高血壓患者白細(xì)胞內(nèi)源性硫化氫與糖脂代謝指標(biāo)的關(guān)系

陳永增，孫曉楠，黃先勇，曾 強(qiáng)，蔡君燕

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高血壓患者白細(xì)胞內(nèi)源性硫化氫與糖脂代謝指標(biāo)的關(guān)系

陳永增1，孫曉楠1，黃先勇2，曾 強(qiáng)2，蔡君燕3

目的 探討高血壓患者白細(xì)胞內(nèi)源性H2S水平與血脂、血糖等營(yíng)養(yǎng)代謝指標(biāo)的可能關(guān)系。方法 研究2012-10至2014-02在解放軍總醫(yī)院國(guó)際醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行查體的高血壓患者212例，根據(jù)體重指數(shù)、胰島素水平進(jìn)行分組分析。所有入選對(duì)象測(cè)定白細(xì)胞H2S產(chǎn)生量，并對(duì)其與血壓、血脂、血糖、糖化血紅蛋白、胰島素水平、尿酸等代謝指標(biāo)關(guān)系分析，比較各組研究對(duì)象白細(xì)胞內(nèi)H2S產(chǎn)生量的差異，并進(jìn)一步采用相關(guān)及回歸分析探討之間的關(guān)系。結(jié)果 超重組[(0.49±0.21) mmol/μg]及肥胖組[(0.49±0.35) mmol/μg]高血壓患者5 h白細(xì)胞H2S產(chǎn)生總量均明顯下降，明顯低于體重正常組[(0.93±0.44) mmol/μg，P<0.05]。高胰島素水平患者白細(xì)胞內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量降低(P<0.05)。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)體重指數(shù)、尿酸水平、空腹胰島素水平均與內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)；而HDL-C水平則與H2S產(chǎn)生存在正相關(guān)關(guān)系(Pearson 相關(guān)性=0.205，P<0.01)。進(jìn)一步回歸分析顯示白細(xì)胞 H2S產(chǎn)生量可以影響其空腹胰島素水平，較低的H2S水平造成空腹胰島素水平的升高。結(jié)論 高血壓患者白細(xì)胞內(nèi)源性H2S水平將對(duì)其營(yíng)養(yǎng)代謝穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，H2S產(chǎn)生不足將升高胰島素水平，降低胰島素敏感性，加重營(yíng)養(yǎng)代謝的異常，從而進(jìn)一步推動(dòng)病程的進(jìn)展。

H2S；胰島素；體重指數(shù)；高血壓

越來(lái)越多研究顯示，高血壓是一種代謝紊亂綜合征，往往伴有糖脂代謝的紊亂。硫化氫(hydrogen sulfide,H2S)作為體內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)重要的組成成員之一，在高血壓的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中扮演了重要角色，而體外研究結(jié)果顯示H2S作為蛋氨酸代謝產(chǎn)物，對(duì)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)代謝穩(wěn)態(tài)存在一定的調(diào)節(jié)作用，基于此我們推測(cè)高血壓患者內(nèi)源性H2S水平變化可能會(huì)對(duì)該類患者營(yíng)養(yǎng)代謝異常產(chǎn)生影響，從而進(jìn)一步影響病程進(jìn)展。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)對(duì)于高血壓患者糖脂代謝的相關(guān)指標(biāo)與H2S水平進(jìn)行研究分析，初步探討白細(xì)胞內(nèi)源性H2S與血糖、血脂等相關(guān)指標(biāo)的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 入選解放軍總醫(yī)院查體中心2012-10至2014-02住院完成健康查體的高血壓患者212例。高血壓的診斷標(biāo)準(zhǔn)及控制標(biāo)準(zhǔn)參照2010年《中國(guó)高血壓防治指南》。參照中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)將入選高血壓患者按照體重指數(shù)分組：18 kg/m2≤BMI<24 kg/m2為正常體重組，24 kg/m2≤BMI<28 kg/m2為超重組，BMI≥28 kg/m2為肥胖組。所有研究對(duì)象均無(wú)糖尿病、心腦血管病及其他慢性疾病史，一年內(nèi)無(wú)手術(shù)史，3個(gè)月內(nèi)無(wú)各種急性疾病史，無(wú)大量飲酒史。所有入選者均簽署知情同意書(shū)，該研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 白細(xì)胞內(nèi)源性H2S測(cè)量方法 分離白細(xì)胞后，加入酶反應(yīng)底物半胱氨酸及反應(yīng)所需輔酶磷酸吡哆醛，反應(yīng)產(chǎn)生的H2S氣體使用乙酸鋅(ZnAc)吸收，并使用亞甲基藍(lán)法測(cè)定產(chǎn)生的H2S的量。取新鮮全血2 ml與等體積磷酸鹽緩沖液混合后加入4 ml白細(xì)胞分離液中，采用梯度離心法分離(1800 g，20 min)得白細(xì)胞層。取100 μl采用考馬斯亮藍(lán)法做蛋白定量；其余置于錐形瓶外圈中，并加輔酶4 μmol/L、磷酸吡哆醛溶液0.9 ml及產(chǎn)生H2S所必需的底物0.1 mol/L半胱氨酸溶液20 μl，蓋嚴(yán)蓋子置于37 ℃水浴箱中孵育5 h以使溶液中的H2S充分釋放出，后將吸附后濾紙片及醋酸鋅溶液吸出置于盛有3 ml水的軟管中處理，取200 μl上層液置于1 mm比色杯中于670 nm處測(cè)其吸光光度值。定量測(cè)定白細(xì)胞產(chǎn)生量單位重量白細(xì)胞H2S產(chǎn)生量(nmol/μg)=白細(xì)胞5 h產(chǎn)生的H2S的量(nmol)/進(jìn)行孵育的白細(xì)胞的重量(μg)。

1.3 血脂、血糖等其他生化指標(biāo)的測(cè)定 受試對(duì)象常規(guī)抽血至解放軍總醫(yī)院生化科完成上述指標(biāo)的檢測(cè)。

2 結(jié) 果

2.1 一般情況 212例中，男117例，女95例，平均(58.61±6.21)歲，既往明確診斷高血壓的患者109例，初診高血壓患者103例，非初診高血壓患者均已開(kāi)始藥物治療，故其血壓水平與初診高血壓患者相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[SBP(126.53±12.37) mmHgvs(143.19±12.03)mmHg, DBP(81.45±10.31)mmHgvs(89.92±9.39)mmHg,P<0.05)]。

2.2 不同高血壓患者糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)的比較 所有入選研究對(duì)象的體重指數(shù)均大于18 kg/m2。體重指數(shù)高的高血壓患者往往伴有糖脂代謝的異常，與體重正常組患者相比，超重及肥胖的患者具有較高的空腹血糖水平、三酰甘油水平及尿酸水平，而HDL-C水平則明顯降低，在肥胖組患者中同型半胱氨酸水平也明顯升高。 三組患者空腹胰島素水平有逐漸增高的趨勢(shì)，肥胖的高血壓患者空腹胰島素水平明顯高于體重正常組(表1)。

表1 不同體重水平高血壓患者糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)比較 ±s)

注:與體重正常組相比，①P<0.05

2.3 不同組別高血壓患者白細(xì)胞H2S產(chǎn)生量 超重組[(0.49±0.21)nmol/μg]及肥胖組[(0.49±0.35)nmol/μg]患者5 h白細(xì)胞H2S產(chǎn)生總量均明顯下降，明顯低于體重正常組[(0.93±0.44)nmol/μg],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

筆者根據(jù)入選研究對(duì)象空腹胰島素水平進(jìn)行分組分析，將其水平大于25定義為高胰島素血癥組，其余患者定義為正常胰島素水平組，存在高胰島素水平的患者其白細(xì)胞內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量[(0.348±0.221)nmol/μg]降低,低于正常胰島素水平的[(0.713±0.323)nmol/μg]，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.4 白細(xì)胞內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量與糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)分析 體重指數(shù)與內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量存在負(fù)相關(guān)，尿酸水平、空腹胰島素水平與與白細(xì)胞內(nèi)源性H2S之間同樣存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；而HDL-C水平則與內(nèi)源性H2S產(chǎn)生之間存在正相關(guān)關(guān)系，上述相關(guān)性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(表2，P<0.05)。

表2 高血壓患者白細(xì)胞內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量與糖脂等指標(biāo)的相關(guān)分析

對(duì)于白細(xì)胞內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量與空腹胰島素水平進(jìn)一步進(jìn)行回歸分析，我們得到表3所示的結(jié)果?？梢?jiàn)高血壓患者內(nèi)源性H2S水平降低，可以影響其空腹胰島素水平，造成空腹胰島素水平的升高。

表3 高血壓患者白細(xì)胞內(nèi)源性H2S水平與胰島素水平的回歸分析

3 討 論

高血壓患者作為一種多因素簇集的疾病，往往伴有營(yíng)養(yǎng)代謝動(dòng)態(tài)平衡的異常，臨床表現(xiàn)為糖脂代謝的異常，這種穩(wěn)態(tài)異常在高血壓的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。H2S作為一種具有廣泛生理作用的氣體信號(hào)分子，既往的基礎(chǔ)研究顯示對(duì)體內(nèi)的糖脂代謝可能存在一定的調(diào)節(jié)作用，但是臨床資料相對(duì)匱乏。在本研究中筆者對(duì)其進(jìn)行了初步分析，發(fā)現(xiàn)高血壓白細(xì)胞內(nèi)源性H2S水平與患者的肥胖程度、HDL-C、尿酸及胰島素水平存在相關(guān)關(guān)系，提示H2S確實(shí)可能對(duì)高血壓患者的糖脂代謝具有調(diào)節(jié)作用。

肥胖患者血中蛋氨酸的水平增高這一現(xiàn)象已經(jīng)被多項(xiàng)研究證實(shí)，其可能機(jī)制推測(cè)與蛋氨酸代謝產(chǎn)物H2S的抑制脂肪分解作用有關(guān)[1]，而對(duì)于H2S與肥胖研究則存在分歧。Whiteman等[2]對(duì)于11例糖尿病患者及16例超重患者的研究發(fā)現(xiàn)，H2S水平明顯低于正常對(duì)照組，并提出體重指數(shù)/腹圍是良好的預(yù)測(cè)血中H2S水平的良好因子。而Jain等[3]對(duì)于36名健康志愿者的研究則顯示體重水平與血漿H2S水平并無(wú)相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)，體重指數(shù)與白細(xì)胞內(nèi)源性H2S水平之間具有負(fù)相關(guān)性，肥胖是造成內(nèi)源性H2S水平變化的影響因素之一，去除血壓的影響后這種影響仍然存在。

Jain等[3]對(duì)于36名健康志愿者的研究還發(fā)現(xiàn)，血中H2S水平與HDL水平呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，與LDL/HDL之間具有負(fù)相關(guān)性，故而推測(cè)血中H2S是血脂水平的一種重要調(diào)節(jié)因子。湯曉萍等[4]對(duì)于男性健康工人的研究則顯示：血中H2S與三酰甘油、高密度脂蛋白膽固醇等均無(wú)相關(guān)性，與Jain的研究結(jié)果存在分歧。Zheng等[5]對(duì)于62例未治療的初診高血壓患者的研究顯示，紅細(xì)胞來(lái)源的H2S水平與患者的TC、TG、LDL及HDL水平均具有相關(guān)性，我們的結(jié)果與其并不完全相同。我們對(duì)于更大范圍的高血壓患者研究顯示，只有TG及HDL水平與白細(xì)胞內(nèi)源性H2S產(chǎn)生之間存在相關(guān)性，這與CSE基因敲除大鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相似[6]。

內(nèi)源性H2S與糖代謝之間關(guān)系的研究起步較早。早在2009 年，Wu[7]就報(bào)道了H2S對(duì)大鼠急性分離的胰島β細(xì)胞KATP通道電流的影響，但此后研究存在分歧，直到2015年Nakatsu等[8]進(jìn)一步系統(tǒng)地闡述了H2S對(duì)于KATP通道電流阻斷后的影響。相關(guān)臨床研究資料較少。針對(duì)2 型糖尿病患者進(jìn)行的研究顯示：DM患者血漿H 2S水平較正常人相比顯著降低[10]。對(duì)離體肝細(xì)胞給予外源性H2S干預(yù)可以降低對(duì)葡萄糖的利用，阻斷胰島素的作用，被認(rèn)為是造成肝細(xì)胞胰島素抵抗的原因之一[11]。但這一研究結(jié)果被隨后的相關(guān)研究不斷的質(zhì)疑。對(duì)于大鼠的研究顯示胰島細(xì)胞中內(nèi)源性H2S能夠阻斷血糖所誘導(dǎo)的胰島素釋放，從而產(chǎn)生保護(hù)作用[12]。Okamoto等[13]對(duì)于高糖環(huán)境下離體細(xì)胞胰島素抵抗研究顯示，較高的H2S水平能夠改善細(xì)胞對(duì)于胰島素的敏感性，從而具有改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)的作用。對(duì)于代謝綜合征小鼠給與NaHS干預(yù)，可以增加骨骼肌攝取葡萄糖，使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物胰島素分泌水平下降，而這種效果具有劑量依賴性，為H2S改善胰島素抵抗提供另一個(gè)證據(jù)[14]。對(duì)2型糖尿病大鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)外源性H2S干預(yù)可以使胰腺組織胰島素陽(yáng)性表達(dá)細(xì)胞面積(AIEP)和胰島素陽(yáng)性染色率(PRSI)降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而我們的研究也同樣發(fā)現(xiàn)，高血壓患者白細(xì)胞內(nèi)源性H2S的產(chǎn)生與空腹胰島素水平具有負(fù)相關(guān)性(r=-0.177，P<0.05),回歸分析的結(jié)果同樣顯示內(nèi)源性H2S產(chǎn)生量的變化會(huì)造成胰島素水平的變化，內(nèi)源性H2S水平對(duì)其具有調(diào)節(jié)作用。

綜上所述，高血壓患者內(nèi)源性H2S產(chǎn)生不足將會(huì)對(duì)患者糖脂代謝進(jìn)一步產(chǎn)生影響，加重營(yíng)養(yǎng)代謝的異常，從而進(jìn)一步推動(dòng)病程的進(jìn)展。H2S有望成為高血壓進(jìn)程干預(yù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，這需要進(jìn)一步的研究支持。

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(2016-04-06收稿 2016-07-10修回)

(責(zé)任編輯 張 楠)

The study on the effect of leukocyte-derived hydrogen sulfide in the regulation of metabolismin people of hypertension

CHEN Yongzeng1, SUN Xiaonan1，HUANG Xianyong2, ZENG Qiang2,and CAI Junyan3.

1.Department of Geriatric Cardiology;2.Health Management Center, General Hospital of PLA,Beijing 100853，China;3.Basic College of Peking University Health Science Center，Beijing 100083，China

Objective To investigate the effect of leukocyte-derived hydrogen sulfide on regulation of metabolism in hypertensive person.Methods 212 cases of hypertensive subjectswereenrolled, all these persons came from PLA general hospital from Oct 2012 to Feb 2014. Measure theleukocytic productivity of hydrogen sulfide inhypertensive person. Then, measure the metabolism index such as fetal glucose, TC,TG, HDL-C,LDL-C,insulin and so on and analyze the relationship of the leukocyte-derived hydrogen sulfide and those plasma indexandcompare the difference according BMI or insulin level.Results The leukocytic productivity of hydrogen sulfide of overweight and obesity grouphave difference compared with that with normal BMI(0.49±0.21vs0.49±0.35vs0.93±0.44，P<0.05) further analysis show that hypertension with high insulin level has significantly lower hydrogen sulfide level than those of normal(P<0.05),and the leukocytic productivity of hydrogen sulfide exists apparent negative correlation withBMI,insulin level and blood uric acid (P<0.01); positive correlation with HDL-cI(r=0.205，P<0.01). The leukocytic productivity of hydrogen sulfide contribute to the change of insulin.Conclusions Leukocyte-derived hydrogen sulfide play role on the regulation of metabolism in hypertension, lower speed of the leukocyte-derived hydrogen sulfide may lead to higher insulin level ,which will worsen the abnormal nutrient homeostasis,speed up the process of hypertension.

hydrogen sulfide; Insulin; body mass index; hypertension

中央保健課題(W2013DJ15)

陳永增，博士研究生，醫(yī)師。

100853 北京，解放軍總醫(yī)院：1.南樓心血管內(nèi)科，2.健康管理研究院；3.100083，北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)學(xué)院

孫曉楠，E-maill:nanlysun301@126.com

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