從而促進膜間質細胞發(fā)生表型轉化(從成纖維細胞變?yōu)槌晒羌毎?,骨基質形成,進而導致狹窄程度加重[47]。有研究表明,吸煙與退行性主動脈瓣疾病密切相關,且呈劑量依賴性[48]。

3 小結

總之,吸煙與CVD密切相關。香煙煙霧可能改變正常細胞的表型和基因表達譜,誘導大量細胞死亡,從而可能觸發(fā)局部或全身炎癥反應,導致內(nèi)皮細胞活化,脂質、脂蛋白和免疫細胞在血管壁沉積,促進血栓前階段和動脈粥樣硬化斑塊形成,并隨著時間的積累可導致冠狀動脈不同程度的狹窄,從而導致CVD的發(fā)生。戒煙可降低CVD的發(fā)生風險,臨床醫(yī)生應積極勸阻吸煙。