高同型半胱氨酸血癥通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與原發(fā)性高血壓左心室肥厚的機(jī)制研究

潘云紅,楊 威，賈海珍,韓紅彥

(武漢科技大學(xué)附屬天佑醫(yī)院,湖北 武漢430064)

高同型半胱氨酸血癥通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與原發(fā)性高血壓左心室肥厚的機(jī)制研究

潘云紅,楊 威，賈海珍,韓紅彥*

(武漢科技大學(xué)附屬天佑醫(yī)院,湖北 武漢430064)

目的 研究與探討高同型半胱氨酸(Hcy)通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與原發(fā)性高血壓患者左心室肥厚的可能機(jī)制。方法 選擇368例高血壓病患者，根據(jù)Hcy水平分為H型高血壓組(n=277)和非H型高血壓組(n=91)，行心臟彩超檢查測(cè)定左心室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)，同時(shí)檢測(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)誘導(dǎo)因子血管緊張素Ⅱ和精氨酸加壓素水平。結(jié)果 H型高血壓組SBP、LVMI、AngII、AVP值較非H型高血壓組明顯增加(P<0.05)；多因素線性回歸分析顯示，H型高血壓患者伴左室肥厚與高AngII/ANP濃度、服用ACEI/ARB/β-受體阻斷劑具有相關(guān)性(P<0.05)。結(jié)論 高同型半胱氨酸可能通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與原發(fā)性高血壓左心室肥厚的形成。

同型半胱氨酸；原發(fā)性高血壓；左心室肥厚；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

(ChinJLabDiagn,2016,20:2016)

人體血清中同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)水平在15 μmmol/L以上稱為高同型半胱氨酸血癥[1](hyperhomocysteinemia,HHcy)，原發(fā)性高血壓伴有血清Hcy水平升高被稱為H型高血壓[2]，與西方人群相比我國(guó)人群的血漿Hcy水平普遍增高，高達(dá)75%高血壓患者伴有HHcy[3]。高血壓病患者最易出現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)的改變?yōu)樽笮氖曳屎瘢柚够蚰孓D(zhuǎn)高血壓患者的左心室肥厚是高血壓病治療的主要治療目標(biāo)之一[4]。目前，HHcy引起左室肥厚的機(jī)制日益受到關(guān)注，近年來(lái)的研究方向主要集中在HHcy與血管內(nèi)皮、冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化、腦血管病等方面[5]，對(duì)Hcy參于高血壓心室肥厚的發(fā)生發(fā)展以及具體作用機(jī)制方面的研究較少[6]；另一方面，近年來(lái)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(Endoplasmic Reticulum Stress,ERS)在心肌肥大發(fā)病機(jī)制中的作用開(kāi)始受到重視[7]。本實(shí)驗(yàn)研究并探討HHcy通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與左心室肥厚的可能機(jī)制，為HHcy參與左心室肥厚相關(guān)機(jī)制提供新的思路，為臨床干預(yù)左心室肥厚提供新的治療手段。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象和分組 選取2013.12-2015.12在本院確診為原發(fā)性高血壓病患者。入選標(biāo)準(zhǔn):(1)初診高血壓病:根據(jù)《中國(guó)高血壓防治指南2010》制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)，非同日三次測(cè)量血壓SBP≥140 mmHg或DBP≥90 mmHg；(2)既往有高血壓病史，目前正服用降壓藥物者。排除標(biāo)準(zhǔn)(具備以下任意一項(xiàng)即排除):(1)繼發(fā)性高血壓及難治性高血壓；(2)冠心病、肥厚型心肌病、擴(kuò)張型心肌病、心臟瓣膜病；(3)NYHA心功能分級(jí)Ⅲ-Ⅳ級(jí)；(4)已確診的1型糖尿病或2型糖尿病患者；(5)腎病綜合征或腎功能損害，尿素氮(BUN)≥10.71 mmol/L或肌酐(Cr)≥176 μmon/L；)(6)活動(dòng)性肝臟疾病或肝功能異常(丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶或天門(mén)冬氨基酸轉(zhuǎn)移酶≥正常上限的1.5倍)；(7)原發(fā)性痛風(fēng)或高尿酸血癥(男性血尿酸≥420 μmol/L，女性血尿酸≥357 μmol/L)；(8)妊娠、哺乳期婦女或未采取有效避孕措施的育齡期婦女；(9)腫瘤性疾病；(10)甲狀腺功能異常者；(11)研究者認(rèn)為不適合入選的其它情況。所有入選患者均簽署知情同意書(shū)。受試者根據(jù)血Hcy 濃度是否>15 mmol/L，分為H型高血壓組和非H型高血壓組兩組。

1.2 檢測(cè)指標(biāo)及方法

1.2.1 臨床基本資料收集 包括性別、年齡、BMI、心率、吸煙史、高血壓分級(jí)、SBP、DBP、高血壓病程、服用藥物種類(lèi)(CCB、ARB、ACEI、β-blocker、利尿劑等)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)室檢查 所有對(duì)象均于入院隔日清晨空腹?fàn)顟B(tài)下采肘部靜脈血3-5 ml，應(yīng)用美國(guó)貝克曼·庫(kù)爾特公司的Beckman CX4全自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行測(cè)定，包括血漿Hcy、血脂(TC、TG、LDL-C、HDL-C)、空腹血糖、腎功能(肌酐、尿酸)；采用ELISA法檢測(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)誘導(dǎo)因子AngII(北京華夏遠(yuǎn)洋科技有限公司)和AVP(上海古朵生物科技有限公司)。

1.2.3 左心室肥厚的各項(xiàng)指標(biāo) 左心室肥厚診斷標(biāo)準(zhǔn):應(yīng)用心臟超聲心動(dòng)圖診斷標(biāo)準(zhǔn)，采用Deiereux LVM(左心室質(zhì)量校正公式)計(jì)算左心室質(zhì)量指數(shù)(LVMI):男性>125 g/m2，女性>120 g/m2。使用Philips iU22彩色多普勒超聲診斷儀，采用美國(guó)超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)推薦的測(cè)量方法，于左室長(zhǎng)軸面取質(zhì)量滿意的超聲圖像測(cè)定心臟各項(xiàng)指標(biāo):左室舒張末期內(nèi)徑 (LVDD)、室間隔厚度 (IVST)、 左室后壁厚度(LVPWT)及射血分?jǐn)?shù)。所有測(cè)量都在不同掃查中重復(fù)3次。

2 結(jié)果

2.1H型高血壓與各臨床指標(biāo)的關(guān)系 共入選368例患者，其中H型高血壓277例，左心室肥厚123例，H型高血壓患者的收縮壓、AngII、AVP、LVMI值均高于非H型高血壓，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。H型高血壓與各臨床指標(biāo)的關(guān)系見(jiàn)表1。

2.2H型高血壓并左心室肥厚與各臨床指標(biāo)的多因素Logistic回歸分析(表2)如表2所示，高AngII/ANP濃度、服用ACEI/ARB/β-受體阻斷劑與H型高血壓左心室肥厚有一定程度的相關(guān)性(P<0.05)。

3 討論

大量研究表明HHcy與高血壓有著密切的關(guān)系，HHcy不僅是高血壓的危險(xiǎn)因素，而且可作為預(yù)測(cè)因子，評(píng)估高血壓病患者心血管事件的發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[8]。目前已有研究發(fā)現(xiàn)血漿Hcy濃度與左心室心肌重量指數(shù)、左心室后壁厚度、室間隔厚度呈正相關(guān)[6,7]。Walker等研究飲食誘導(dǎo)2周的HHcy大鼠模型心臟超聲檢測(cè)舒張末和收縮末的左室容積增加、左室后壁變薄、心臟的舒張功能下降而收縮功能未改變[9]。RuhuiL等對(duì)74例高血壓病人研究發(fā)現(xiàn)Hcy水平與左室舒張功能密切相關(guān)[10]。Joseph等在HHcy的高血壓大鼠模型上觀察到HHcy能加重高血壓引起的心臟重構(gòu)如心肌肥大、心肌纖維化的改變，使心臟舒張功能不全[11]，與張志敏等的研究結(jié)果一致[12]。本實(shí)驗(yàn)中H型高血壓患者的LVMI明顯高于非H型高血壓患者，左心室肥厚多因素線性回歸分析顯示，HHcy作為高血壓病危險(xiǎn)因素參與左心室肥厚的形成，與上述研究結(jié)果一致。

左心室肥厚是心血管重構(gòu)的重要指標(biāo)之一，在心臟主要表現(xiàn)為心肌細(xì)胞肥大、膠原蛋白沉積、纖維組織增多、心肌變硬、室壁肥厚、心臟擴(kuò)大等，現(xiàn)代治療觀點(diǎn)特別強(qiáng)調(diào)心血管重構(gòu)的延緩和逆轉(zhuǎn)。目前，高同型半胱氨酸血癥引起左室肥厚的機(jī)制開(kāi)始日益受到關(guān)注[13]。以往研究證實(shí)，高血壓可觸發(fā)心肌細(xì)胞，使心肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊和錯(cuò)誤折疊蛋白聚集及鈣離子平衡紊亂，應(yīng)激相關(guān)因子GRP94、caspase12表達(dá)增高，最終導(dǎo)致心肌細(xì)胞肥大凋亡，臨床上出現(xiàn)左心室肥厚(Left Ventricular Hypertrophy,LVH)[14]。另一方面，近年來(lái)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(Endoplasmic Reticulum Stress,ERS)在心肌肥大發(fā)病機(jī)制中的作用開(kāi)始受到重視，血管緊張素II(angiotensin II,AngII)可誘導(dǎo)心肌肥大[15，16]，呂振榮等實(shí)驗(yàn)證實(shí)蛋白酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(protein kinase R-like ER kinase,PERK)介導(dǎo)的ESR是AngII致心肌細(xì)胞肥大的機(jī)制[17]。官洪山研究發(fā)現(xiàn)AngII能誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細(xì)胞凋亡并且與濃度正相關(guān)，高濃度AngII還能誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細(xì)胞發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)細(xì)胞凋亡，表現(xiàn)為CHOP陽(yáng)性凋亡細(xì)胞；同時(shí)也發(fā)現(xiàn)AngII能夠顯著增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)凋亡信號(hào)分子的表達(dá)，這些研究結(jié)果表明在AngII誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細(xì)胞凋亡過(guò)程中存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)心肌細(xì)胞凋亡[18]，推測(cè)其機(jī)制可能有以下幾方面：活性氧、鈣離子穩(wěn)態(tài)平衡、新生蛋白質(zhì)過(guò)度負(fù)荷等。此外，有研究亦證實(shí)精氨酸加壓素(Argipressine,AVP)是一種促進(jìn)心肌重構(gòu)，加重心肌損傷和心功能惡化的神經(jīng)內(nèi)分泌介質(zhì)，它能夠刺激多種細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+失衡引起心肌細(xì)胞肥大[19]。HHcy是否通過(guò)ERS參與高血壓LVH尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)中H型高血壓患者血漿AngII濃度高于非H型高血壓，經(jīng)回歸分析后發(fā)現(xiàn)HHcy與AngII相關(guān)，結(jié)合HHcy并左心室肥厚多因素回歸分析結(jié)果提示高濃度AngII可促進(jìn)左室肥厚形成，使用ACEI/ARB藥物可防止左心室肥厚發(fā)生，兩者結(jié)果一致，推測(cè)ACEI/ARB可以通過(guò)抑制AngII誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)凋亡信號(hào)mRNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)表達(dá)以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)心肌細(xì)胞凋亡。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)H型高血壓患者血漿AVP濃度高于非H型高血壓，AVP與H型高血壓并左心室肥厚相關(guān)，推測(cè)AVP亦有可能通過(guò)誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大凋亡進(jìn)而參與左心室肥厚形成。

表1 H型高血壓與各臨床指標(biāo)的關(guān)系

*P<0.05，與非H型高血壓比較

表2 H型高血壓并左心室肥厚與各臨床指標(biāo)的多因素Logistic回歸分析

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)因子AngII和AVP，推測(cè)HHcy可能通過(guò)內(nèi)質(zhì)應(yīng)激參與高血壓左心室肥厚的形成，不足之處在于未檢測(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激下游信號(hào)分子如GRP 78、Caspase-12、p-JNK、CHOP等的表達(dá)，故無(wú)法得出確切的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有待于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。

[1]Sacco RL,Adams R,Albers G,et al.Guidelines for prevention of stroke in patients with ischemic stroke or transient ischemic attack:a statement for health-care professionals from the American Heart Association/American Stroke Association Council on Stroke:co-sponsored by the Council on Cardiovascular Radiology and Inter-vention:the American Academy of Neurology affirms the value of this guideline[J].Circulation,2006,113(10 ):e409.

[2]胡大一,徐希平.有效控制“ H型”高血壓-預(yù)防卒中的新思路[J].中華內(nèi)科雜志,2008,47(12):976.

[3]李建平,霍 勇,劉 平,等.馬來(lái)酸依那普利葉酸片降壓、降同型半胱氨酸的療效和安全性[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2007,39 (6):614.

[4]Komatsu H,Yamada S,1wano H,et al.Angiotensin Ⅱ receptor blocker,valsartan,increases myocardial blood volume and regresses hypertrophy in hypertensive patients[J].Circ J,2009,73(11):2098.

[5]Lippi G,Plebani M.Hyperhomocysteinemia in health and disease:where we are now,and where do we go from here?[J].Clin Chem Lab Med,2012,50(12):2075.

[6]Alter P,Rupp H,Rominger MB,et al.Association of hyperhomocysteinemia with left ventricular dilatation and mass in human heart[J].Clin Chem Lab Med,2010,48(4):555.

[7]Kharlamova UV,Il'icheva OE.Effect of homocysteine on left ventricular structural and functional parameters in patients on programmed hemodialysis [J].Ter Arkh,2013,85(3):90.

[8]薄 濤.高同型半胱氨酸血癥與高血壓及冠心病相關(guān)分析[J].慢性病醫(yī)學(xué)雜志,2010,12(5):425.

[9]Walker E,Black J,Parris C,et al.Effect of experimental hyperhomocysteinemia on cardiac structure and function in the rat[J].Ann Clin Lab Sci,2004,34(2):175.

[10]Ruhui L,Jinfa J,Jiahong X,et al.Influence of hyperhomocysteinemia on left ventricular diastolic function in Chinese patients with hypertension [J].Herz,2014.

[11]Joseph J,Washington A,Joseph L,et al.Hyperhomocysteinemia leads to adverse cardiac remodeling in hypertensive rats [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2002,283(6):H2567.

[12]張志敏,趙連友,鄒 青,等.依那普利葉酸片對(duì)高血壓伴高同型半胱氨酸血癥大鼠左室肥厚干預(yù)的研究[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2014,14(13):2417.

[13]Erteks,Torun AN,Ates K.The factors that affect plasma homocysteine levels,pulse wave velocity and their relationship with cardiovascular disease indicators in peritoneal dialysis patients[J].Int Urol Nephml,2010,42 (4): 211.

[14]劉秀華.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與心肌肥大[J].生理學(xué)報(bào),2009,61(1):9.

[15]徐占穩(wěn),張?zhí)K河.血管緊張素與心肌肥大的相關(guān)性研究進(jìn)展[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2008,24(11):2010.

[16]Gusev K,Domenighetti AA,Delbridge LM,et al.Angiotensin II-mediated adaptive and maladaptive remodeling of cardiomyocyte excitation-contraction coupling[J].Circ Res,2009,105(1):42.

[17]呂振榮,王曉礽,李玉珍,等.PERK介導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與血管緊張素II誘導(dǎo)心肌肥大的機(jī)制[J].中國(guó)病理生理雜志,2012,28(7):1153.

[18]官洪山.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在主動(dòng)脈縮窄大鼠肥厚左心室和血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)培養(yǎng)心肌細(xì)胞凋亡中的作用[D].北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院,2011.

[19]Saeedi R,Saran VV,Wu SS et al.AMP-activated protein kinase influences metabolic remodeling in H9c2 cells hypertrophied by arginine vasopressin [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2009,296(6):H1822.

The Mechanism of Hyperhomocysteinemia on the development of Left Ventricular Hypertrophy throught Endoplasmic Reticulum Stress

PANYun-hong,YANGWei,JIAHai-zhen，etal.

(TianyouHospitalAffiliatedtoWuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430064,China)

Objective To study and discuss the mechanism of Hyperhomocysteinemia on the development of Left Ventricular Hypertrophy throught Endoplasmic Reticulum Stress.Methods 368 patients with hypertension were enrolled and divided into non-H-type hypertension group and H-type hypertension group according to the Hcy level.They were all evaluated with echocardiography for left ventricular mass index.And the level of Angiotensin II and Argipressine were also tested.Results Comparee to the non-H-type hypertension group,SBP,LVMI,AngII,and AVP were higher in H-type hypertension group (P<0.05).Multiple linear regression analysis showed that H-type hypertension patients with left ventricular hypertrophy were associated with higher level AngII/AVP and taking drugs of ACEI/ARB/β-blocker.Conclusion Hyperhomocysteinemia can probably effect the development of Left Ventricular Hypertrophy throught Endoplasmic Reticulum Stress.

Homocysteine；Hypertension;Left ventricular hypertrophy；Endoplasmic Reticulum Stress

湖北省科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2015CFB595)；武漢科技大學(xué)青年科技骨干培育計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2015XZ023)

1007-4287(2016)12-2016-04

R541.3

A

潘云紅(1971-)，男，碩士，副主任醫(yī)師，主要從事高血壓病的基礎(chǔ)和臨床研究;韓紅彥(1959-)，碩士，主任醫(yī)師，主要從事冠心病的基礎(chǔ)和臨床研究。

2016-04-23)

*通訊作者