ω-3多不飽和脂肪酸改善心血管預(yù)后臨床研究進(jìn)展

李 鼎，王大新

(1.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院心血管內(nèi)科，湖南 長(zhǎng)沙 410011；2.江蘇省揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 蘇北人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，江蘇 揚(yáng)州 225001)

動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,As)是心血管疾病發(fā)生發(fā)展的病理生理基礎(chǔ)，As病理機(jī)制主要是炎癥學(xué)說(shuō)，持續(xù)的炎性刺激與炎癥消退之間的失衡、脂質(zhì)沉積在動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中扮演著主要角色。研究發(fā)現(xiàn)，ω-3多不飽和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acids,ω-3 PUFAs)及其衍生物在減少炎性因子刺激和促進(jìn)炎癥的消退等方面對(duì)心血管系統(tǒng)有著保護(hù)作用[1]。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)日常攝入富含ω-3 PUFAs海魚的愛(ài)斯基摩人因心血管疾病導(dǎo)致的死亡率較低[2]，隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)與較低的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)最密切相關(guān)的長(zhǎng)鏈ω-3 PUFAs主要包括二十碳五烯酸(C20:5 ω-3，EPA)和二十二碳六烯酸(C22:6 ω-3，DHA)。本文就ω-3 PUFAs和心血管疾病預(yù)后的臨床研究的新進(jìn)展做一綜述。

1 ω-3 PUFAs保護(hù)心血管作用

1.1 ω-3 PUFAs的抗炎作用

1.1.1 ω-3 PUFAs調(diào)節(jié)炎癥通路 ω-3 PUFAs中的EPA和DHA能激活單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞的細(xì)胞膜上的G蛋白偶聯(lián)受體120(G protein-coupled receptors,GPR120)和胞內(nèi)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)-γ，通過(guò)抑制核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信號(hào)傳導(dǎo)，抑制環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶2(induced nitric oxide synthase 2,iNOS2)等表達(dá)，減少危害心血管細(xì)胞因子產(chǎn)生[1]。除了激活受體之外，ω-3 PUFAs能合成特異性促消退介質(zhì)(specialized pro-resolving mediators,SPMS)參與調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞活性以及趨化因子的釋放，誘導(dǎo)內(nèi)皮組織由炎癥狀態(tài)轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)態(tài)，促進(jìn)組織中炎癥消退，從而維護(hù)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

EPA經(jīng)由18-羥基二十碳五烯酸(18-hydroxyeicosapentaenoic acid，18-HEPE)進(jìn)一步生成消退素E1(resolvin E1,RvE1)，通過(guò)ERV1-ChemR23受體途徑減少促炎和促增殖細(xì)胞因子[如TNFα、白細(xì)胞介素(interleukin IL)-1β、IL-6、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)]的分泌從而抑制血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cell,VSMCs)增殖[3]。RvE1能減少IL-2β和IL-12釋放，抑制血小板和VSMCs的活化。RvE1及DHA的衍生物消退素D1(resolvin D1,RvD1)能減少中性粒細(xì)胞遷移，增強(qiáng)中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞清除作用。RvD1和RvD2通過(guò)cAMP和蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)通路抑制VSMCs增殖和遷移。RvD1和RvD2均抑制p65/NF-κB通路激活，從而降低IL-1β、IL-6和趨化因子配體-2(chemokine ligand 2,CCL-2)的表達(dá)來(lái)減輕炎癥。RvD1刺激IgM和IgG生成。在限制中性粒細(xì)胞活性和增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性的基礎(chǔ)上，RvD2通過(guò)激活內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)進(jìn)一步刺激NO生成來(lái)減少白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用[4]。保護(hù)素D1(protectin D1)還可有效抑制T細(xì)胞遷移和凋亡，減少TNFα和干擾素γ的產(chǎn)生與釋放，穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，防止粥樣硬化斑塊帽破裂。達(dá)到改善As相關(guān)性心血管疾病預(yù)后的作用。

DHA在巨噬細(xì)胞中進(jìn)行12-脂氧合成，并通過(guò)13次環(huán)氧化過(guò)程進(jìn)一步轉(zhuǎn)化生成脂蛋白抗炎介質(zhì)Maresins。Maresin-1能減少中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬活性，促進(jìn)炎癥的消退。另外，Maresin-1抑制NF-κB-p65信號(hào)通路減少心肌缺血再灌注損傷，減少IL-5和IL-13分泌，減少心肌間質(zhì)纖維化和炎癥反應(yīng)引起的心臟重塑，延緩心臟功能惡化。

1.1.2 ω-3 PUFA競(jìng)爭(zhēng)拮抗花生四烯酸炎癥通路

炎癥介質(zhì)花生四烯酸(arachidonic acid,AA)通過(guò)5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LOX)途徑生成脂質(zhì)介質(zhì)白三烯B4(leukotriene B4,LTB4)促進(jìn)炎癥和動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程,與AA上述促炎通路相反，EPA能與AA競(jìng)爭(zhēng)5-LOX和環(huán)加氧酶(cyclooxygenase,COX)作用位點(diǎn)，從而減少AA下游產(chǎn)物(包括LTB4、PGE2、TXA2)生成，促進(jìn)EPA下游產(chǎn)物(包括LTB5、PGE3、PGI3、TXA3)生成。其中PGI3能促進(jìn)血管擴(kuò)張，血栓烷A3(thromboxane3,TXA3)能抑制血小板聚集[5]。與AA衍生物相比，EPA下游衍生物對(duì)血小板的聚集和炎癥誘導(dǎo)較弱，進(jìn)一步減弱了AA相關(guān)促炎作用。

根據(jù)單因素和多因素回歸分析顯示，具有單種或多種動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病(atherosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)危險(xiǎn)因素的患者，血清EPA/AA變化與血清低密度脂蛋白膽固醇、甘油三酯、非高密度脂蛋白膽固醇水平的變化獨(dú)立且顯著相關(guān)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充EPA，比DHA更能降低動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)[6]。

研究發(fā)現(xiàn)，在三組實(shí)驗(yàn)小鼠中，喂養(yǎng)添加EPA的高脂食物組、沒(méi)有添加EPA的ApoE-/-組與單純給予高脂食物組相比，主動(dòng)脈組織中C反應(yīng)蛋白水平顯著降低，并且血管細(xì)胞黏附分子表達(dá)降低。單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)或COX-2表達(dá)減少，進(jìn)一步減少其引起的相關(guān)動(dòng)脈脂質(zhì)沉積[7]。研究證據(jù)表明DHA降低高甘油三酯血癥患者的超敏C反應(yīng)蛋白(high sensitivity C-reactive protein,hs-CRP)、IL-6水平，并降低自然殺傷細(xì)胞的活性[8]。

1.2 ω-3 PUFAs抗血栓形成

當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷暴露出皮下的膠原時(shí)，血小板黏附于局部膠原，并釋放α顆粒和致密顆粒，同時(shí)在凝血酶、腺苷二磷酸、血栓素A2(thromboxaneA2,TXA2)共同正反饋的作用下使血小板持續(xù)黏附，形成血栓。ω-3 PUFAs促進(jìn)TXA3生成，從而達(dá)到抑制血小板聚集，減少內(nèi)皮損傷后血栓生成的作用。EPA和DHA能插入血小板的磷脂膜結(jié)構(gòu)，抑制血小板在血管損傷部位形成凝血級(jí)聯(lián)復(fù)合物，進(jìn)一步減少凝血酶原和凝血酶結(jié)合形成血栓。

1.3 ω-3 PUFAs降低甘油三酯、調(diào)節(jié)血脂并改善胰島素抵抗

血液中較高濃度的甘油三酯(triglycerides,TG)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)是導(dǎo)致心血管疾病發(fā)生發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素。ω-3 PUFAs作用于肝細(xì)胞，降低促進(jìn)膽固醇合成限速酶羥甲基戊二酸單酰輔酶A(3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A,HMG-CoA)轉(zhuǎn)錄的膽固醇反應(yīng)元件結(jié)合蛋白1c(sterolregulatory element binding protein 1,SREBP-1c)活性，減少脂肪合成。ω-3 PUFAs通過(guò)結(jié)合PPAR-α，增強(qiáng)脂肪酸β氧化，增強(qiáng)脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)活性，降低血液中的TG，增加極低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)清除率，并促進(jìn)高密度脂蛋白膽固醇的產(chǎn)生。促進(jìn)PPARγ調(diào)節(jié)脂肪酸儲(chǔ)存和葡萄糖代謝，改善胰島素抵抗。ω-3 PUFAs也可作用于在腸道內(nèi)表達(dá)的PPARβ/δ，維持細(xì)胞增殖與炎癥之間的穩(wěn)態(tài)[9]。DHA調(diào)節(jié)包括碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(carbohydrate response element binding protein,ChREBP)和叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子O1(forkhead box transcription factor O1,FOX-O1)在內(nèi)的肝臟轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)一步減少載脂蛋白C3(apolipoprotein C3,ApoC3)的合成，增強(qiáng)VLDL的水解，導(dǎo)致脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為更多的低密度膽固醇和低密度膽固醇顆粒。從而改變LDL的體積分布，改善動(dòng)脈粥樣硬化。近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)EPA和DHA對(duì)ApoC3合成的影響不同，與DHA相比，EPA可降低低密度膽固醇顆粒體積，調(diào)節(jié)膽固醇合成及脂質(zhì)在脂蛋白之間的轉(zhuǎn)移[10]。

1.4 ω-3 PUFAs改善血管內(nèi)皮功能與促進(jìn)血管舒張

高血壓是心血管疾病的危險(xiǎn)因素，老年高血壓患者由于自身血管硬化程度加重，調(diào)節(jié)能力變差，臨床普遍表現(xiàn)為收縮壓升高，脈壓差進(jìn)一步加大，血壓波動(dòng)幅度較大。攝入魚油可降低收縮壓及舒張壓，而且補(bǔ)充魚油后的降壓效應(yīng)在老年高血壓患者群體中表現(xiàn)得更明顯。一項(xiàng)為期8周的研究顯示，慢性腎臟病患者每天補(bǔ)充4 g ω-3PUFAs可顯著降低血壓[11]。ω-3 PUFAs能升高體內(nèi)具有抗凝作用的PGI3水平，降低MCP-1，抑制具有強(qiáng)抗凝作用的TXA2生成，減輕炎癥反應(yīng)，促進(jìn)血管舒張。

ω-3多不飽和脂肪酸能降低脈搏波速度與動(dòng)脈僵硬度，改善大動(dòng)脈順應(yīng)性及彈性。DHA能降低組織非特異性堿性磷酸酶(tissue non-specific alkaline phosphatase,TNAP)活性，促進(jìn)p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,p38MAPK)磷酸化，同時(shí)激活PPARγ[12]，阻止β-catenin誘導(dǎo)的VSMCs向成骨樣細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化過(guò)程，改善血管硬化。研究發(fā)現(xiàn)，在冠狀動(dòng)脈鈣化評(píng)分(CAC)>300的亞臨床動(dòng)脈粥樣硬化的日本男性中，DHA和CAC評(píng)分之間存在顯著的負(fù)相關(guān)[13]。

研究發(fā)現(xiàn)，高脂血癥患者(伴或不伴2型糖尿病)每天口服EPA 1 800 mg，6個(gè)月后，伴發(fā)2型糖尿病的患者脂聯(lián)素水平顯著高于對(duì)照組[14]。而治療之前，糖尿病患者脂聯(lián)素水平低于非糖尿病患者，而內(nèi)皮細(xì)胞衍生微粒(endothelial cell-derived microparticles,EDMP)和血管生成素-2(angiopoietin-2,Ang-2)水平高于非糖尿病患者。由此推測(cè)出EPA促進(jìn)脂聯(lián)素生成，抑制單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，減少氧化LDL的攝取，減輕血管損傷，預(yù)防高Ang-2水平糖尿病患者出現(xiàn)血管并發(fā)癥，減少未來(lái)的心血管事件發(fā)生率。

1.5 ω-3 PUFAs改善心肌功能

在心肌灌注不足的器質(zhì)性心臟病如擴(kuò)張型心肌病和缺血性心肌病患者中，自主神經(jīng)調(diào)節(jié)受損是導(dǎo)致致命心律失常事件和心源性猝死發(fā)生的危險(xiǎn)因素。ω-3 PUFAs直接或間接改變心臟離子通道的功能降低致命性心律失常發(fā)生，進(jìn)一步干預(yù)心肌細(xì)胞代謝狀態(tài)及心臟能量代謝過(guò)程。ω-3 PUFAs降低細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度，抑制肌漿網(wǎng)(sarcoplasmic reticulum,SR)Ca2+傳導(dǎo)刺激引起的異丙腎上腺素釋放，調(diào)節(jié)L型鈣通道電流水平延長(zhǎng)相對(duì)不應(yīng)期，防止因心肌缺血損傷出現(xiàn)鈣超載。補(bǔ)充ω-3 PUFAs可以改善缺血性和非缺血性心肌病患者的心率變異性(自主神經(jīng)張力指數(shù))，有助于抑制心衰期間(心肌觸發(fā)活動(dòng)和異常自律性)心律失常的發(fā)生。體外和動(dòng)物模型提示，ω-3 PUFAs穩(wěn)定部分去極化的缺血心肌細(xì)胞，能降低心律不齊和室性心律失常發(fā)生率[9]。GISSI-HF試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ω-3 PUFAs主要通過(guò)抗心律失常作用來(lái)降低CVD風(fēng)險(xiǎn)[15]。

2 ω-3 PUFAs的臨床應(yīng)用

心力衰竭(heart failure，HF)是冠心病發(fā)生發(fā)展的終末期，當(dāng)心臟泵血能力減弱時(shí)，靜脈回心血持續(xù)淤積在心臟，靜脈系統(tǒng)充血過(guò)多，而動(dòng)脈系統(tǒng)血液灌注不足，最終引起循環(huán)障礙。目前的一些相關(guān)臨床研究提示補(bǔ)充ω-3 PUFAs對(duì)HF癥狀有著改善作用。文獻(xiàn)報(bào)道，巨噬細(xì)胞來(lái)源的EPA代謝物18-HEPE可以抑制炎癥反應(yīng)中巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)和心肌纖維化，減緩壓力負(fù)荷下的心臟重構(gòu)。并且DHA衍生物RvD1能限制炎癥反應(yīng)過(guò)程中5-LOX的核易位進(jìn)一步促進(jìn)親分解脂質(zhì)介體LXA4(lipoxin A4)的合成，從而減輕心肌梗死后遺留的慢性炎癥反應(yīng)，延緩心室功能障礙后心力衰竭發(fā)生[16]。GISSI-HF試驗(yàn)研究表明，6 875名缺血性及非缺血性心衰患者每天補(bǔ)充1g ω-3 PUFAs,隨訪3.9年后發(fā)現(xiàn)，總死亡率降低9%(HR:0.91;95%CI,0.833-0.998;P=0.041)，心血管病因?qū)е碌淖≡猴L(fēng)險(xiǎn)率降低8%(HR:0.92;99%CI,0.849-0.999;P=0.009)[15]。

補(bǔ)充EPA有助于降低心血管不良事件發(fā)生率，較高的血清EPA/AA比值與較低的心血管疾病和冠狀動(dòng)脈事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。MESA研究[17]中發(fā)現(xiàn)在13年隨訪后log%EPA(log EPA abundance,EPA豐度的對(duì)數(shù)值)與較低的心衰風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)(HR：0.73；95%CI，0.60-0.91)，提示補(bǔ)充EPA可改善心衰的積極作用，而進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)改變log%DHA比log%EPA更能讓心衰患者獲益，降低心衰風(fēng)險(xiǎn)。同樣在日本EPA脂質(zhì)干預(yù)研究中發(fā)現(xiàn)，EPA/AA比值大于0.75的患者心臟風(fēng)險(xiǎn)顯著降低[18]。

3 ω-3 PUFAs與心血管疾病遠(yuǎn)期預(yù)后

ω-3 PUFAs通過(guò)穩(wěn)定細(xì)胞膜發(fā)揮抗心律失常功能，對(duì)缺血誘發(fā)的心室顫動(dòng)有保護(hù)作用。在紅細(xì)胞膜、血漿或脂肪組織中較高的ω-3 PUFAs水平與較低的冠心病發(fā)病率密切相關(guān)[19]。

多不飽和脂肪酸治療時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)患者的預(yù)后也有重要影響。在心臟復(fù)律前4周給予ω-3 PUFAs后心房顫動(dòng)復(fù)發(fā)率顯著降低(OR 0.39，95%CI，0.25-0.61；P<0.0001)[20]，但ω-3 PUFAs對(duì)心臟復(fù)律后心房顫動(dòng)的預(yù)防效應(yīng)沒(méi)有明顯區(qū)別(OR 0.63；95%CI，0.35-1.13；P=0.12)，治療效果的差異性可能與ω-3 PUFAs與細(xì)胞膜結(jié)合并發(fā)揮其作用過(guò)程所需要的時(shí)間有關(guān)。

通過(guò)為期6個(gè)月對(duì)心臟代謝標(biāo)志物的檢測(cè)，Talari等[21]發(fā)現(xiàn)每2周補(bǔ)充維生素D 50 000 IU及每天補(bǔ)充2×1 000 mg ω-3 PUFAs對(duì)2型糖尿病合并冠心病患者也有益處。該項(xiàng)舉措能降低低密度脂蛋白膽固醇水平(P<0.05),升高高密度脂蛋白膽固醇水平(P<0.05),降低空腹血糖,改善胰島素抵抗,增加胰島素敏感性。補(bǔ)充維生素D和ω-3 PUFAs后，實(shí)驗(yàn)組的高敏C反應(yīng)蛋白水平和安慰劑組相比有所減低(P<0.01),并且能降低頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度。

以一級(jí)預(yù)防為主的The Vitamin D and Omega-3 Trial(VITAL)研究發(fā)現(xiàn)，隨訪觀察EPA和DHA聯(lián)合劑量組5.3年后，發(fā)現(xiàn)次要終點(diǎn)事件發(fā)生率如心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)降低了28%[22]，致命心臟病發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)降低了50%[23]，因冠心病死亡風(fēng)險(xiǎn)降低了17%。當(dāng)海鮮攝入量小于群體攝入量中位數(shù)值(每周1.5餐)的患者補(bǔ)充ω-3 PUFAs后，主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)風(fēng)險(xiǎn)顯著降低19%，心梗風(fēng)險(xiǎn)降低40%[22]。在美國(guó)非裔群體中，攝入O3AEE(含有840 mg EPA及DHA)制劑人群的心臟病發(fā)作率顯著降低77%，冠狀動(dòng)脈重建率降低49%，冠心病發(fā)病率降低53%[24]。同樣，在英國(guó)的ASCEND隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中，隨訪7年后，服用與VITAL試驗(yàn)中相同類型及劑量的O3AEE組，比服用1克橄欖油膠囊安慰劑組，CVD死亡率顯著降低了19%[24]。

4 小 結(jié)

綜上所述，ω-3多不飽和脂肪酸EPA/DHA及其主要活性代謝產(chǎn)物在抑制炎癥反應(yīng)、抗血栓形成、降低血脂、降低致命性心律失常發(fā)生、調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能方面發(fā)揮重要的保護(hù)作用。根據(jù)目前REDUCE-IT(Reduction of cardiovascular events with icosapent ethyl-intervention trial，另稱為Vascepa心血管結(jié)局試驗(yàn))的最新研究成果，心血管疾病或糖尿病合并高甘油三酯血癥的患者群體給予他汀藥物治療并每天補(bǔ)充4 g EPA能夠改善疾病癥狀。由于ω-3多不飽和脂肪酸主要存在于深海魚油中，所以，在使用雙抗藥物調(diào)節(jié)血脂水平及抗血小板聚集對(duì)癥治療心血管疾病之外，采用每周膳食添加EPA和DHA的一級(jí)預(yù)防措施可減少心血管事件的發(fā)生率。