心血管保護機制與臨床研究進展
下調腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)活性
動物試驗表明維生素D對RAAS系統具負性調節作用作為機體電解質-容量穩態的主要調節系統,RAAS活性增強可致動脈高壓。體外試驗表明,1,25二羥維生素D3[1,25(OH)2D3]可抑制球旁細胞(腎素分泌的主要來源)腎素基因轉錄,且不受胞外鈣、磷和甲狀旁腺激素(PTH)濃度的影響。
予野生型小鼠高鹽飲食後,其循環中腎素和血管緊張素Ⅱ濃度將受抑制,而維生素D受體(VDR)基因敲除小鼠對高鹽飲食無反應,腎素和血管緊張素Ⅱ仍維持在高濃度水平。VDR基因敲除小鼠會出現RAAS系統亢進、高血壓、心肌肥厚和煩渴等。
在糖尿病小鼠和5/6腎切除小鼠這兩種由RAAS系統異常介導的腎病模型中,1,25(OH)2D3類似物可與血管緊張素轉換酶抑製劑(ACEI)和血管緊張素受體拮抗劑(ARB)協同,抑制腎病進展。
維生素D可能也是人體RAAS系統活性的調節劑與動物試驗比較,迄今對人體維生素D和RAAS系統間關係的研究較少。
雷斯尼克(Resnick)最先報告血漿腎素活性(PRA)與1,2(OH)2D3水平呈負相關(r=-0.65)。薩格登(Sugden)等的研究表明,與安慰劑相比,服用維生素D可使收縮壓降低14mmHg,且循環血管緊張素Ⅱ水平(-6.3pg/ml,P=0.14)亦出現降低趨勢。
在一項給予285名受試者高鹽平衡飲食的研究中,與血漿25羥維生素D[25(OH)D]水平高於30μg/L的受試者相比,25(OH)D水平為15~29.9μg/L及低於15μg/L者的血循環中基礎血管緊張素Ⅱ濃度明顯升高(P=0.03),而PRA升高並不明顯(P=0.40)。
增加胰島素敏感性
邱(Chiu)等經研究126例糖耐量異常者發現,血清25(OH)D水平與胰島素敏感性呈正相關。斯克拉格(Scragg)等研究發現,糖耐量異常者血清25(OH)D水平較低。在弗雷明漢子代研究中,與血清25(OH)D的三分位數最高者相比,最低者空腹血糖水平高1.6%、空腹胰島素水平高9.8%、穩態模型胰島素抵抗指數(HOMA-IR)高12.7%,且脂聯素水平更低。
福魯吉(Foroughi)等對524名受試者進行的10年隨訪研究發現,基線25(OH)D水平與10年後空腹胰島素水平及HOMA-IR呈負相關。一項旨在評估補充維生素D對空腹血糖水平影響的前瞻性研究顯示,經過3年觀察,在每日口服400IU維生素D者中,出現空腹血糖水平升高者少於對照組。
上述研究提示,維生素D通過影響胰島素敏感性而在調節血糖方面發揮一定作用,可能對心血管事件產生間接影響。
抑制炎症反應
兩項大樣本隊列研究表明,25(OH)D水平與炎症標記物C反應蛋白(CRP)和白介素(IL)6水平負相關。
也有研究發現,維生素D可抑制動脈粥樣硬化中基質金屬蛋白酶(MMP)的mRNA表達。
類風濕關節炎、銀屑病和硬皮病患者應用維生素D治療可降低疾病嚴重程度。在維生素D缺乏的動脈粥樣硬化患者中,進行為期3個月的維生素D注射治療,可使其血漿MMP-9、金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP-1)和CRP平均值均較治療前顯著下降。
這些研究提示,維生素D可抑制炎症反應,阻止粥樣硬化進展,對保護血管功能具有積極意義。
預防和改善心肌肥厚
維斯哈爾(Weishaar)等研究表明,維生素D不足可導致小鼠心肌肥厚,心臟重量/體重比值增高和心肌細胞外基質過多。而應用1,25(OH)2D3可抑制新生小鼠心室肌增生,並下調c-myc基因和增殖細胞核抗原(PCNA)的表達。
齊特曼(Zittermann)等對心衰患者進行的一項研究發現,N末端B型鈉尿肽前體(NT-proANP)濃度隨循環中25(OH)D和1,25(OH)2D3水平的下降而升高。
對合併左心室肥大的終末期腎臟病或繼發性甲狀旁腺功能亢進患者,帕克(Park)等予以1,25(OH)2D3注射治療15周,結果顯示,患者左心室肥大狀況均有明顯改善。
雖然上述研究存在時間較短、樣本量小等問題,但仍可提示,維生素D缺乏狀態可能引發心肌肥大和增生的危險。
至今已進行了不少流行病學調查及臨床試驗,探究維生素D缺乏與心血管發病風險的關係,下面就已積累的一些主要證據加以介紹。
流行病學研究提示維生素D缺乏與心血管風險增加相關
美國全民健康與營養狀況普查(NHANES)研究已顯示,維生素D狀態與心血管病發生風險間存在相關性。
NHANESⅠ表明,維生素D缺乏人群的心絞痛、心梗和心衰比例高於維生素D水平較高人群;隨年齡增加,維生素D水平正常人群的高血壓發生率下降約20%。
NHANESⅡ顯示,維生素D缺乏人群的冠心病、心衰和周圍血管病的患病率顯著增加;兒童和青少年群體的維生素D缺乏與心血管危險具相關性;多變數分析示,與2(OH)D濃度正常者相比,25(OH)D缺乏者收縮壓高、高密度脂蛋白(HDL)低。
最近進行的NHANESⅢ發現,維生素D水平與高血壓、糖尿病、高甘油三酯血症和肥胖症等均呈負相關。
臨床研究表明維生素D缺乏參與心血管病發生
一項男性健康研究表明,與維生素D充足者相比,維生素D不足者發生心梗的危險增加1倍。
德國一項納入3258例接受擇期心導管造影患者的前瞻性隊列研究顯示,與血清基線25(OH)D水平為最高四分位數者相比,最低四分位數者的死亡(尤其是心血管死亡)校正危險比高2倍。
在弗雷明漢子代研究中,與血漿25(OH)D水平略高(>15μg/L)者相比,無心血管病史的嚴重維生素D缺乏症[25(OH)D<10μg/L]患者5年後發生嚴重心血管事件的危險比為1.80,其中,高血壓患者的維生素D缺乏與心血管危險間的關係更顯著。
一項前瞻性隨訪研究顯示,在7年隨訪期間,嚴重維生素D缺乏症[25(OH)D<10μg/L]患者心源性猝死率及心衰死亡率分別為9.4%(74/789)和6.3%(50/789),而維生素D處於理想水平[25(OH)D>30μg/L]者的上述兩種死亡率均為1.8%(6/336)。
維生素D補充對心血管死亡率影響的評估研究較少
維生素D補充對心血管死亡率影響的評估研究較少。目前認為,維生素D的充足狀態對全身許多組織器官發揮最佳功能有重要作用。美國食品與藥物管理局(FDA)建議,成人每日口服維生素D400~600IU,但有學者認為此量並不足以維持成人機體最佳維生素D水平,建議每日服用維生素D1000IU左右以保持健康狀態。
許(Hsu)等認為,體內維生素D水平僅在合適範圍時才對心血管功能有益,低於或超出這個範圍均可能增加心血管病風險。目前主張血清25(OH)D水平應維持在30~60μg/L之間,但最佳濃度範圍仍無定論。
一般認為,攝入1000IU(25μg)維生素D即可使25(OH)D水平上升約10μg/L。開始補充維生素D後3~6個月即須重新評估血清25(OH)D水平,以免發生中毒[25(OH)D>150μg/L]。
(作者:中國醫學科學院阜外心血管病醫院蔣雄京吉薇)
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