張?jiān)床?,尚曉東,金婧茹,李海明,汪曉芬,常華,楊萌,和渝斌
內(nèi)皮功能障礙、原發(fā)性高血壓與靶器官損害的研究進(jìn)展
張?jiān)床?,尚曉東2,金婧茹2,李海明2,汪曉芬2,常華2,楊萌1,和渝斌2
心血管疾病嚴(yán)重威脅著人民的身心健康,在心血管危險(xiǎn)因素中,原發(fā)性高血壓(EH)的患病率最高,全球25歲以上人群EH患病率達(dá)40%,其危害性及致殘性也最高[1]。青年人群一旦發(fā)病對其身心健康會(huì)造成嚴(yán)重傷害,因此及時(shí)預(yù)防EH的發(fā)生具有重要意義。
血管內(nèi)皮細(xì)胞(VEC)功能障礙是EH發(fā)生和進(jìn)展的重要病理生理機(jī)制之一,EH又加重VEC的功能障礙并使機(jī)體內(nèi)靶器官受到損害。EH患者的血流搏動(dòng)變強(qiáng)且血流的切向力增大,對VEC刺激加強(qiáng),發(fā)生功能失調(diào);因此本文就EH、內(nèi)皮功能障礙與靶器官損害的研究進(jìn)展作一綜述。
VEC內(nèi)襯于機(jī)體血管內(nèi)壁上,是血管平滑肌與循環(huán)血液間的一層屏障,是一種連續(xù)的完整覆蓋在機(jī)體內(nèi)血管管腔內(nèi)表面的單層扁平細(xì)胞,可阻止白細(xì)胞、血小板粘附及有害物質(zhì)侵入。VEC還能維持血管穩(wěn)定,控制血管內(nèi)外物質(zhì)交換。VEC被公認(rèn)為是一種高度調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)血管張力的非常活躍器官[2],可釋放內(nèi)皮源性舒張因子(EDRFs)及內(nèi)皮源性收縮因子(EDCFs)[3]。其中,EDRFs中最為重要的是一氧化氮(NO),NO是體內(nèi)最關(guān)鍵的可調(diào)節(jié)血管舒張的因子,具有促進(jìn)血管舒張、抑制炎癥產(chǎn)生及抑制血小板聚集等作用[4,5]。當(dāng)NO發(fā)生合成、釋放障礙或活性下降時(shí),可導(dǎo)致血管收縮及血壓升高。
EDRFs還包括內(nèi)皮源性超極化因子(EDHF)及前列環(huán)素I2(PGI2)等,其中EDHF能將細(xì)胞膜上的K+通道打開,使細(xì)胞膜超極化,導(dǎo)致血管舒張,PGI2能與相應(yīng)受體結(jié)合,使腺苷酸環(huán)化酶激活,血管舒張。EDCFs包括血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、內(nèi)皮素-1(ET-1)及血栓素A2(TXA2)等,ET-1具有促進(jìn)機(jī)體內(nèi)平滑肌增殖的作用,是目前最持久、最強(qiáng)的EDCFs,可與相應(yīng)受體結(jié)合,促進(jìn)前列腺素合成、抑制NO生成。AngⅡ具有促進(jìn)內(nèi)皮素生成、刺激超氧負(fù)離子生成的功能,使NO降低,達(dá)到收縮血管的作用。TXA2在環(huán)氧化酶的途徑中生成,對血管平滑肌的增殖、血小板聚集均有促進(jìn)作用。在人體處于健康狀態(tài)時(shí),EDRFs與EDCFs對血管平滑肌細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用相互拮抗,從而維持血管收縮和舒張的相對平衡。
2.1 NO的生物合成NO是維持人體血管舒縮平衡的最主要因素。NO由L-精氨酸經(jīng)兩步氧化成瓜氨酸代謝而產(chǎn)生的[6](圖1),該過程是在內(nèi)皮源性一氧化氮合酶(eNOS)及一氧化氮合酶(eNOS)活化輔助因子(如四氫生物蝶呤)的催化調(diào)節(jié)下發(fā)生的[7]。已發(fā)現(xiàn)的eNOS活化存在以下三種方式:①鈣離子/鈣調(diào)蛋白(Ca2+/CaM)敏感型活化,此方式對NO的合成最為關(guān)鍵[8,9]。Piazza等發(fā)現(xiàn)鈣離子/鈣調(diào)蛋白(Ca2+/CaM)結(jié)合蛋白具有抑制機(jī)體內(nèi)eNOS活化的作用;②通過對eNOS磷酸化修飾進(jìn)而使機(jī)體內(nèi)eNOS活化,該活化過程在絕大多數(shù)情況下可不依賴鈣離子/鈣調(diào)蛋白(Ca2+/CaM)進(jìn)行[10];③可能存在其他的激動(dòng)劑誘導(dǎo)eNOS活化。
圖1 一氧化氮(NO)合成過程和生物學(xué)功能
2.2 NO的生物學(xué)功能NO產(chǎn)生后,從機(jī)體皮層快速擴(kuò)散,激活平滑肌細(xì)胞中的可溶性鳥苷酸環(huán)化酶,使機(jī)體內(nèi)環(huán)鳥苷酸(cGMP)生成增加,鈣離子濃度降低,平滑肌松弛及血管舒張[11](圖1)。NO的生物學(xué)利用度及功能下降,對VEC產(chǎn)生功能損害。在敲除eNOS的小鼠模型中,發(fā)現(xiàn)了高血壓及小鼠出現(xiàn)VEC功能發(fā)生紊亂的現(xiàn)象[12]。
2.3 NO在氧化應(yīng)激下的變化NO在機(jī)體內(nèi)由活性氧(ROS)及超氧負(fù)離子對其進(jìn)行清除。氧化應(yīng)激狀態(tài)下,超氧負(fù)離子水平增加,對NO的清除率也增加,形成過氧亞硝酸鹽,抑制eNOS活性,使體內(nèi)NO生成減少。另外,由于機(jī)體的氧化應(yīng)激狀態(tài)能夠?qū)е螺o酶Ⅱ的過度活化,使機(jī)體內(nèi)ROS水平升高[13],四氫生物蝶呤(BH4)和eNOS的解耦合,解耦合的eNOS失去了產(chǎn)生NO的能力,機(jī)體產(chǎn)生超氧化物,導(dǎo)致NO生物利用度降低。
2.4 NO和EH在高血壓狀態(tài),其微血管系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)持續(xù)的收縮壓升高現(xiàn)象,使VEC早衰及更新加快。早衰的VEC被再生的VEC代替,再生的VEC產(chǎn)生及釋放EDRFs的能力損傷,導(dǎo)致EDRFs/EDCFs失衡,使EH患者的血管過度收縮[14,15]。EH患者VEC功能發(fā)生障礙,與機(jī)體在氧化應(yīng)激狀態(tài)下NO生物利用度降低及生成減少有關(guān)。除此之外,EH還可導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)ROS水平升高,使NO清除增加,NO水平降低,血管舒張功能障礙。綜上所述,EH能導(dǎo)致VEC功能障礙,引起NO水平降低,使機(jī)體內(nèi)的血管收縮加重,血壓升高。
3.1 內(nèi)皮功能障礙是靶器官損害的早期表現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),約50%的患者在心腦血管事件發(fā)生前未能檢測到自身心腦血管發(fā)生病變[16],提示對于這類人群,我們需要更早期的證據(jù)用以預(yù)測和診斷心腦血管不良事件的發(fā)生。研究熱點(diǎn)主要集中在微血管系統(tǒng)方面,尤其是VEC功能。VEC功能障礙是1990年首次被提出作為前臂血管疾病的重要發(fā)病機(jī)制[17]。之后不斷有研究表明VEC功能障礙是EH病理、生理中的早期改變,且是靶器官亞臨床損害的病因和早期表現(xiàn)。EH患者在靶器官損害被發(fā)現(xiàn)前,其機(jī)體內(nèi)就已經(jīng)存在內(nèi)皮損傷。事實(shí)上在EH家族史血壓正常的子代體內(nèi),也已出現(xiàn)NO含量降低,VEC障礙的現(xiàn)象。提示VEC功能障礙、NO含量降低是引發(fā)EH的因素,也提示VEC功能障礙具有遺傳傾向。因此,VEC功能障礙可作為EH患者靶器官損害的早期檢測指標(biāo),可早期診斷并干預(yù)靶器官損害,提高預(yù)后。
3.2 內(nèi)皮功能障礙可預(yù)測靶器官損害EH亞臨床型靶器官損害包括左心室肥厚、視網(wǎng)膜血管病變、頸動(dòng)脈內(nèi)膜-中層增厚及尿白蛋白等,這些改變在靶器官損害前即可診斷。而上述亞臨床損害的早期表現(xiàn)是VEC功能障礙,因此檢測內(nèi)皮功能障礙有助于低危EH人群的早期風(fēng)險(xiǎn)評估。目前臨床上主要通過測定機(jī)體內(nèi)血管內(nèi)皮舒張活性來評價(jià)內(nèi)皮功能,由肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張功能(FMD)是應(yīng)用最廣泛的VEC功能是否障礙的無創(chuàng)性檢測方法。
內(nèi)皮功能障礙是EH及其并發(fā)癥的重要發(fā)病和病理生理機(jī)制,EH及靶器官損害可加重內(nèi)皮功能障礙,三者相互促進(jìn),形成惡性循環(huán)?;颊甙l(fā)生內(nèi)皮功能障礙,不僅為患者及其靶器官亞臨床型損害提供早期診斷標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)測依據(jù),也為治療EH提供了新的靶點(diǎn)。
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本文編輯:孫竹
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