健康人群和高血壓患者血清微量元素與血壓的相關(guān)性分析

韓 拓，鞏 紅，徐 陽，范雅潔，宋 薇，姚智會(huì)，葛 淼，王 倩，王聰霞

（1. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，陜西西安 710004；2. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院健康管理部，陜西西安 710004；3. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，陜西西安 710004；4. 陜西師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院健康地理研究所，陜西西安 710119）

據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，我國高血壓患病人數(shù)已高達(dá)2.45億，并呈現(xiàn)井噴狀態(tài)；18 歲及以上的成年人中高血壓知曉率、治療率和控制率分別為51.6%、45.8% 和16.8%，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國家[1]。此外，由高血壓導(dǎo)致的心血管事件和死亡發(fā)生率居高不下，造成沉重的衛(wèi)生健康負(fù)擔(dān)。高血壓是由遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果[2]，其中飲食和環(huán)境暴露中的微量元素可能扮演著重要角色[3]。既往研究發(fā)現(xiàn)，血清鋅、鎂、鐵、鈣等微量元素與動(dòng)脈血壓相關(guān)，然而研究結(jié)論尚存在較大爭議[3-5]；且多數(shù)研究集中于特定疾病人群，如妊娠期高血壓、子癇前期、原發(fā)性高血壓、代謝綜合征等[6-9]，缺乏在普通健康人群中的研究。本研究基于我院長期健康體檢數(shù)據(jù)，篩選既往無慢性基礎(chǔ)疾病的健康人群和既往確診高血壓的患者，分析其血清微量元素與收縮壓和舒張壓之間的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2018 年9 月至2021 年5 月于西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院健康體檢者的體檢數(shù)據(jù)，排除合并各類基礎(chǔ)疾病、年齡未滿18 周歲及基線資料不完整者，最終納入3 430 例健康人群，其中男性1 762（51.4%）例，吸煙者245（13.9%）例；女性1 668（48.6%）例，吸煙者2（0.1%）例。此外，選取既往診斷高血壓病患者，排除合并有其他慢性病史、未滿18 周歲及測(cè)量數(shù)據(jù)不完整者，共納入216 例高血壓患者，其中男性160（74.1%）例，女性56（25.9%）例。所有數(shù)據(jù)提取采取匿名化處理，不涉及個(gè)人隱私信息，豁免知情同意。

1.2 測(cè)量方法

采用電子血壓計(jì)（Omron，型號(hào)：Hem-7124）于被檢者坐位安靜狀態(tài)下測(cè)量左側(cè)上臂肱動(dòng)脈收縮壓和舒張壓，并記錄心率；所有體檢者均于次日清晨空腹抽取靜脈血，采用貝克曼全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血脂成分，采用原子吸收光譜儀檢測(cè)血清微量元素鋅、鐵、鈣、鎂、鉛、銅、鎘的含量（北京博暉，型號(hào)：

BH5100S）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析?；赗 軟件中MatchIt 安裝包計(jì)算傾向性評(píng)分并進(jìn)行卡鉗值匹配，卡鉗值設(shè)置為0.02。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，計(jì)數(shù)資料則以率或百分比[n（%）]表示。組間比較滿足正態(tài)分布時(shí)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，不滿足時(shí)采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)；連續(xù)變量相關(guān)性分析滿足正態(tài)分布時(shí)采用Pearson，不滿足時(shí)采用Spearman 相關(guān)性分析；二元Logistic 回歸分析收縮壓與舒張壓相關(guān)影響因素。P＜0.05 認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 研究人群的基本資料

最終納入3 430 例健康人群數(shù)據(jù)，男性1 762（51.4%）例，女性1 668（48.6%）例。其中9.5%人群血清鋅低于正常下限值，7.0%血清鐵降低，27.8%血鈣降低，而僅有1.8%和2.4%的人群血清鎂和血清銅減低（圖1）?；举Y料情況見表1。

表1 健康人群總體基本資料Tab.1 Basic characteristics of healthy population

圖1 血清微量元素含量的分布情況Fig.1 Distribution of trace elements levels in serum

2.2 血微量元素與收縮壓、舒張壓的相關(guān)性分析

Spearman 相關(guān)性分析提示：血清鋅、鐵、鎂、鉛、銅、鎘與收縮壓和舒張壓呈顯著正相關(guān)；而血清鈣與收縮壓、舒張壓均呈顯著負(fù)相關(guān)（圖2）。

圖2 血清微量元素與收縮壓（A-G）、舒張壓(H-N)的相關(guān)性分析Fig.2 Correlation of serum trace elements with systolic (A-G)and diastolic blood pressure (H-N)

2.3 二元Logistic 回歸分析結(jié)果

Logistic 回歸分析顯示，年齡（Age）、體質(zhì)指數(shù)（BMI）、血清白蛋白(Albumin, ALB)與收縮壓和舒張壓升高密切相關(guān)?？崭寡牵∣R=1.095，95%CI:1.007～1.191）與血鉛（OR=1.006，95%CI: 1.000～1.012）可能是收縮壓相關(guān)危險(xiǎn)因素；血清總膽固醇（OR=1.244，95%CI: 1.095～1.412）、血清鐵（OR=1.275，95%CI: 1.114～1.460）及 血 鉛（OR=1.010，95%CI: 1.004～1.015）則是舒張壓相關(guān)危險(xiǎn)因素，血清鎂（OR=0.488，95%CI: 0.266～0.894）則是舒張壓的保護(hù)因素（圖3）。

圖3 二元Logistic 回歸分析收縮壓(A)與舒張壓(B)的影響因素Fig.3 Logistic regression analysis of the risk factors for systolic（A）and diastolic blood pressure（B）

2.4 高血壓患者的基本資料

為進(jìn)一步探究血微量元素與高血壓之間相關(guān)性，選取既往診斷高血壓的216 例患者體檢數(shù)據(jù)，從同期健康體檢人群中，根據(jù)性別、年齡、BMI、腰臀比及吸煙史進(jìn)行傾向評(píng)分匹配（propensity score match,PSM），按照1∶1 比例匹配既往無基礎(chǔ)病史的健康對(duì)照者216 例（卡鉗值設(shè)置為0.02）。匹配后兩組在性別比、年齡、BMI、腰臀比、吸煙史及白蛋白上均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（表2）。組間比較顯示，高血壓組SBP和DBP均高于健康對(duì)照組（142.1±16.6vs.130.4±16.3,P＜0.001;91.9±12.9vs.83.9±10.7,P＜0.001），空腹血糖較對(duì)照組升高（6.00±1.81vs.5.57±1.77,P＜0.001），而血清總膽固醇（4.44±0.88vs.4.72±1.01）和低密度脂蛋白（2.75±0.79vs.2.99±0.74）水平較對(duì)照組減低（均P＜0.01），三酰甘油和高密度脂蛋白組間則無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（表2）。

表2 高血壓組與健康對(duì)照組基本資料的比較Tab.2 Comparison of basic characteristics between hypertension group and healthy control group

2.5 組間血清微量元素的比較

PSM 匹配后高血壓患者與健康對(duì)照組，血清鋅、鐵、鈣、鎂、鉛、銅、鎘含量均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（均P＞0.05，圖4）。

圖4 高血壓患者與健康對(duì)照組血清微量元素的比較Fig.4 Comparison of levels of serum trace elements between the hypertensive patients and healthy controls

3 討 論

血壓是血液在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)時(shí)對(duì)血管壁產(chǎn)生的側(cè)壓力，與循環(huán)血容量、心臟每搏輸出量、外周血管阻力及動(dòng)脈管壁彈力有關(guān)[10]。正常人群隨著年齡增加，血管壁僵硬度增加，導(dǎo)致收縮壓逐漸升高，舒張壓維持不變甚至降低，脈壓差增大[11]。血清微量元素對(duì)于維持機(jī)體健康具有重要作用，并與多種心血管疾病，如高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌病、心力衰竭及心律失常等密切相關(guān)[3]。本研究發(fā)現(xiàn)除外年齡、BMI、血清白蛋白、空腹血糖及總膽固醇等傳統(tǒng)的高血壓危險(xiǎn)因素，血清鉛同時(shí)還可能是收縮壓和舒張壓的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，而血清鐵升高和血清鎂減低則可能是舒張壓的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。此外，高血壓患者中血清鋅、鐵、鈣、鎂、鉛、銅、鎘等微量元素含量均相較健康對(duì)照組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

既往研究證實(shí)，不同血清微量元素與動(dòng)脈血壓之間存在一定相關(guān)性。健康受試者中血清鋅缺乏是高血壓前期（收縮壓120～139 mmHg/舒張壓80～89 mmHg）發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=4.61, 95% CI:1.24～17.12）[12]。鋅含量較高的膳食攝入與較低的嚴(yán)重腹主動(dòng)脈鈣化風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)[13]。一項(xiàng)納入25 篇研究的meta 分析結(jié)果顯示，高血壓患者中血清鋅含量較對(duì)照組降低，而血清銅含量無明顯差異[6]。而另一項(xiàng)基于美國NHANES 數(shù)據(jù)庫研究則未能證實(shí)鋅和銅的攝入與高血壓之間的相關(guān)性[14]。有關(guān)血清鐵與高血壓相關(guān)性研究亦存在較大爭議。國內(nèi)一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，血清轉(zhuǎn)鐵蛋白濃度與動(dòng)脈血壓及高血壓的發(fā)生呈顯著正相關(guān)[15]；另一項(xiàng)meta 分析亦證實(shí)，血清鐵升高與妊娠期高血壓疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[16]。而有研究則報(bào)道，高血壓患者血清鐵、銅較非高血壓組顯著降低，而尿中鐵、銅排泄增加[17]；血清鐵含量最低的四分位數(shù)組的妊娠期婦女較最高四分位數(shù)組罹患妊娠高血壓的風(fēng)險(xiǎn)增加2.19 倍(OR=2.19, 95% CI:1.24～3.88）[18]。此外，有關(guān)血清鎂、銅含量與高血壓相關(guān)研究結(jié)論亦呈現(xiàn)較大異質(zhì)性[6,19-23]。因此，現(xiàn)有研究證據(jù)并不足以明確血清微量元素與高血壓之間的關(guān)聯(lián)性。既往研究多為橫斷面調(diào)查分析，且對(duì)血壓升高往往一概而論，未能區(qū)分收縮壓和舒張壓。本研究發(fā)現(xiàn)，相較于收縮壓，舒張壓與更多血清微量元素的異常相關(guān)，如血清鐵、鎂、鉛等。血清鐵過載可導(dǎo)致轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合力飽和和血清游離鐵增加，引起脂質(zhì)過氧化和活性氧增加，血管內(nèi)皮對(duì)舒縮血管活性物質(zhì)反應(yīng)性降低，進(jìn)而引起舒張壓升高[24-26]。鎂在體內(nèi)參與線粒體ATP 合成、糖脂代謝等上百種酶促反應(yīng)，血鎂減低能夠誘發(fā)機(jī)體低度炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激，并與血管壁鈣鹽沉積和主動(dòng)脈鈣化相關(guān)[27-28]。而長期慢性鉛暴露能顯著增加高血壓的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[29]。

血清微量元素水平還與機(jī)體疾病狀態(tài)和激素水平密切相關(guān)。子癇前期女性體內(nèi)鐵調(diào)素生成減低，后者經(jīng)由肝臟合成并分泌，能夠抑制小腸對(duì)鐵的吸收[9]。高血壓患者腸道對(duì)鋅的吸收明顯增加[30]；絕經(jīng)前和絕經(jīng)后的高血壓女性機(jī)體鋅代謝存在差異，這可能與雌激素減退有關(guān)[31]。此外，降壓藥的使用也可能對(duì)血清微量元素水平造成影響。經(jīng)利尿劑治療后，血清鋅及紅細(xì)胞中鋅含量下降，尿鋅濃度升高；而鈣拮抗劑和血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑分別導(dǎo)致紅細(xì)胞中鋅和血清鋅濃度下降[32-33]。血管緊張素Ⅱ能夠上調(diào)十二指腸鐵轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)，降低血清鐵調(diào)素水平，上述作用能夠被血管緊張素受體阻滯劑所阻斷[34]；而鈣拮抗劑的使用則與較低的血清鐵蛋白水平相關(guān)[35]。以往有關(guān)微量元素與高血壓相關(guān)性研究，部分是由于對(duì)上述混雜因素控制不足，導(dǎo)致研究結(jié)果存在較大差異。本研究選取既往無各類慢性基礎(chǔ)疾病的健康體檢者，盡可能降低疾病與藥物使用對(duì)結(jié)果的影響。此外，研究采用傾向性評(píng)分匹配，校正了年齡、性別、BMI、腰臀比及吸煙史，分析發(fā)現(xiàn)高血壓組較健康對(duì)照組血清各微量元素水平并無顯著差異。值得注意的是，本研究中高血壓患者的平均收縮壓和舒張壓僅為（142.1±16.6）mmHg 和（91.9±12.9）mmHg，血壓僅僅輕度升高，可能導(dǎo)致兩組間比較差異不顯著。

此外，不同于國外研究報(bào)道，我國健康人群中低鋅、低鎂血癥的發(fā)生率較低，而低鈣血癥則更為常見。本研究中27.8%人群血清鈣低于正常下限值，而僅有7.0%血清鐵降低，9.5%血鋅降低，1.8%的血清鎂和2.4%的血清銅減低，這可能與東西方飲食結(jié)構(gòu)差異有關(guān)。西方飲食中對(duì)于蔬菜、水果及全谷物攝入降低，而紅肉等攝入過多，膳食中鋅、鎂等含量普遍偏低，因而血清鎂、鋅缺乏較為常見[36]。本研究人群絕大多數(shù)血清微量元素處于正常范圍內(nèi)，這可能一定程度上導(dǎo)致了組間比較差異不顯著。

綜上所述，本研究基于我院長期健康體檢者數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)普通健康人群中收縮壓與血清鉛含量相關(guān)，而舒張壓則與血清鐵、鉛呈正相關(guān)，而與血清鎂負(fù)相關(guān)。高血壓患者血清微量元素含量較健康對(duì)照組均無顯著差異。本研究結(jié)論尚需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。