陈 琼 李 强 赵立君

(吉林大学体育学院，吉林 长春 130012)

长期有氧运动对老年男性原发性高血压患者外周血单核细胞Toll样受体4的影响

陈 琼 李 强1赵立君

(吉林大学体育学院，吉林 长春 130012)

目的观察16 w有氧运动对老年男性原发性高血压患者血液动力学、血浆肿瘤坏死因子(TNF)-α含量以及外周血单核细胞Toll样受体(TLR)4表达的影响。方法60例老年男性原发性高血压患者按主观意愿分为运动组(E组)和对照组(C组)。E组进行16 w有氧运动，C组保持日常生活习惯不变。分别于试验前后测定心率和血压ELISA法测定血浆TNF-α含量，流式细胞术检测外周血单核细胞TLR4表达(阳性率)水平。结果与试验前比较，试验后E组安静心率和血压降低(P<0.01)，血浆TNF-α含量下降(P<0.01)，外周血单核细胞TLR4表达(阳性率)下调(P<0.01)；C组各指标均无显著性变化(P>0.05)。试验后与C组比较，E组上述各指标均显著性降低(P<0.01)。结论长期有氧运动可降低老年男性原发性高血压患者血压水平，其机制可能与抑制TLR4信号通路并下调炎症因子表达有关。

有氧运动；原发性高血压；Toll样受体4；肿瘤坏死因子-α；炎症

原发性高血压(EH)是诸多心脑血管疾病发生的重要危险因素〔1〕。炎症反应在动脉粥样硬化等心血管相关疾病中起着关键的促进作用〔2〕。高血压作为动脉粥样硬化的重要危险因素，亦与炎症密切相关，而且两者相互影响、互为因果，说明高血压患者处于慢性炎症反应状态〔3〕。研究证实，Toll样受体(TLR)4介导的免疫炎症反应在高血压发病过程中起重要作用〔4〕，并可能成为高血压患者的干预靶点〔5〕。有氧运动是高血压患者治疗的非药物辅助手段，经济实用、副作用小〔6〕，但具体生物学机制尚不清楚。本研究拟观察16 w有氧运动对老年男性高血压患者血液动力学参数、循环中肿瘤坏死因子(TNF)-α含量以及外周血单核细胞TLR4表达的影响，探讨运动调节血压的可能机制。

1 对象和方法

1.1对象 招募长春市某社区男性EH患者，年龄60～70岁，血压>140/90 mmHg，理解并愿意参加本试验。排除继发性高血压(肾炎、Cushing综合征等)、难治性高血压、高血压三级(血压>180/110 mmHg)、合并严重并发症患者(冠心病、肾衰、脑卒中、心衰、高血压危象等)、合并其他疾病如糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等患者、试验前半年内有规律运动者(每周2次，每次30 min以上)、由于肌肉骨骼疾病等造成运动受限者等。最终选取符合标准的受试者60例，按个人意愿与生活习惯分为运动组(E组)和对照组(C组)，每组30人。试验前2组受试者年龄〔E组(64.3±4.6)岁，C组(66.1±3.9)岁〕、身高〔E组(1.70±0.05)m，C组(1.68±0.06)m〕、体重〔E组(79.3±7.9)kg，C组(82.7±11.3)kg〕和BMI〔E组(27.5±3.1)kg/m2，C组(29.3±4.5)kg/m2〕等基线特征均无显著性差异(P>0.05)，因此2组组间具有可比性。C组维持日常生活习惯，E组进行4次/w，共16 w的有氧运动干预。试验期间受试者除常规服用降压药物外禁止使用其他药物或营养补品。

1.2整体实验设计 首先进行身体形态学指标(身高和体重)测定并计算身体质量指数(BMI)，然后测定血流动力学参数(心率和血压)；最后取5 ml静脉血，测定血浆TNF-α含量以及单核细胞TLR4表达。第2天开始正式实验(E组进行有氧运动，C组保持安静状态)，共16 w。试验结束后第3天，所有受试者再次重复测定上述指标。

1.3血液动力学测定 测试当日嘱咐受试者禁止服用任何影响血压和心率的药物。先坐位休息15 min，然后利用水银柱血压计测定右上臂肱动脉血压，连续测量3次，每次间隔5～10 min，取均值记录收缩压(SBP)和舒张压(DBP)。用遥测心率表(Polar FS1，芬兰)记录安静心率。

1.4血浆TNF-α含量测定 空腹状态下肘正中静脉取血5 ml置肝素抗凝管中，取2 ml抗凝血离心(4℃，3 000 r/min)15 min提取血浆，用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血浆TNF-α含量，仪器：Model 680型酶标仪(美国BIO-RAD公司)。试剂盒由南京建成生物有限公司提供。

1.5外周血单核细胞TLR4表达测定 取抗凝血100 μl，加入70 μl红细胞裂解液，避光孵育30 min，离心(4℃，3 000 r/min)10 min，磷酸盐缓冲溶液(PBS)振荡洗涤2次，加入20 μl PE标记鼠抗人TLR4单克隆抗体，混匀后振荡洗涤1次。12 000 r/min离心沉淀，加入1 ml固定液充分混匀。所得细胞以PBS调整细胞密度为2×109L-1，上FACS Calibur流式细胞仪(美国BD公司)检测。每管获取104个细胞分析。

1.6运动处方 运动总时间为16 w，每周4次，运动强度用心率调控，目标心率=170-年龄。每次程序依次为热身、慢跑和整理活动。热身和整理活动各10～15 min，主要进行大肌肉群的拉伸训练，每个动作重复15～20次，共3组。慢跑时佩戴遥测心率表(Polar FS1，芬兰)，以控制心率在目标范围内。由体育教师、科研人员和2名医师组成的团队对运动过程进行严格监控，以保证运动的有效性和安全性。

1.7质量控制 试验前，所有工作人员均接受系统专业知识和操作技能培训。同一指标多次测试由同一工作人员完成。运动过程中，始终采用心率表监控运动强度。通过健康教育以及物质奖励等方式保证研究对象均能按要求做到运动(运动组)或不运动(对照组)。

1.8统计学处理 应用SPSS15.0软件进行t检验。

2 结 果

2.1安静时血液动力学的变化 试验前，2组安静时心率和血压均无显著性差异(P>0.05)。试验后，E组安静HR、SBP和DBP下降(P<0.01)，C组各参数均无显著性变化(P>0.05)；且E组安静HR、SBP和DBP低于C组(P<0.01)。见表1。

表1 安静时血液动力学的变化

与本组试验前比较:1)P<0.01；统计学意义与C组试验后比较:2)P<0.01，下表同

2.2血浆TNF-α含量和外周血单核细胞TLR4表达的变化 试验前，两组血浆TNF-α含量〔E组(45.6±8.7)ng/L，C组(48.8±10.2)ng/L〕和外周血单核细胞TLR4表达〔E组(44.2±9.1)%，C组(50.1±15.7)%〕均无统计学意义(P>0.05)。试验后，组内比较，E组血浆TNF-α含量〔(32.8±6.0)ng/L〕和外周血单核细胞TLR4表达〔(34.5±7.7)%〕下降(P<0.01)，C组则无显著性变化〔TNF-α(46.9±9.6)ng/L，TLR4(47.6±10.8)%;(P>0.05〕。且E组血浆TNF-α含量和外周血单核细胞TLR4表达低于C组(P<0.01)。

3 讨 论

运动可对自主神经系统和血液动力学产生良性影响，从而有效降低安静血压水平〔7〕。美国运动医学会多年来一直将规律有氧运动作为高血压患者非药物疗法的主要方式〔8〕。实践证明，有氧运动对于高血压患者可产生与降压药物相似的效应，且副作用较小，与降压药物联合应用可有效控制各种类型的高血压〔8〕，甚至包括难治性高血压〔9〕。Meta分析指出〔6〕，单一有氧运动可使高血压患者SBP和DBP分别下降5.39 mmHg和3.68 mmHg。本研究发现，16 w有氧运动降压幅度较Meta分析更显著，可能与本研究受试者血压基础水平有关，即基础血压越高，通过运动降压的效果越明显。值得注意的是，高血压治疗的远期效应主要来自于血压控制本身，即使安静状态下的SP和DP各下降3 mmHg，患者冠心病的发病率将下降5%，发生中风的概率将下降近8%，全因死亡率下降4%〔10〕。

运动调节血压的具体机制尚不清楚，可能与抑制交感神经活性、改善血管内皮功能、增加动脉顺应性以及降低外周阻力有关。TNF-α是最重要的促炎因子，可促进中性白细胞和单核-巨噬细胞系统的趋化作用以及细胞间黏附分子表达上调，增加上皮细胞通透性，更为重要的是，TNF-α可扩大炎症反应信号，促进多种炎症因子释放。研究证实，TNF-α是高血压发生和发展的重要促进因子，同时能够导致高血压患者发生血管重构以及心肌纤维化〔11〕。抑制炎症反应可能是治疗高血压的新靶点〔12〕。本研究提示规律的有氧运动使炎症因子过量表达状态得以抑制甚至逆转，说明运动可能通过抗炎作用在一定程度上对高血压起治疗和预防作用。规律运动具有抗炎效应，但炎症反应的上游事件知之甚少。在众多炎症反应信号通路中，TLR4途径与高血压的关系最为密切〔4〕。高血压发生发展中相伴随的氧化应激、神经体液激活等因素可导致多种内皮等组织损伤并活化和(或)上调TLR4，TLR4反过来又继续扩大炎症反应，形成炎症信号的正反馈激活，进一步对靶器官造成损伤。和亚萍等〔13〕的研究指出，自发性高血压大鼠左心室中TLR4和NF-κB基因显著上调，说明TLR4/NF-κB介导的信号转导通路被激活并参与了自发性高血压大鼠心脏肥大病理过程。有研究证实，高血压患者外周血循环中单核细胞TLR4基因表达同样上调〔14〕，而且与循环炎症因子浓度及靶器官损害程度呈正相关关系〔15〕。上述证据提示TLR4介导的信号转导途径在高血压患者外周血循环单核细胞和其他受损靶器官中的表达具有相似的调控模式。对TLR4信号转导途径过度激活这一病理状态加以抑制可能是治疗高血压的另一潜在靶点〔5〕。本研究提示长期体力活动可能通过抑制TLR4介导的信号转导途径缓解老年高血压患者炎症反应状态。

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3Virdis A,Dell'Agnello U,Taddei S.Impact of inflammation on vascular disease in hypertension〔J〕.Maturitas,2014;78(3):179-83.

4Sollinger D,Eissler R,Lorenz S,etal.Damage-associated molecular pattern activated Toll-like receptor 4 signalling modulates blood pressure in L-NAME-induced hypertension〔J〕.Cardiovasc Res,2014;101(3):464-72.

5Jiang DS,Zhang XF,Gao L,etal.Signal regulatory protein-alpha protects against cardiac hypertrophy via the disruption of toll-like receptor 4 signaling〔J〕.Hypertension,2014;63(1):96-104.

6Huang G,Shi X,Gibson CA,etal.Controlled aerobic exercise training reduces resting blood pressure in sedentary older adults〔J〕.Blood Press,2013;22(6):386-94.

7Gkaliagkousi E,Gavriilaki E,Douma S.Effects of acute and chronic exercise in patients with essential hypertension:benefits and risks〔J〕.Am J Hypertens,2015;28(4):429-39.

8Blair SN,Sallis RE,Hutber A,etal.Exercise therapy-the public health message〔J〕.Scand J Med Sci Sports,2012;22(4):e24-28.

9Dimeo F,Pagonas N,Seibert F,etal.Aerobic exercise reduces blood pressure in resistant hypertension〔J〕.Hypertension,2012;60(3):653-8.

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11Obuchowicz A,Kniazewska M,Zmudzinska-Kitczak J,etal.Concentrations of tumour necrosis factor-alpha and its soluble receptors in the serum of teenagers with atherosclerosis risk factors:obesity or obesity combined with hypertension〔J〕.J Pediatr Endocrinol Metab,2014;27(11-12):1209-12.

12Pires PW,Girgla SS,Moreno G,etal.Tumor necrosis factor-alpha inhibition attenuates middle cerebral artery remodeling but increases cerebral ischemic damage in hypertensive rats〔J〕.Am J Physiol Heart Circ Physiol,2014;307(5):H658-669.

13和亚萍,曲 鹏,李桂华.Toll样受体在Goldblatt鼠左室心肌中的表达-炎症与左心室肥厚相关的一个证据〔J〕.高血压杂志,2005;13(8):483-7.

14冯 俊,王爱玲,杨 春,等.高血压病患者外周血单核细胞Toll样受体4的表达〔J〕.中华高血压杂志,2007;15(12):1003-7.

15张世魁,张晓雪,谢 萍.高血压肾损害患者血Toll样受体4和肿瘤坏死因子α的变化〔J〕.中华高血压杂志,2010;18(12):1148-51.

〔2017-01-15修回〕

(编辑 袁左鸣)

G804.5

A

1005-9202(2017)18-4528-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.18.043

国家哲学社会科学规划办公室社会科学基金资助课题(14BTY086)

1 吉林大学附属中学

赵立君(1961-)，女，教授，法学硕士，主要从事运动医学方面的研究。

陈 琼(1982-)，男，讲师，硕士研究生，主要从事运动医学方面的研究。