心血管保護機制與臨床研究進展

雖然維生素D狀態與心血管危險間關係的機制尚無定論,但相關研究表明,維生素D可能通過影響腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)、調節血糖水平、直接作用於脈管系統減輕炎症反應和抗心肌肥大和增生等機制發揮心血管保護作用。

  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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