血鉀濃度與代謝綜合征的相關性

何雪，慈健

（中國醫(yī)科大學附屬第四醫(yī)院體檢中心，沈陽 110032）

代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）是以糖和脂肪代謝紊亂為核心的一組癥候群，由腹型肥胖、脂質代謝紊亂、高血壓、胰島素抵抗和高血糖等因素組成，是心血管疾病的重要危險因素［1］。鉀是體內最重要的無機陽離子之一，是細胞內最豐富的陽離子電解質，具有維持細胞新陳代謝、保持細胞靜息膜電位、調節(jié)細胞內外的滲透壓及調控酸堿平衡等多種生理功能，并參與蛋白質合成和碳水化合物代謝［2］。低血鉀是臨床常見的電解質紊亂，細胞外血鉀濃度的輕微變化可影響細胞外環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，進而導致代謝紊亂。越來越多的研究［3］表明，體內一些元素的失衡可能是導致MS的關鍵因素。

目前尚缺乏以北方城區(qū)人群為研究對象，對血鉀濃度與MS相關性進行分析的研究。本研究通過對沈陽市城區(qū)35～64歲居民血清鉀濃度與MS及其組成因素的關系進行分析，為MS的預防及早期篩查提供建議。

1 材料與方法

1.1 研究對象

納入?yún)⑴c遼寧省沈陽市城區(qū)居民動脈硬化及其相關疾病調查的居民。本研究采用整群抽樣方法，在2011年4月至2013年4月間對遼寧省沈陽市北塔社區(qū)35～64周歲的常住居民（居住時間≥5年）進行動脈硬化及其相關疾病的流行病學調查。本研究經(jīng)中國醫(yī)科大學附屬第四醫(yī)院倫理委員會批準，所有研究對象在試驗開始之前均已簽署知情同意書。

排除標準：（1）近期應用可能影響血清鉀離子水平的藥物；（2）近期（1周內）有嘔吐、腹瀉者；（3）患有嚴重肝功能不全、腎功能不全［估算腎小球濾過率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）＜60 mL/（min·1.73 m2）］、急慢性感染、惡性腫瘤、甲亢等影響血鉀代謝和分布的疾病；（4）血鉀值＜3.5 mmol/L或＞5.5 mmol/L；（5）資料不完整者。所有患者均按平時飲食習慣進食。

1.2 研究方法

對研究對象進行心血管病相關危險因素的問卷調查、體格檢查和清晨空腹血樣采集。標準化問卷內容包括人口學特征、個人史、家族史、生活方式、藥物史等，所有調查員均經(jīng)過統(tǒng)一培訓。吸煙的定義：每天至少吸1支，吸煙≥1年。體質量經(jīng)電子體重計測量，精確至0.1 kg。身高取直立位測量，精確至0.1 cm。腰圍取直立位測量，以臍與髂前上棘連線中點為準。

采集隔夜空腹（＞12 h）血樣，使用自動生化儀（OLYMPUS AU640，日本OLYMPUS公司）分析肝功能、腎功能、血糖、血脂［包括總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）］及血清鉀、鈉、氯離子。

MS診斷標準參考國際糖尿病聯(lián)盟MS的臨床檢出標準和中國人群的實際情況［4］，將研究對象分為MS組和非MS（NMS）組。MS的組成因素定義如下：（1）TG水平升高，即TG≥1.7 mmol/L，或已接受針對性治療；（2）HDL降低，即男性HDL＜1.03 mmol/L，女性HDL＜1.29 mmol/L，或已接受針對性治療；（3）血壓升高，即收縮壓≥130 mmHg或舒張壓≥85 mmHg，或已接受降壓治療，或已被診斷為高血壓；（4）空腹血糖升高，即空腹血糖≥100 mg/dL（5.6 mmol/L），或已被診斷為糖尿病；（5）腰圍，男性腰圍＞90 cm，女性腰圍＞80 cm。上述5個因素中檢出任意3個即可診斷為MS。

1.3 統(tǒng)計學分析

應用SPSS 21.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布計量資料以±s表示，分類變量采用百分比（%）表示。連續(xù)型變量的2組間比較，正態(tài)分布者采用獨立樣本t檢驗；連續(xù)型變量的多組間比較，正態(tài)分布者采用方差分析。分類變量的比較采用χ2檢驗。采用多元logistic回歸進行相關性分析。P＜ 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 基本臨床資料

共2 169名35～64周歲的居民納入本研究。研究對象中 MS 的患病率為39.9%（866/2 169）。MS組年齡、高血壓患病率、糖尿病患病率、吸煙比例、腰圍、腰臀比、收縮壓、TC、TG、空腹血糖高于NMS組（P＜0.05），HDL、血鉀低于NMS組（P＜ 0.05）。男性高血壓患病率、糖尿病患病率、吸煙比例、飲酒比例、體質量指數(shù)、腰圍、腰臀比、收縮壓、舒張壓、TC、TG、空腹血糖高于女性（P＜ 0.05），HDL、LDL、血鉀低于女性（P＜ 0.05）。見表1。

2.2 不同MS組成因素者血鉀濃度的比較

健康人群、具有1～5個MS組成因素者的血鉀濃度分別為（4.49±0.46）、（4.48±0.42）、（4.45±0.44）、（4.22±0.32）、（4.18±0.30）、（4.16±0.34）mmol/L，具有3個及以上MS組成因素者的血鉀濃度明顯低于健康者、具有1個及2個MS組成因素者（P＜ 0.001）。

2.3 僅有1個MS組成因素者血鉀的性別差異

對僅有1個MS組成因素者按性別進行分析。女性中，TG升高者、HDL降低者、血壓升高者、血糖升高者其血鉀濃度明顯低于不具有這些MS組成因素者（P＜ 0.05），而腰圍升高者與腰圍正常者血鉀濃度無統(tǒng)計學差異（P＞ 0.05）。男性中，TG升高者、HDL降低者、血壓升高者、血糖升高者、腰圍升高者與不具有這些MS組成因素者比較，血鉀濃度無統(tǒng)計學差異（P＞ 0.05）。見表2。

2.4 血鉀濃度與MS組成因素的相關性

逐步回歸分析顯示，血鉀濃度的獨立影響因素是腰臀比、TG、HDL。logistic 回歸分析顯示，血鉀濃度低者更易患MS（回歸系數(shù)β=-0.78，OR=0.458，P＜ 0.01）。

表1 研究對象的基本臨床資料Tab.1 Characteristics of study population

表2 僅有1個MS組成因素者血鉀濃度比較Tab.2 Serum potassium level in individuals with only one component of metabolic

3 討論

MS是心血管疾病的重要危險因素，早期診斷及干預可在一定程度上預防心血管事件的發(fā)生。電解質的代謝異常在疾病發(fā)生中的作用日益受到關注，本研究發(fā)現(xiàn)，MS者的血鉀濃度明顯低于NMS者，提示血鉀濃度與MS可能存在關聯(lián)。

本研究在僅有1個MS組成因素的女性中，發(fā)現(xiàn)血壓符合MS診斷標準者的血鉀濃度明顯降低。有研究［5］發(fā)現(xiàn)，血鉀與高血壓的發(fā)生呈負相關。鉀通過影響交感神經(jīng)的活性，抑制近曲小管和遠曲小管對鈉的重吸收，抑制腎素分泌及降低血漿腎素活性，抵抗血管緊張素Ⅱ，激活Na+-K+-ATP酶，使小動脈平滑肌血管擴張，周圍血管阻力降低，從而使血壓下降［6］。因此，血鉀濃度降低可引起血壓升高。但本研究在僅有1個MS組成因素的男性中并未發(fā)現(xiàn)血鉀濃度有顯著差異，對于血鉀濃度與高血壓關系的性別差異仍需進行大樣本量的研究。此外，MS與高血壓診斷標準中對血壓的數(shù)值定義并不一致，可能使血鉀濃度與血壓升高的分析結果有差異。

微量元素與糖尿病的關系備受關注，許多研究都揭示了低血鉀與糖代謝異常的相關性。有研究［7］發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)性高血壓患者中，利尿劑引起的低血鉀和血鉀濃度逐漸降低與糖調節(jié)受損和糖尿病的發(fā)生相關。在原發(fā)性高血壓患者中，使用利尿劑之后，血鉀濃度每降低0.5 mmol/L可使糖尿病的發(fā)生率增加45%［8］。一項對上海市40 歲以上城鎮(zhèn)居民的研究［9］發(fā)現(xiàn)，正常范圍內的低血鉀與糖代謝異常的患病風險顯著相關。CHATTERJEE等［10］報道了血鉀水平與糖尿病的發(fā)生呈負相關，且與利尿劑的應用無關，血鉀水平低的個體胰島素抵抗更為嚴重。一些研究結果提示，血鉀濃度降低是糖尿病及糖尿病前期發(fā)展為2型糖尿病過程中的危險因素之一。目前有關低血鉀引起糖代謝異常的機制尚未明確，有學說認為低血鉀與胰島素分泌之間的關系可能是其中的機制之一。鉀通過胰腺β細胞對胰島素的分泌［11］、碳水化合物的代謝（尤其是從葡萄糖轉化為糖原）起著關鍵作用［2］，低鉀可能導致胰島素分泌受損及糖耐量受損。最新研究［12］報道，鉀離子通道阻斷劑可用以治療肥胖和胰島素抵抗。胰島素抵抗是目前較為認可的MS發(fā)病機制之一，血鉀濃度降低可通過引起糖代謝紊亂而加速MS的進程，早期進行相關篩查及干預可能為降低MS的發(fā)生率提供新的思路。

肥胖是心血管代謝疾病的主要危險因素，腹型肥胖以內臟脂肪增多為特征，可使醛固酮產生增多［13］，使肥胖患者出現(xiàn)鈉水潴留、低鉀血癥等臨床表現(xiàn)。本研究發(fā)現(xiàn)低鉀與腰臀比相關，而未發(fā)現(xiàn)其與腰圍明顯相關。有研究［14］發(fā)現(xiàn)血鉀與體質量指數(shù)相關，但未發(fā)現(xiàn)腰圍與血鉀的相關性。上述研究結果的不一致性提示，肥胖的類型及不同指標可能對血鉀有影響，其機制尚需進一步研究。

本研究在僅有1個MS組成因素的女性中，發(fā)現(xiàn)TG和HDL異常者血鉀濃度明顯降低，且TG和HDL是血鉀濃度的獨立影響因素。有研究［15］發(fā)現(xiàn)，血鉀與膽固醇、TG均呈顯著負相關。低血鉀與高血脂之間的作用機制目前尚不明確，有研究［16］發(fā)現(xiàn)鉀的營養(yǎng)狀態(tài)對血清膽固醇水平有一定的影響，鉀含量變化會影響血液黏度。這也提示，低血鉀可能通過引起脂質代謝紊亂而參與MS的進程。高脂血癥患者血鉀濃度的測定，對MS的評估和心血管事件的預測都具有重要的臨床意義。

隨著MS 組成因素數(shù)量的增加，血鉀濃度逐漸降低。血鉀濃度可作為MS發(fā)展進程中的一個監(jiān)測指標，對尚未達到MS診斷標準者采取早期干預措施可能降低其發(fā)展為MS的風險，從而降低代謝性疾病及心血管事件的發(fā)生率。對已患MS者，血鉀濃度的變化可為干預措施的有效性提供參考。

綜上所述，血鉀濃度與MS呈負相關，血鉀濃度的監(jiān)測可為MS者的早期診斷及治療效果觀察提供參考依據(jù)。