代谢综合征患者血管内皮功能与左心室重构关系

代谢综合征患者血管内皮功能与左心室重构关系作者：杨利国 黄淑田 仝珊 闫文珍 王瑞英 卢芳    作者单位：030001太原，山西医科大学第二医院心内科（杨利国、黄淑田、仝珊、闫文珍、王瑞英），超声科（卢芳）    【摘要】  目的 探讨代谢综合征（MS）患者血管内皮功能与左心室重构情况及两者的相关性。方法 选择43名健康人为对照组，92例MS患者分为3组：肥胖及血脂紊乱合并原发性高血压而血糖正常组（MS1组）；合并2型糖尿病血压正常组(MS2组)；合并原发性高血压和2型糖尿病组（MS3）。使用彩色超声多普勒分别测量血管内皮功能及左心室结构相关参数，分析两者的相关性。结果 MS1、MS2、MS3组内皮依赖性血管舒张功能(EDD)较对照组明显降低 (P<0.01)；MS3组EDD障碍较MS1、MS2组更明显(P<0.05)。MS1、MS2、MS3组舒张末期室间隔厚度、舒张末期左心室后壁厚度、左心室质量、左心室质量指数（LVMI）均明显高于对照组(P<0.05或P<0.01)；并且MS2、MS1、MS3的各参数值分别依次增加，3组间差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。EDD与LVMI呈负相关（偏相关系数为－0.306，P＜0.05)。结论 MS的危险因素与血管内皮功能紊乱和左心室重构相关。血管内皮功能紊乱与左心室重构有关。    【关键词】  代谢综合征； 血管内皮功能； 左心室重构    Endothelial dysfunction and its association with left ventricular remodeling in patients with metabolic syndrome  YANG Liguo*, HUANG Shutian，TONG Shan,  YAN Wenzhen, WANG Ruiying, LU Fang. *Department of Cardiology, The Second Hospital of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001, China    Corresponding author: HUANG Shutian，Email: jacky3166232@sohu.com    【Abstract】  Objective  To investigate the endothelial dysfunction and its relationship with left ventricular remodeling in patients with metabolic syndrome (MS). Methods  Ninetytwo patients with MS and 43 control subjects were recruited for this study. The patients with MS were divided into the following 3 groups, essential hypertension with normal blood glucose (MS1), type 2 diabetes mellitus with normal blood pressure (MS2) and essential hypertension with type 2 diabetes mellitus, obesity and dyslipidemia (MS3).Parameters related to endothelial function and left ventricular structure were measured by echograph. Results  Endotheliumdependent dilatation (EDD) in MS1, MS2, MS3 was decreased significantly compared with control subjects (all P<0.01).EDD in MS3 was lower than in MS1 and MS2 (P<0.05). Left ventricular posterior wall thickness, interventricular septal thickness，left ventricular mass and left ventricular mass index (LVMI) in MS2, MS1 and MS3 was increased significantly compared with  control subjects (P<0.05 or P<0.01), and the parameters mentioned above were increased in the order of MS2, MS1 and MS3 and significant differences were found among MS2, MS1 and MS3 (P<0.05 or P<0.01). EDD was negatively related to LVMI (partial correlation coefficient was －0.306, P＜0.05). Conclusions  MS is related with endothelial dysfunction and left ventricular remodeling, and endothelial dysfunction is related with left ventricular remodeling.    【Key  words】  Metabolic syndrome;  Endothelial function;  Left ventricular remodeling    代谢综合征(metabolic syndrome，MS)为糖脂代谢紊乱、原发性高血压和肥胖的聚集体。研究表明，聚集的多重危险因素协同作用，对血管内皮细胞形态及功能的复合影响更大，导致的内皮功能紊乱（endothelial dysfunction，ED）更严重，对靶器官造成的危害也更大，而ED反过来又促进了上述病理过程的发生和发展［12］。因此，有必要将MS血管内皮功能及靶器官损害联合进行研究。1  对象和方法    1.1  研究对象    选择我院2007年7月至2008年7月住院MS患者92例，分为合并原发性高血压而血糖正常组（MS1）29例(男15例，女14例)，平均年龄（50.1±5.6）岁（40～65岁）；合并2型糖尿病而血压正常组(MS2)31例(男14例，女17例)，平均年龄（51.7±6.3）岁（42～71岁）；合并原发性高血压、2型糖尿病、肥胖及血脂紊乱组（MS3）32例(男17例，女15例),平均年龄（52.4±7.3）岁（44～78岁）。健康对照组（NC）43名，均选自同期于我院体检健康者（男25例，女18例），平均年龄(50．6±4.4)岁（37～72岁）。    1.2  纳入标准    MS按2004年中华医学会糖尿病学分会提出的诊断标准，即符合下列中3项或更多指标即可诊断：(1)体重指数（body mass index,BMI）>25 kg/m2。(2)空腹TG≥1.7 mmol/L,和/或HDLC降低：男性<0.9 mmol/L，女性<1.0 mmol/L。(3)血压增高≥140/90 mmHg,和/或已确诊为原发性高血压并经治疗者。(4)空腹血糖≥6.1 mmol/L,和/或餐后2 h血糖≥7.8 mmol/L,和/或已确诊为糖尿病并经治疗者。原发性高血压按1999年世界卫生组织高血压联盟(WHO/ISH)指南的标准，除外继发性高血压。2型糖尿病按WHO(1999年)糖尿病诊断标准，除外1型糖尿病和继发性糖尿病。    1.3  研究方法    收集患者一般资料，计算BMI，标准方法测量血压，采空腹静脉血测血脂、血糖。采用美国ATLHDL5000彩超仪检测血管内皮功能：受试者于安静状态下，取仰卧位，右上肢外展15°，掌心向上，用二维超声成像扫描右侧肱动脉，以肘上2～15 cm的肱动脉为靶目标，取纵切面，调节增益直至能满意识别血管管腔的分界面为止，在心室舒张末期，测量肱动脉前后壁内膜之间的距离(D0)等。在测定基础值后进行反应性充血试验:将血压计的袖带缚于右前臂肘关节下2～3 cm处，袖带充气至汞柱300 mmHg处，4 min时放气，于放气后60～90 s内测肱动脉的内径(D1)等;休息10 min，待血管内径恢复试验前状态后，舌下含服硝酸甘油0.5 mg，4 min时再测定血管内径(D2)等。(D1-D0)/D0×100%反映内皮依赖性血管舒张功能（F1）的情况，(D2-D0)/D0×100%反映内皮非依赖性血管舒张功能（F2）的情况。所有检查均由一名不了解受试者情况的操作者进行。采用彩色多普勒超声诊断仪测量舒张末期左心室内径(left ventricular internal diameter,LVID)，舒张末期左心室后壁厚度(LV posterior wall thickness at enddiastole,LVPWD)，舒张末期室间隔厚度(interventricular septal thickness at enddiastole,IVSD)，计算左心室质量(left ventricular mass，LVM)=0.8×［1.04(IVSD+LVID+LVPWD)3－LVID3］+0.6 g,左心室质量指数(left ventricular mass index,LVMI)=LVM／体表面积。    1.4  统计学处理    采用SPSS 13.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示，多组间比较采用方差分析及q检验，相关趋势的变量进行直线相关分析和偏相关分析，P<0.05认为差异有统计学意义。2  结果    2.1  一般临床资料比较    各组间年龄、性别差异无统计学意义（P>0.05）。MS1、MS2、MS3组BMI、TC、TG、LDLC明显高于NC组，HDLC明显低于NC组，差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。MS1、MS3组SBP、DBP明显高于NC、MS2组，差异有统计学意义(P<0.01)。MS2、MS3组空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）明显高于NC、MS1组，差异有统计学意义(P<0.01)，见表1。 注：与NC比较，aP<0.05，bP<0.01；与MS1比较,cP<0.01；与MS2比较，dP<0.01    2.2  各组血管内皮功能比较    各组D0、F2差异无统计学意义。MS1、MS2、MS3组F1较NC组明显降低，差异有统计学意义(P<0.01)；MS3组F1障碍较MS1、MS2组更明显，且差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。注：与NC比较，aP<0.01，与MS1比较，bP<0.05，与MS2比较，cP<0.05    2.3  各组左心室结构相关参数比较    各组LVID差异无统计学意义。MS1、MS2、MS3组LVS、LVPWD、LVM、LVMI均明显高于NC组(P<0.01)；并且MS2、MS1、MS3的各参数值分别依次增加，3组间差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，见表3。    2.4  血管内皮功能与LVMI的相关性    F1与LVMI行直线相关分析r=－0.435(P<0.05)，两者呈负相关；调整年龄、SBP、DBP、BMI、血脂(TC、TG、LDLC、HDLC)及FBG后，F1与LVMI行偏相关分析显示相关系数为－0.306(P<0.05)，二者呈负相关。3  讨论    血管内皮虽然只是衬于心脏和血管内壁的一层单层细胞组织，但在人体却发挥着非常重要的作用，包括屏障、内分泌、信息传递、调节血管张力、维持血流通畅、调节血管平滑肌生长及增殖等多种功能。由于血管内皮细胞是一功能性界面, 各种刺激和危险因素多数可首先作用于血管内皮细胞, 故易致其发生功能障碍。随着人们对MS的重视和研究的深入，目前认为MS是由遗传及环境等多种因素互相作用而导致的临床综合征，但是MS及其诸多成分的发病机制尚不清楚。研究表明，MS各组分，包括肥胖、原发性高血压、血脂及血糖代谢紊乱可直接或间接通过多种机制致ED，且部分研究发现，MS聚集的组分越多，通过多种机制协同作用对血管内皮功能的损伤也就越大。在尚无代谢紊乱和心血管病证据之前的单纯超重和肥胖人群中已发现有血管内皮功能受损。许多研究认为，TC、TG、LDLC、HDLC、游离脂肪酸（free fatty acids，FFA）等血脂代谢紊乱均可引起ED。当各种原因使血管内皮受损时，其合成释放的内皮素（endothelin，ET）增加，但NO的合成释放不能相应增加，便可导致血压升高；而原发性高血压时增加的血管切应力可使NOS活性下降、氧化应激增加等，加重血管内皮损伤，使ED更严重，ET与NO更趋不平衡，加剧血压升高，形成恶性循环［3］。关于血糖升高、糖尿病致ED的机制亦有许多学者提出了各自的观点，主要有胰岛素抵抗、氧化应激激活蛋白激酶C、多元醇、氨基己糖及核因子κB途径、晚期糖基化终末产物的作用和慢性缺氧等，但尚无定论。本研究也发现：MS患者存在明显的血管内皮功能障碍，MS聚集的组分越多则血管内皮功能受损越重；单纯合并原发性高血压的MS与单纯合并2型糖尿病的MS致血管内皮功能损害的作用相当，差异无统计学意义。虽然有关原发性高血压及糖尿病致ED的明确机制尚不清楚，但本试验结果表明两者在MS患者中致ED的程度基本相同，应同等重视。    国内外有关MS与心、脑、肾等靶器官损害的研究越来越多，本研究发现：与NC比较，MS患者LVID无明显变化，但LVPWD、IVDS、LVM、LVMI明显增加，且MS的组分越多，增加越显著，MS1比MS2增加更明显。目前有关左心室肥厚研究较多且基本达成共识的发生机制主要是长期血压过高，心脏后负荷增加引起心肌纤维肥大增生及心肌间质胶原沉积，导致心肌重塑。国外有研究表明：原发性高血压病患者若合并糖尿病、肥胖或血脂紊乱，那么随着代谢性危险因素的增加，左心室肥厚更明显［4］。尽管现在有关MS致左心室重构的研究相对较少，具体机制还不明确，然而结合本研究结果，我们认为MS可导致左心室肥厚，且不完全依赖于血流动力学因素，但血流动力学因素对左心室肥厚的影响可能比2型糖尿病及其他因素更大，故临床对MS患者左心室肥厚的防治中应特别注意对血压的合理控制。    目前有关MS患者血管内皮功能与左心室重构关系的研究甚少，但从理论上讲，MS患者全身各系统均存在ED，可以通过多种机制共同作用引起左心室重构，如冠状动脉的早期病变导致心肌缺血缺氧；肾动脉早期病变，很可能激活肾素血管紧张素醛固酮系统，增加心脏的前后负荷；而外周动脉内皮功能受损又可诱发小动脉阻力增加，引起血压升高等。Leakakis等［5］研究证实微血管性心绞痛患者存在肱动脉内皮损伤，这一结果也进一步证实了血管内皮功能是一个全身性过程。本研究显示，MS患者血管内皮功能与LVMI呈负相关，LVMI为左心室肥厚的定量诊断指标，推测ED可能参与了左心室肥厚的发生发展［6］。然而鉴于目前有关两者关系的研究很少，本研究的样本含量较小，加之影响血管内皮功能的因素及机制多而复杂，故尚需更多完善的大样本研究予以证实。    综上所述， MS发病机制非常复杂，目前尚不明确，还有待于进一步深入研究。然而，我们认为相对于MS本身，由MS及其各个组分所产生的并发症的危害更大，ED又可导致心脑血管疾病等并发症的发生发展。因此，MS的防治中还应重视对ED的防治。相信未来随着对血管内皮功能研究的深入，必能在现有基础上更进一步降低MS并发症的发生率及致残、致死率。【参考文献】［1］Chinali M，Devereux RB，Howard BV，et al．Comparison of cardiac structure and function in American Indians with and without the metabolic syndrome(the Strong Heart Study). Am J Cardiol，2004，93：4044.［2］祝之明．代谢综合征病因探索与临床实践．北京：人民军医出版社，2005.225234.［3］Taddei S，Virdis A，Ghiadoni L，et al．Effects of antihypertensive drugs on endothelial dysfunction：clinical implications.Drugs,2002，62:265284．［4］de Simone G，Palmieri V，Bella JN，et al．Association of left ventricular hypertrophy with metabolic risk factors：the HyperGEN study.J Hypertens，2002，20:323331．［5］Leakakis JP,Papamichael CM,Vemmos CN,et al.Peripheral vascular endothelial dysfunction in patients with angina pectoris and normal coronary arteriograms.J Am Coll Cardiol,1998,31:541546.［6］张秀锦，李小鹰.男性激素与胰岛素抵抗及代谢综合征的关系研究进展.中国心血管杂志，2008，13：140143.