APP下载

钠钾干预对成人血浆pentraxin-3的影响

2019-09-10胡佳文牟建军

关键词:尿钠基线受试者

蒋 伟,胡佳文,褚 超,牟建军

(1. 西安交通大学第一附属医院心血管内科,陕西西安 710061;2. 西安医学院第二附属医院心内科, 陕西西安 710038)

正五聚蛋白3(pentraxin-3, PTX-3)是一种新近发现的炎性分子,在血管炎症部位及时地由各种炎性细胞分泌,主要参与血管相关炎症的调节[4]。既往研究对PTX-3在机体炎症过程中的作用尚无统一定论。有研究发现,在急性心肌梗死、不稳定性心绞痛中均出现血清PTX-3水平的升高,在新诊断的高血压、子痫前期的患者中,PTX-3也升高,且PTX-3水平与收缩压、舒张压成正比[5]。然而,也有研究发现,PTX-3缺陷可加重心脏、肾脏的缺血再灌注损伤。高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)及白介素-10等心血管保护分子能促进PTX-3的表达[6]。以上研究结果提示,PTX-3与心血管疾病、高血压的发生、发展密切相关,而PTX-3是心血管危险因子还是心血管保护因子仍待进一步研究。

本研究旨在通过钠钾干预,明确其对成人血浆PTX-3水平的影响,以期进一步探索PTX-3在高盐诱导的炎症及高血压过程中所起的作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象在陕西省礼泉县招募18岁以上的成年志愿者,性别不限。经问卷调查及体格检查后,排除有严重心血管疾病史、糖尿病、肝肾功能不全、继发性高血压患者,以及急慢性感染者、酗酒者或服用降压药、激素、非甾体类抗炎药等可能对研究结果造成影响的药物使用者,不愿签署知情同意书或不能配合完成整个试验的受试者。最终共纳入48名研究对象。

1.2 方法

1.2.1基线资料调查及饮食干预 如文献[7]所述,本研究共分为4个阶段。首先,对受试者进行为期3 d的基线调查,包括基本信息及病史的询问,以及身高、体质量、腰围、臀围及血压等的测量。随后采取集体配餐、统一管理的方式进行3周的饮食干预:①低盐期(1周):摄盐量为3 g/d(钠51.3 mmol/d);②高盐期(1周):摄盐量为18 g/d(钠307.7 mmol/d);③高盐补钾期(1周):摄盐量为18 g/d(钠307.7 mmol/d)+4.5 g/d钾片(钾60 mmol/d)。为确保钠钾摄入量的精确性,本研究过程中所有食物由专人烹饪,期间不加盐及任何含盐制品。就餐前由营养监督员分发定量的盐包及钾片,并监督受试者将食物吃完。

1.2.2血压测量 在基线期的每天及各干预期的第6、7天,由经过统一培训并通过合格认证考试的工作人员采用标准的水银血压计,按照柯式听音法进行血压测量。重复测量3次,取平均值,每次间隔30 s。平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)=1/3×收缩压(systolic blood pressure, SBP)+2/3×舒张压(diastolic blood pressure, DBP),要求检查室安静且温度适宜。测量前,要求受试者避免进食、剧烈运动、吸烟、饮茶及刺激性饮料等,暴露右臂并以放松状态坐于检查椅上休息10 min以上。盐敏感性判定标准:高盐期MAP-低盐期MAP≥10 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)为盐敏感者,高盐期MAP-低盐期MAP<10 mmHg则为盐不敏感者。

1.2.3血标本采集及生化指标的检测 静脉血标本于基线期及各干预期的最后一天清晨采集,采血后2 h内对血样进行2 500 g、4 ℃离心15 min,后分装保存于-80 ℃保存;采用全自动生化分析仪检测(Hitachi, Ltd., 日本东京)总胆固醇、三酰甘油、HDL-C、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、空腹血糖、血肌酐、尿酸。血浆PTX-3的浓度通过酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒(R&D Systems Inc.,美国)测定,其最小检测浓度为0.116 ng/mL。

1.2.4尿标本采集与分析 24 h尿标本于基线期第2天及每个干预期的第6天上午8时在工作人员指导下留取。测量24 h尿总体积后,留取15 mL尿标本分装保存于-40 ℃备用。尿钠、尿钾浓度采用离子选择性电极(Hitachi, Ltd.,日本东京)进行测量。24 h尿钠(尿钾)排泄总量=所测浓度×24 h总尿量。

2 结 果

2.1 受试者基线资料48名受试者基线期资料如表1所示,平均年龄为55(48~62)岁,其中男性23名,女性25名。4名受试者为1级高血压患者,均未服用降压药。以PTX-3的中位数0.60 ng/mL为界;将受试者分为两组,对其基线资料进行比较发现,PTX-3≤0.60 ng/mL的受试者体质量指数(body mass index, BMI)、舒张压(DBP)、平均动脉(MAP)明显高于PTX-3>0.60 ng/mL的受试者。此外,PTX-3≤0.60 ng/mL的受试者血糖、总胆固醇、LDL-C也略高于PTX-3>0.60 ng/mL的受试者,但差异无统计学意义。

进一步相关分析显示,PTX-3与BMI(r=-0.349,P=0.020)、DBP(r=-0.414,P=0.005)、MAP(r=-0.360,P=0.017)呈负相关。

表1 根据PTX-3的水平分组的受试者基线资料

Tab.1 Baseline characteristics of participants divided by plasma PTX-3

组别年龄(岁)性别(男/女)BMI(kg/m2)SBP(mmHg)DBP(mmHg)总人群55(48~62)23/2523.58±2.94110±1573±9PTX-3≤0.60ng/mL56(51~59)12/1224.63±2.80114±1776±10PTX-3>0.60ng/mL56(47~62)11/1322.39±2.79∗108±1270±6∗组别MAP(mmHg)血糖(mmol/L)总胆固醇(mmol/L)三酰甘油(mmol/L)HDL-C(mmol/L)总人群85±103.87±0.683.99(3.38,4.78)1.31±0.661.19±0.23PTX-3≤0.60ng/mL89±123.99±0.784.56(3.45,5.15)1.44±0.501.23±0.27PTX-3>0.60ng/mL82±7∗3.63±0.443.59(3.23,4.74)1.25±0.831.16±0.20组别LDL-C(mmol/L)肌酐(μmol/L)尿钠钾比值CRP(mg/L)PTX-3(ng/mL)总人群2.20(1.73,2.80)56.33±8.654.25±2.063.31(1.67,5.26)0.72±0.33PTX-3≤0.60ng/mL2.59(1.91,2.98)56.75±9.173.71±1.832.37(1.49,5.02)0.49±0.09PTX-3>0.60ng/mL1.85(1.43,2.78)55.71±8.674.71±2.333.65(2.59,5.97)0.94±0.33#

BMI:体质量指数;SBP:收缩压;DBP:舒张压;MAP:平均动脉压;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;CRP:C反应蛋白;PTX-3:Pentraxin-3。与PTX-3≤0.60 ng/mL相比,*P<0.05,#P<0.01。

2.2 受试者各期血压及24 h尿钠、尿钾的变化情况如表2所示,与低盐饮食相比,高盐摄入后受试者的SBP(P=0.013)、MAP(P=0.023)明显升高,而DBP的升高并无统计学意义。增加钾的摄入能明显降低SBP(P=0.004)、DBP(P=0.005)、MAP(P=0.003)。此外,24 h尿钠、尿钾也很好地反映出受试者各阶段饮食变化。低盐期24 h尿钠、尿钾均明显降低,高盐摄入后24 h尿钠排泄明显增加,而24 h尿钾的增加无统计学意义。高盐补钾期,24 h尿钠、尿钾排泄均较高盐期明显增加。

表2 受试者各期血压及24 h尿钠、尿钾的变化情况

项目基线期低盐期 高盐期高盐补钾期PSBP(mmHg) 110±15109±12 116±17∗ 108±13#0.020DBP(mmHg)73±9 74±877±972±9#0.018MAP(mmHg)85±10 86±990±11∗84±10#0.01424h尿钠(mmol/24h)153.5±48.781.2±34.3△167.6±60.5∗246.9±76.6#<0.00124h尿钾(mmol/24h)43.1±21.429.3±12.4△31.7±18.170.5±26.3#<0.001

与基线期相比,△P<0.05;与低盐期相比,*P<0.05;与高盐期相比,#P<0.05。

2.3 血浆PTX-3水平随饮食干预的变化情况与基线期相比,血浆PTX-3水平在低盐饮食期明显降低[(0.57±0.19)ng/mLvs. (0.72±0.33)ng/mL,P=0.012]。高盐负荷后,血浆PTX-3水平明显升高[(0.68±0.26)ng/mLvs. (0.57±0.19)ng/mL,P=0.037]。增加钾的摄入能明显抑制高盐所诱导的PTX-3的升高[(0.56±0.21)ng/mLvs. (0.68±0.26)ng/mL,P=0.015,图1]。钠钾摄入与血浆PTX-3水平之间的相关分析表明,PTX-3与24 h尿钠钾比值之间存在正相关(r=0.230,P=0.002,图2)。

2.4 盐敏感性对PTX-3饮食干预效应的影响根据盐敏感性判定标准,48名受试者中共13名盐敏感者,35名盐不敏感者。基线期两组受试者的血浆PTX-3水平并无统计学差异,但对钠钾干预的效应存在差异。与基线期相比,盐敏感者血浆PTX-3水平在低盐饮食后明显降低[(0.48±0.12)ng/mLvs.(0.75±0.30)ng/mL,P=0.004],而高盐饮食后,血浆PTX-3水平又明显升高[(0.68±0.22)ng/mLvs. (0.48±0.12)ng/mL,P=0.032,图3]。然而盐不敏感者血浆PTX-3水平在饮食干预期间并未出现明显变化。

图1 受试者饮食干预过程中各期PTX-3水平变化情况

Fig.1 The responses of PTX-3 to dietary interventions

图2 受试者血浆PTX-3水平与24 h尿钠钾比值之间的相关性

Fig.2 The correlation between PTX-3 and the urinary sodium-potassium ratio

图3 盐敏感者与盐不敏感者血浆PTX-3水平随饮食干预的变化

Fig.3 Changes of plasma PTX-3 during dietary interventions in salt-sensitive and non-sensitive subjects

3 讨 论

炎症是盐诱导高血压过程中的重要环节。高盐在促进细胞向促炎表型分化的同时促进更多炎性分子的产生[1,8]。临床研究同样显示,与高盐摄入相伴的是更高水平的单核细胞、IL-6、IL-23等,而IL-10等抗炎分子则处于较低水平[9]。PTX-3是pentraxin超家族的一种急性期炎性分子,在炎症部位(尤其是血管炎症部位)高表达[10],是血管炎症损伤的重要标志物。本研究首次通过饮食钠钾干预探究对循环中的炎症标志物PTX-3的影响,发现PTX-3与钠盐摄入量相关。研究结果显示,低盐饮食时,血浆PTX-3水平降低,而高盐摄入后,血浆PTX-3水平升高。既往研究显示,饮食中增加钾的摄入能通过促进钠离子的排泄从而减轻高盐摄入带来的不良后果[3]。此外,动物研究发现,钾具有抑制炎症、减轻局部损伤等作用,提示补充钾摄入对机体的潜在益处。本研究也发现,增加钾的摄入能明显抑制高盐诱导的PTX-3增加,PTX-3与24 h尿钠钾比值呈正相关。

盐敏感性是高血压的一种中间表型,与不良临床预后密切相关[11]。盐敏感个体往往存在更高的患高血压及出现更严重靶器官损害的风险。与之相一致,本研究也发现盐敏感性会影响PTX-3对钠钾干预的反应性。PTX-3对钠钾干预的效应在盐敏感个体中更为显著,提示盐诱导的炎症在盐敏感者中更为显著。此外,本课题组前期的研究发现,在盐敏感者中高盐摄入不能使血浆脂联素水平升高[2],而既往研究显示,脂联素能抑制PTX-3的表达,提示脂联素可能参与高盐诱导的PTX-3升高过程。

尽管高盐干预后血浆PTX-3水平明显升高,但究竟PTX-3升高仅仅是炎症反应的一个结果还是作为反应性升高的分子来减轻机体的炎症过程仍然存在争议。CARRIZZO等[5]发现,PTX-3能促进血管内皮超微结构的破坏,影响NO信号通路,导致内皮功能障碍。在P选择素敲除小鼠中,外源性给予PTX-3能使得小鼠血压升高,且高血压个体中PTX-3的水平较血压正常个体高。以上研究结果提示,PTX-3可能是心血管系统的危险因素。然而,也有不少研究提示,PTX-3有心血管保护作用,即减轻心脏、肾脏缺血再灌注损伤[12]。缺血再灌注后,PTX-3缺陷小鼠心肌损伤更为严重,炎症水平更高。外源性给予PTX-3能逆转这些效应。在ApoE敲除小鼠中,PTX-3缺乏使得小鼠出现更大的动脉粥样硬化斑块。斑块处促炎基因的表达、巨噬细胞的聚集水平都更高[13]。此外,心血管保护分子HDL-C及IL-10能促进PTX-3基因的表达,而干扰素-γ能抑制PTX-3基因的表达[6]。一些临床研究也发现,PTX-3与体脂、CRP呈负相关,与IL-10呈正相关,提示PTX-3可能作为心血管保护因子发挥作用。本研究发现,基线期PTX-3与BMI、DBP、MAP存在负相关,与空腹血糖、TC、LDL-C等的相关系数也为负数,提示PTX-3可能作为保护性因子参与高盐所诱导的炎症过程。

尽管本研究纳入人群具有良好的同质性,且对饮食干预具有良好的依从性,但本研究仍存在以下不足:纳入人群地域局限,样本量偏少,且分析过程对混杂因素考虑较少。以后的研究应在大规模人群中综合校正各种混杂因素后,进一步验证本研究结论。

总之,本研究发现,饮食钠钾干预能明显影响循环中PTX-3的水平。低盐饮食使血浆PTX-3水平降低,而高盐饮食能促进血浆PTX-3水平升高。饮食中补钾能抑制高盐引起的PTX-3水平升高。盐敏感性可影响PTX-3对钠钾干预的反应性。在盐敏感者中,PTX-3的钠钾干预效应更为明显。此外,本研究也再次证实了高盐饮食对机体的危害以及低盐高钾饮食的必要性,尤其是在盐敏感个体中。然而,钠钾干预对PTX-3作用的具体机制尚不清楚,有待进一步探索。

猜你喜欢

尿钠基线受试者
涉及人的生物医学研究应遵循的伦理原则
涉及人的生物医学研究应遵循的伦理原则
早期维持性透析患者尿钠排泄节律异常及24h尿钠对动态血压及预后的影响研究
涉及人的生物医学研究应遵循的伦理原则
航天技术与甚长基线阵的结合探索
一种SINS/超短基线组合定位系统安装误差标定算法
涉及人的生物医学研究应遵循的伦理原则
慢性肾脏病合并高血压患者尿钠排泄调查及对血压变化的影响
热性惊厥儿童血清钠及尿钠的变化及其临床意义的研究
一种改进的干涉仪测向基线设计方法