萼泰尔速浅谈高盐摄入对血管内皮功能的影响
在全球范围内,每人每天实际钠离子(Na+)摄入量都大大超过了生理需要量(10–20毫摩)。高盐饮食是各种心脑血管疾病最主要高危因素。这方面的传统看法是:高盐(钠离子)饮食→ 高血压 →中风、冠状动脉疾病、心衰等。然而在过去20年里,人们越来越清晰地认识到,高盐摄入可独立增加心血管疾病和中风风险,不受其对血压的影响。也就是说,很多高盐饮食人群并没有明显高血压症状,但仍然会发生各种心血管病事件(如缺血性心脏病等)。
(多种因素降低内皮一氧化氮,分别导致高血压和动脉粥样硬化)
Dildar Konukoglu& Hafize Uzun. (2017)EndothelialDysfunction and Hypertension. In: Hypertension: from basic researchto clinical practice (Volume 2). pp511-540. Springer International Publishing AG. ISBN 978-3-319-44251-8
如果不引起高血压,常年累月的高盐饮食又是怎么直接跟心血管疾病之间产生联系呢?研究表明钠离子(Na+)可以直接作用于血管内皮,引起内皮功能障碍。这可能是高盐摄入引起心脑血管疾病的一个重要机制。
近年来,内皮功能障碍已成为心血管疾病领域研究热点,并被认为是各种心血管疾病先兆和预测因子。血管内皮功能起始于内皮糖萼。完整内皮糖萼在维持血管通透性、调节炎症反应和动脉弹性中起着至关重要的作用。当过量钠离子改变内皮糖萼结构时,可能会出现如下几种情况:
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内皮对钠离子缓冲存储功能降低,钠离子更容易停留于血液中或进入组织间液,进而引起血容量和血压升高;
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内皮一氧化氮浓度降低,内皮依赖性舒张受限;
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内皮细胞膜钠离子通道增加并直接作用于细胞内骨架蛋白,引起内皮细胞僵硬
简单总结一下,其潜在机制可能是:高盐摄入→ 改变内皮糖萼结构→降低一氧化氮(NO)浓度/破坏细胞膜骨架蛋白 → 内皮依赖性舒张受限 ,内皮细胞僵硬→ 心脑血管疾病。
(钠离子破坏内皮糖萼,引发内皮细胞僵硬,降低一氧化氮,导致血管壁平滑肌收缩)
Petra Nijst, et al. The Pathophysiological Role of InterstitialSodium in Heart Failure (2015) J. Am. Coll. Cardiol. 2015;65:378–88
内皮糖萼为我们提供了一个全新角度,重新审视钠离子与心脑血管疾病之间相互作用和机制。然而其具体更确切更详细的分子路径仍需要更多研究以进一步阐述。文末附上已有相关动物模型和人体实验供参考。
动物实验
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Luscher等在1987年发现,给血压正常Dahl-R大鼠饲喂高盐8周后,其内皮释放舒张因子限制血管收缩功能受损。
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Coyle等随后发现饲喂高盐3周的Dahl-R大鼠,其大脑中动脉闭塞后脑梗死发生频率显著高于低盐饮食大鼠。由于这种阻塞后脑梗死事件预防很大程度依赖于血流增加时侧支血管内皮依赖性扩张,因此这一发现表明,高盐摄入可能导致血管内皮响应剪切力能力受损。
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Boegehold于1993年发现,高盐喂养Dahl-R大鼠4周后,其脊髓斜方肌中小动脉响应内皮依赖性激动剂乙酰胆碱的扩张减少。用L-精氨酸类似物抑制一氧化氮合酶,可降低低盐饮食组Dahl-R大鼠小动脉直径,但对高盐饮食组大鼠则无此作用。这表明在高盐饮食组大鼠体内,内皮源性一氧化氮对血管舒张作用消失。
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此外通过药理抑制一氧化氮合成酶NOS的研究表明,在高盐饮食啮齿动物中,一氧化氮对内皮依赖性扩张作用大大降低或完全消失。然而通过评估各种一氧化氮供体分子,血管平滑肌对一氧化氮内在反应性并没有改变。
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研究还发现,高盐饮食大鼠小动脉和小静脉中普遍存在氧化应激反应,使用超氧化物歧化酶(SOD)模拟物可消除这种反应。这些发现表明,超氧阴离子(O2 –)或它的反应产物会氧化一氧化氮。除了直接清除一氧化氮外,有证据表明,高盐喂养动物血管中氧化应激增加会干扰内皮一氧化氮合成酶激活所需某些内皮细胞信号传导途径,从而导致一氧化氮生成减少。
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人体实验
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Greaney等人报道,血压正常的健康成年人连续5天高盐(钠离子)饮食,血压没有受到显着影响,但皮肤小动脉对局部加热的扩张反应降低。
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Tzemos等报道,健康男性受试者连续5天高盐饮食,由动脉内注射乙酰胆碱引发前臂血流增量减少了27-37%。
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在随后的研究中,同样7天高盐方案对动脉压没有影响,但肱动脉血流介导扩张平均降低了30%(人体动脉血流介导扩张主要是由内皮一氧化氮介导)。
Boegehold, M. A. (2013)The effect of high salt intake on endothelial function: reduced vascular nitricoxide in the absence of hypertension. Journal of vascular research. 50(6):458-467.