血清維生素D水平與原發(fā)性高血壓患者血管內(nèi)皮功能及血漿腎素活性的關(guān)系

李春莉，李玉梅，盧 京，孫小軍

(1. 云南省文山州人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，云南文山 663000；2. 陽春市人民醫(yī)院內(nèi)科，廣東陽春 529600)

維生素D缺乏癥作為一種常見病已成為嚴重的公共衛(wèi)生問題[1-2]。大多數(shù)觀察數(shù)據(jù)表明，維生素D水平較低可能與血壓升高有關(guān)，并且與高血壓的發(fā)生風險更為密切[3-4]。動物實驗研究及一些人體觀察和介入數(shù)據(jù)表明，維生素D及其代謝產(chǎn)物與腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS)有關(guān)[5]。相關(guān)研究表明，高血壓患者的血管內(nèi)皮功能障礙會導致動脈僵硬度增加，是高血壓患者總體死亡率的獨立危險因素[6]。有少數(shù)研究報道了維生素D水平與血管內(nèi)皮功能障礙及RAAS系統(tǒng)活化的關(guān)系。然而，到目前為止，這些關(guān)系尚未在高血壓患者中進行研究。因此，本研究旨在闡明血清維生素D水平降低對原發(fā)性高血壓患者血管內(nèi)皮功能及血漿腎素活性(plasma renin activity, PRA)的影響。

1 資料與方法

1.1病例選擇本研究共納入2016年9月-2017年3月在云南省文山州人民醫(yī)院門診就診的923例29～84歲原發(fā)性高血壓患者。排除了146名錯誤的動態(tài)血壓監(jiān)測(ABPM)數(shù)據(jù)、85名不完整的實驗室檢查者及23名體檢資料不完整者。最終分析了669名符合納入和排除標準的患者。排除標準如下：明顯的心血管事件(心房顫動、腦卒中、心肌梗死、慢性阻塞性外周動脈病或心力衰竭)的既往史；原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥；與吸收不良或慢性胰腺炎有關(guān)的慢性胃腸疾病；風濕性疾??；和/或最近的急性病史、惡性疾病和藥物或酒精濫用史；服用鈣或維生素D補充劑。在133例無藥物治療或未經(jīng)治療干擾RAS(ACE抑制劑和血管緊張素Ⅱ1型受體拮抗劑)、SNS(β-受體阻滯劑或β受體拮抗劑)的患者中評估PRA活性、血管緊張素Ⅱ和血漿醛固酮(plasma aldosterone concentration, PAC)濃度；此外，未服用利尿劑或其他影響鈣磷代謝的藥物。為避免因飲食鹽攝入量的差異而混淆，在指標評估前的7 d，受試者被建議攝入固定的鈉飲食(每天8 g NaCl)。本研究方案獲得云南省文山州人民醫(yī)院倫理審查委員會的批準。

1.2指標檢測過夜禁食后于次日采集患者的血液樣品，并將血清以等分試樣儲存在-80 ℃直至分析。使用羅氏維生素D檢測試劑盒(電化學發(fā)光法)測定血清維生素D含量，血清維生素D<20 ng/mL定義為缺乏。在清晨8∶30至10∶30之間收集PRA、血管緊張素Ⅱ和PAC第1份血樣，靜置至少30 min。平躺2 h后收集第2份血液樣本。將PRA和血管緊張素Ⅱ血液樣品收集在含有EDTA冰冷的Vacutainer真空采血管中。采用放射免疫法測定PRA、血漿血管緊張素Ⅱ。使用肝素作為抗凝劑收集PAC血液樣品并通過放射免疫測定法測定其含量。通過自動分析儀測量生物化學參數(shù)，如血糖、鈣、磷酸鹽、腎功能和脂質(zhì)譜。

1.3血管內(nèi)皮功能所有患者在檢測前4～6 h內(nèi)避免運動、高脂肪飲食、喝咖啡、服用維生素C和吸煙。利用UNEXEF 38G血管內(nèi)皮功能檢測儀(日本Unex公司)測量血流介導的血管舒張功能(flow mediated vasodilation, FMD)。所有檢測由1位有經(jīng)驗的操作員完成。操作人員變異<5%，內(nèi)部操作變異<6%。

1.4血壓測量坐位血壓測量：受試者保持坐姿10 min，采用水銀血壓計3次測量右臂血壓。ABPM監(jiān)測：所有受試者在日常生活中使用MC-6800動態(tài)血壓監(jiān)測儀(深圳邁瑞生物醫(yī)學電子有限公司)進行24 h ABPM監(jiān)測。選擇大小適中的袖帶放在非優(yōu)勢手臂周圍，每15 min(白天)或30 min(晚上)記錄血壓1次。

1.5統(tǒng)計學分析采用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。組間比較采用χ2檢驗和獨立樣本t檢驗。Pearson相關(guān)性分析評估維生素D與實驗室測試指標及FMD之間的相關(guān)性。采用多元逐步線性回歸分析方法，確定了維生素D的獨立關(guān)聯(lián)，并構(gòu)建了多變量回歸模型。模型1：標準模型，將FMD、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c)、超敏C反應蛋白(hs-CRP)和PRA的所有顯著變量納入模型進行雙變量分析；模型2：調(diào)整年齡和性別加上模型1；模型3：調(diào)整甲狀旁腺激素水平加上模型2；模型4：調(diào)整體表面積和平均血壓加上模型3。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1患者的一般資料在納入的669例患者中，有272例(40.7%)患者存在維生素D缺乏。維生素D正常組和維生素D缺乏組年齡和坐位SBP組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表1)。

2.2無藥物治療或使用鈣通道阻滯劑治療患者的一般資料在133例無藥物治療或使用鈣通道阻滯劑治療的高血壓患者中，有94名(70.7%)患者存在維生素D缺乏。維生素D正常組和維生素D缺乏組在年齡、坐位收縮壓、HDL-c、LDL-c、維生素D、Hs-CRP、甲狀旁腺激素、PRA、FMD組間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表2)。

表1維生素D缺乏和正常組高血壓患者基線臨床特征和ABPM參數(shù)的比較

Tab.1 Comparison of baseline clinical characteristics and ABPM parameters between hypertensive patients with and without 25-hydroxyvitamin D deficiency

(n=669)

表2維生素D缺乏和正常組高血壓患者(無藥物治療或使用鈣通道阻滯劑治療)的基線臨床特征和生化特征的比較

Tab.2 Comparison of baseline clinical characteristics and biochemical features between hypertensive patients with and without 25-hydroxyvitamin D deficiency on calcium channel blocker or no medication

(n=133)

a中位數(shù)(四分位間距)。

2.3原發(fā)性高血壓患者疾病相關(guān)危險因素與維生素D的相關(guān)性Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，維生素D與年齡(r=-0.21，P=0.033)、坐位收縮壓(r=-0.22，P=0.035)、Hs-CRP(r=-0.23，P=0.031)、甲狀旁腺激素(r=-0.19，P=0.039)、PRA(r=-0.31，P=0.013)和FMD(r=0.35，P=0.010)之間具有顯著相關(guān)性(表3)。圖1和圖2顯示了維生素D與PRA及FMD之間的關(guān)系。

表3原發(fā)性高血壓患者疾病相關(guān)危險因素與維生素D的相關(guān)性

Tab.3 Associations of disease risk factors with 25-hydroxyvitamin D in patients with essential hypertension

(n=133)

2.4多元逐步線性回歸分析在模型1中，血清維生素D與PRA(β=-0.235，P=0.002)存在負相關(guān)性，與FMD(β=0.432，P<0.001)存在正相關(guān)性。盡管在模型1和模型2中觀察到維生素D與hs-CRP呈負相關(guān)(β=-0.143，P=0.047和β=-0.149，P=0.044)，但在調(diào)整甲狀旁腺激素后，該關(guān)聯(lián)被減弱至無相關(guān)性(β=-0.130，P=0.070)。在模型1和模型2中，血清維生素D與LDL-c無相關(guān)性，但在調(diào)整甲狀旁腺激素后該關(guān)聯(lián)被增強至負相關(guān)(β=-0.159，P=0.027，表4)。

圖1血清維生素D水平與FMD的相關(guān)性

Fig.1 Relationship between serum 25-hydroxyvitamin D level and FMD

圖2血清維生素D水平與PRA的相關(guān)性

Fig.2 Relationship between serum 25-hydroxyvitamin D level and PRA

表4多元回歸分析顯示維生素D相關(guān)變量

Tab.4 Multivariate regression analysis showed variables associated with vitamin D

變量模型1βP模型2βP模型3βP模型4βPPRA-0.2350.002-0.2410.002-0.2220.003-0.305<0.001FMD0.432<0.0010.495<0.0010.463<0.0010.501<0.001LDL-c-0.1140.090-0.1350.068-0.1590.027-0.1550.027Hs-CRP-0.1430.047-0.1490.044-0.1300.070-0.1240.077

β表示標準化的β-回歸系數(shù)。

3 討 論

本研究證實，維生素D缺乏在原發(fā)性高血壓患者中非常普遍，發(fā)生率約為40.7%，尤其是在無藥物治療或使用鈣通道阻滯劑治療(排除可能對維生素D水平的藥理影響)患者中更高，發(fā)生率為70.7%。對此可能的解釋是維生素D缺乏僅僅是多種體液因素之一，聯(lián)合血液動力學不平衡、“不健康”的生活方式和遺傳背景，可能會促進高血壓向嚴重方向發(fā)展[7]。事實上，維生素D通過調(diào)節(jié)炎性細胞因子、氧化應激和RAAS系統(tǒng)[8]，發(fā)揮心血管保護作用。此外，在本研究的高血壓人群中，維生素D與PRA呈負相關(guān)性，與FMD呈正相關(guān)性，且調(diào)整年齡、性別、甲狀旁腺激素水平、體表面積和平均血壓并沒有改變這些關(guān)聯(lián)，提示維生素D的不足對RAAS系統(tǒng)和血管內(nèi)皮功能有直接的的致病作用。

本研究結(jié)果顯示，血清維生素D水平和收縮壓、PRA水平呈顯著負相關(guān)，與以往的報告結(jié)果一致。根據(jù)LEE等[9]的研究，收縮壓但不是舒張壓與維生素D濃度呈負相關(guān)。最近的一項薈萃分析也表明，補充維生素D可以降低收縮壓0.16 mmHg(95%CI：-0.298～-0.022，P=0.023)，但對舒張壓無影響[10]。RAAS系統(tǒng)是維持鈉水穩(wěn)態(tài)和血管張力的中樞調(diào)節(jié)因子，其鹽皮質(zhì)激素效應在細胞外保留了鹽和水，并增加了心輸出量和血壓[11]。許多研究已經(jīng)提出了維生素D對血壓影響效應的作用機制。首先，維生素D可通過形成CRE-CREB-CBP復合物來抑制腎素基因表達[12]；其次，維生素D是腸道吸收鈣的重要因素，因此，低水平的維生素D可能會使鈣的吸收減少超過50%，導致繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進，引起血壓升高[13]。本研究證實了上述觀點，即在原發(fā)性高血壓患者中，維生素D缺乏與甲狀旁腺激素水平升高呈負相關(guān)。此外，內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞和心肌細胞中的維生素D受體可通過減少促炎因子的產(chǎn)生來減少周圍血管的阻力，如本研究發(fā)現(xiàn)維生素D水平增加能抑制血清Hs-CRP釋放。

血管內(nèi)皮功能障礙是原發(fā)性高血壓發(fā)展的關(guān)鍵步驟。本研究表明，高血壓患者血清維生素D缺乏與血管內(nèi)皮功能(FMD)障礙增加獨立相關(guān)，我們的結(jié)果與先前的研究結(jié)果一致，其中包括非高血壓患者。PARK等[14]研究表明，維生素D不足與導管和阻力血管中的動脈硬化和內(nèi)皮功能障礙增加有關(guān)。常晶等[15]報道維生素D水平低與伴有腎功能減退老年患者動脈僵硬度增加相關(guān)。維生素D缺乏介導的內(nèi)皮功能障礙的實際機制仍不清楚，但幾種合理的機制可以解釋維生素D如何影響內(nèi)皮功能障礙。分子和細胞生物學研究表明，維生素D通過對血管平滑肌發(fā)揮抗增殖作用影響內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞功能，并通過調(diào)節(jié)淋巴細胞和單核細胞/巨噬細胞分化和釋放炎性細胞因子來介導血管炎癥，進而改善內(nèi)皮功能[16]。此外，維生素D還通過調(diào)節(jié)RAAS來影響血管壁。降低血清維生素D水平可促進血管平滑肌的增殖，抑制內(nèi)皮細胞依賴性血管舒張，并促進血管鈣化[17]。有證據(jù)表明，血管鈣化可能會增加動脈僵硬度，反之亦然。最后，維生素D還可以保護血管免受動脈粥樣硬化、血管鈣化和內(nèi)皮功能障礙。維生素D的保護內(nèi)皮功能作用包括抑制巨噬細胞膽固醇攝取、下調(diào)血管平滑肌細胞增殖和遷移、抑制炎癥引發(fā)的內(nèi)皮活化和內(nèi)皮黏附分子的表達[18]。這些機制可能導致內(nèi)皮功能障礙。

目前的研究有幾個局限性：①在排除那些干擾RAAS的藥物后，只有少數(shù)嚴格選擇的受試者進行了研究。②血清維生素D水平隨著地區(qū)、季節(jié)和海拔高度的變化而變化，這可能是由于陽光的影響。但是，本研究沒有關(guān)于日照時間的數(shù)據(jù)。③本研究并不是為了區(qū)分維生素D對PRA或FMD的影響機制，因此，研究結(jié)果僅僅表明這些因素之間可能存在的相互作用，需要更多的研究去探尋其中的作用機制。④由于樣本是在一家醫(yī)院選取的，而且不是隨機選擇的，它可能不代表居住在本地區(qū)高血壓患者的維生素D狀況。

總之，本研究觀察結(jié)果表明，維生素D缺乏癥在原發(fā)性高血壓患者中非常普遍，并且維生素D水平與PRA活性和FMD獨立相關(guān)，未來的研究需要探索這些復雜的關(guān)系。