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运动降低冠心病发病率与血浆氧化低密度脂蛋白低水平相关

2015-01-08张宝玮龚惠张

复旦学报(医学版) 2015年6期
关键词:高脂血浆血脂

张宝玮龚 惠张 洁

(1上海立信会计学院体育教学部 上海 200235;2上海市第一人民医院影像科 上海 200013;3复旦大学生物医学研究院 上海 200032)

运动降低冠心病发病率与血浆氧化低密度脂蛋白低水平相关

张宝玮1龚 惠3张 洁2△

(1上海立信会计学院体育教学部 上海 200235;2上海市第一人民医院影像科 上海 200013;
3复旦大学生物医学研究院 上海 200032)

目的 探讨运动降低冠心病发病率与血浆氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,Ox-LDL)低水平相关。方法健康体检者和急性心梗(acute myocardial infarction,AMI)患者根据有无高血脂分为常脂组和高脂组,再根据有无运动习惯进一步分为运动组和对照组,观察血脂参数总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白及Ox-LDL的水平,并分析AMI患者的血管病变程度。结果与健康体检者相比,无论是高脂还是常脂的AMI患者血浆Ox-LDL水平均明显升高。运动组的血浆Ox-LDL水平比相应对照组低,但其他血脂参数的差异不大。在AMI患者中,运动组多支冠状动脉损害较对照组轻微。结论运动抑制冠心病的发生发展与血浆Ox-LDL低水平可能相关,培养运动习惯可在一定程度上抑制冠心病的发生发展。

运动; 冠心病; 氧化低密度脂蛋白; 血脂

【Abstraet】 Objcetivc To explore whether the occurrence of coronary heart disease prevented by sport has relationship to the low level of plasma oxidized low density lipoprotein(Ox-LDL). Mcthods

Healthy subjects and patients with acute myocardial infarction(AMI)were recruited in the trial and were devided into hyperlipidemia group and ortholiposis group,respectively,which were re-devided into sport group and control group.The plasma lipids parameters,such as TC,TG,HDL,LDL and Ox-LDL,were evaluated,and the vascular damage was analyzed in AMI patients. Rcsults Plasma Ox-LDL level was significantly increased in AMI patients compared to healthy subjects.Sport greatly decreased plasma Ox-LDL level either in healthy subjects with hyperlipidemia or in AMI patients with or without hyperlipidemia,although it had little effect on other plasma lipids level.In AMI patients,multi-vessel damage in sport group was better than that in control group. Conelusions The high level of Ox-LDL may be one of critical factors for the occurrence and development of coronary heart disease.Sport couldprevent the occurrence and development of coronary heart disease in subjects with or without hyperlipemia,which is associated with low Ox-LDL level in plasma.

【Kcy words】 sport; coronary heart disease; oxidized low density lipoprotein; plasma lipid

*This work was supportcd by thc National Natural Seicnec Foundation of China(81370258).

血脂代谢异常是引起冠心病的重要原因。运动对血脂具有调控作用,提示运动调控血脂可防治冠心病。目前临床上检测的血脂参数主要有总胆固醇(total cholesterol,TC),三酰甘油(triacylglycerol,TG),高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL),低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL),其中LDL被认为是导致冠脉粥样硬化的主要脂蛋白[1]。有研究认为运动可降低血清LDL水平,尤其可降低高脂患者的LDL水平,但也有研究认为运动对LDL无明显影响[2]。传统观念认为血浆LDL高水平导致LDL氧化生成氧化LDL (oxidized LDL,Ox-LDL)[3],而Ox-LDL可导致冠状血管内皮炎症、凋亡等损伤,进而发展为冠心病[4]。即使血浆LDL水平正常,体内炎症等因素也会引起LDL氧化,从而导致血浆Ox-LDL水平急剧升高,引发冠心病[5]。

本研究在健康体检者和急性心梗(acute myocardial infarction,AMI)患者中分别筛选出有运动习惯和无运动习惯的人群,观察运动对血脂参数TC、TG、HDL、LDL及血浆Ox-LDL水平的作用,并比较有无运动习惯的AMI患者心梗发展的严重程度,从而研究运动是否与血浆Ox-LDL低水平相关,以期为防治冠心病提供参考。

资料和方法

研究对象健康体检者来自上海市第一人民医院门诊体检者,年龄40~70岁,男女不限,无代谢性疾病,无高血压[收缩压<140 mmHg(1 mm Hg=0.133 kPa,下同),舒张压<90 mmHg],包括部分高血脂但无器质性病变的体检者。AMI患者为上海市第一人民医院心内科收治的初发AMI患者,年龄40~70岁,ST段明显抬高,诊断明确且病程在3个月以内,糖尿病、高血压、肝、肾、肺、脑病及其他心脏病和近2周内服用抗氧化剂及调脂剂者除外。健康体检者和AMI患者在性别及年龄方面无差异。在上述两组内筛选出入院前有运动习惯者作为运动组,即每天参加快走、慢跑、游泳、打乒乓球等运动40 min以上或每周运动时间>5 h且持续2年以上者。在上述两组内筛选出2年内基本无运动习惯或每周运动时间<2 h者作为对照组。常脂组:TC<5.2 mmol/L,TG为0.6~1.7 mmol/L,HDL>1.04 mmol/L,LDL<3.12 mmol/L;高脂组:TC、TG或LDL超出上述范围。除Ox-LDL外,以上血脂参数由我院检验科测定。

血浆Ox-LDL检测所有受试者取静脉血,离心分离血浆,经LDL沉淀化处理后,用ELISA试剂盒(美国Cell Bio Labs公司)检测血浆Ox-LDL水平。最终样品用酶标仪(Infinite M200,瑞士Tecan公司)在波长450 nm处读取吸光度(D)值,根据标准曲线计算各样本的Ox-LDL水平。

细胞凋亡检测培养的冠脉内皮细胞用不同浓度的Ox-LDL和LDL处理48 h后,4%多聚甲醛固定后用TUNEL染色试剂盒(德国默克公司)进行染色,在Leica显微镜下观察拍照,TUNEL阳性核呈棕色(表示细胞凋亡),TUNEL阴性核呈蓝色,细胞凋亡率用TUNEL阳性细胞占总细胞的百分数来表示。

统计学分析数据分析和图标制作使用Prism 5.0软件,数据结果以±s表示。两组间比较采用独立样本t检验,血管病变采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义,P<0.01为差异有显著统计学意义。

结 果

高脂组运动人群的血浆Ox-LDL水平健康体检者及AMI患者的基本指标见表1,已排除高血压及器质性病变的患者。在健康体检者中,有运动习惯的占33.4%,高于AMI组的19.0%。血浆Ox-LDL水平受高脂的影响较大,将健康体检者分为高脂组和常脂组,分别观察运动组和对照组的血脂参数TC、TG、LDL、HDL及Ox-LDL水平,以明确运动与血脂的关系(表2)。结果提示,常脂运动组健康体检者血浆中TC、LDL及Ox-LDL水平较对照组低,差异无统计学意义。高脂组的 TC、TG、LDL、HDL及Ox-LDL均明显高于常脂组,与对照组相比,运动组的TC、TG、LDL及HDL相应降低,差异无统计学意义,但Ox-LDL显著降低(P<0.05)。Ox-LDL水平升高是心梗的重要诱发因素,由此推测在高脂状态下,运动与血浆Ox-LDL低水平相关,可能对于预防心梗有重要作用。

AMI患者运动组的血浆Ox-LDL水平及血管病变程度AMI患者的血脂水平见表3,高脂组的TC、TG和LDL均高于常脂组。无论是高脂还是常脂的AMI患者血浆中Ox-LDL水平均明显高于健康体检者的相应各组,但差异无统计学意义。无论在高脂组还是常脂组,运动组的血浆Ox-LDL水平均明显低于相应对照组,但其他血脂参数变化不大。为了进一步说明运动抑制心梗的发生发展是否与Ox-LDL低水平有关,本研究观察了AMI患者对照组和运动组的单支血管病变和多支血管病变患者的比例(表4)。结果显示,运动组的多支病变血管比例为23.4%,明显低于对照组的42.7%。提示运动与血浆Ox-LDL低水平有关,可能在一定程度上抑制对血管的损伤作用,这可能是运动抑制冠心病发生发展的原因之一。

表1 健康体检者和 AMI患者的基本指标Tab 1 Charaetcristies of hcalthy subjcets and AMI paticnts

表2 运动对健康体检者血脂的影响Tab 2 Thc cffcet of sport on blood lipids in hcalthy subjcets(±s)

表2 运动对健康体检者血脂的影响Tab 2 Thc cffcet of sport on blood lipids in hcalthy subjcets(±s)

BMI:Body mass index;TC:Total cholesterol;TG:Triglyceride;HDL:High density lipid;LDL:Low density lipid;Ox-LDL:Oxidized low density lipid.(1)Sport vs.Control,P<0.05;(2)Hyperlipidemia vs.Ortholiposis,P<0.05.

GroupBMI(kg/m2)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL(mmol/L)LDL(mmol/L)Ox-LDL(mg/L)OrtholiposisControl(n=94)24.11±3.204.38±0.571.28±0.711.50±0.402.31±0.402.90±0.85Sport(n=83)23.62±2.813.98±0.651.31±0.621.84±0.522.29±0.542.25±0.76HyperlipidemiaControl(n=74)24.81±2.535.51±0.65(2)2.27±1.25(2)1.94±0.36(2)3.35±0.71(2)3.38±0.57(2)Sport(n=48)24.28±2.925.24±0.722.02±0.781.98±0.673.09±0.592.42±0.43(1)

表3 运动对AMI患者血脂的影响Tab 3 Thc cffcet of sport on blood lipids of AMI paticnts(±s)

表3 运动对AMI患者血脂的影响Tab 3 Thc cffcet of sport on blood lipids of AMI paticnts(±s)

BMI:Body mass index;TC:Total cholesterol;TG:Triglyceride;HDL:High density lipid;LDL:Low density lipid;Ox-LDL:Oxidized low density lipid.(1)Sport vs.Control,P<0.05;(2)Hyperlipoidemia vs.Ortholiposis,P<0.05.

GroupBMI(kg/m2)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL(mmol/L)LDL(mmol/L)Ox-LDL(mg/L)OrtholiposisControl(n=83)24.52±3.003.73±0.541.20±0.310.95±0.182.25±0.535.98±0.63Sport(n=42)24.05±3.213.85±0.661.26±0.521.23±0.342.29±0.473.84±0.43(1)HyperlipidemiaControl(n=68)25.26±2.655.63±1.08(2)1.99±0.90(2)1.07±0.31(2)3.96±1.15(2)6.32±0.96Sport(n=30)24.87±2.965.49±0.97(2)1.78±0.76(2)1.13±0.433.32±0.89(1)4.05±0.62(1)

表4 AMI患者运动组和对照组的血管病变Tab 4 Comparison of vcsscl damagc bctwccn sport group and eontrol group in AMI paticnts[n(%)]

讨 论

冠心病是由于脂质沉积在冠状动脉壁,使管腔变窄或完全阻塞导致心肌渐进性或突发性缺血缺氧而引起血管腔狭窄或阻塞,进而造成心肌缺血、缺氧或坏死而引起的心脏病[6],死亡率高。Ox-LDL参与动脉粥样硬化斑块(包括冠状血管内斑块)形成的多个进程,包括脂质沉积、局部免疫、细胞凋亡等,可导致斑块破裂等严重后果[7]。因此血浆Ox-LDL水平升高被认为是引起动脉粥样硬化或者动脉粥样斑块恶化进而导致冠心病的重要原因之一。

生理情况下,体内氧化系统和抗氧化系统处于相对平衡状态,体内的LDL不易被氧化或氧化后迅速被清除,因此Ox-LDL在血浆及组织中的含量极低[1,4]。既往研究认为,在高血脂情况下,血浆中增多的脂质以LDL的形式经完整的内膜侵入内皮下发生氧化,从而引起Ox-LDL升高,进一步损伤血管。越来越多的证据表明,即使LDL水平正常,在体内氧化应激水平较高的情况下(如高血压、感染),LDL也易发生氧化,导致Ox-LDL水平明显升高,从而导致血管损伤,引起冠心病的发生发展[4]。这可以解释为何临床上急性冠心病患者血浆Ox-LDL急剧升高[9],但仅有部分患者伴有高血脂[10]。

有关运动如何降低冠心病发病率的相关报道较多。运动能提高神经系统内分泌系统的功能,产生大量儿茶酚胺,后者一方面促进肝脏脂肪组织中脂肪分解成游离脂肪酸入血,被肌肉等组织摄取并分解产能,另一方面使心脏收缩加强、加快,提高吸氧量,为脂肪的彻底氧化提供足够的氧气[11]。既往研究认为,运动对血脂的调控作用是抑制冠心病发生发展的重要原因。有研究显示运动可明显降低TC 及LDL,但也有不同观点认为运动对LDL等影响不大,这可能与入选人群的年龄、运动量及持续时间等多种因素相关[2]。

运动是否与血浆低Ox-LDL水平相关从而抑制冠心病的发生发展,相关研究较少。本研究观察到,高脂体检者血浆Ox-LDL水平升高,而运动组血浆Ox-LDL水平相对较低,这可能是运动降低冠心病发病率的原因之一。AMI患者无论是常脂组还是高脂组,血浆Ox-LDL水平均明显升高,升高程度与冠心病严重程度密切相关[12]。AMI患者运动组血浆Ox-LDL水平相应降低,血管损伤程度较对照组轻微。综上所述,运动与血浆Ox-LDL低水平有关,从而可能抑制血管病变。另外,在健康体检者和AMI患者中,运动组和对照组相比,LDL和TC的差异无统计学意义,可能与本文研究对象的年龄较大、相对以及运动量相对较小有关。

目前有关运动降低血浆Ox-LDL水平的具体机制研究甚少。Ox-LDL主要由LDL在一些氧化酶的作用下氧化修饰而成,氧自由基等在其生成过程中发挥了重要作用[1]。有氧运动可有效清除氧自由基,抑制过氧化反应[13]。由此推测,运动抑制LDL的氧化修饰,从而降低血浆Ox-LDL水平。因此,培养运动习惯可在一定程度上预防血浆Ox-LDL水平升高,而低水平Ox-LDL对于抑制冠心病的发生发展有一定的作用。

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Sport prcvcnts thc oeeurrcnec and dcvclopmcnt of eoronary hcart discasc aeeoeiatcd with low plasma Ox-LDL lcvcl

ZHANG Bao-wei1,GONG Hui3,ZHANG Jie2△
(1Department of Physical Education,Shanghai Lixin University of Commerce,Shanghai 200235,China;2Departemnt of Radiology,Shanghai General Hospital,Shanghai 200013,China;3Institutes of Biomedical Sciences,Fudan University,Shanghai 200032,China)

R 543.3

A

10.3969/j.issn.1672-8467.2015.06.007

2015-04-20;编辑:段佳)

国家自然科学基金(81370258)

△Corresponding author E-mail:zhangjie1975@163.com

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