王亞杰 劉洪波 曹偉
(中國醫科大學(xué)基礎醫學(xué)院,沈陽(yáng),110001)
摘要:心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)的發(fā)病率和死亡率均占全球第一位。動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是絕大部分心血管疾病發(fā)生的基礎,AS的形成是由多個(gè)復雜的遺傳和環(huán)境因素相互作用的結果,慢性炎癥反應在其中起重要作用。在非急性炎癥或非急性感染期,人體內炎癥標志物C反應蛋白(C reactive protein,CRP)含量相對恒定,CRP升高可誘導血管內皮細胞的炎癥反應,預示著(zhù)CVD發(fā)生的危險。資料顯示無(wú)論有否CVD病史,CRP升高均預示著(zhù)CVD發(fā)生的危險。同時(shí)CRP升高還發(fā)生在在缺血性心臟病如冠心病、心絞痛、心肌梗死患者及充血性心力衰竭患者中。
食物中的膳食纖維(diet fiber,DF)通過(guò)提高機體對氧化應激的防御能力起到抗炎作用,DF還可以改變腸道細菌生存環(huán)境,減少腸道炎癥介質(zhì)如白細胞介素6的產(chǎn)生,從而使肝臟產(chǎn)生的CRP減少,降低血清中CRP濃度,減輕血管內皮細胞的炎癥反應,在心血管疾病的預防和治療中起重要作用。DF還通過(guò)降低血壓、降低血中膽固醇含量、改善胰島素敏感性、改善血脂構成、改善纖溶活性等因素降低CVD發(fā)生的風(fēng)險,在血管性疾病的防治中起重要作用。
關(guān)鍵詞:心血管疾病防治;膳食纖維;C反應蛋白
膳食纖維(diet fiber,DF)是指食物中不能被人體生物酶類(lèi)所消化的部分。以往人們稱(chēng)之為粗纖維,并認為它沒(méi)有營(yíng)養價(jià)值。隨著(zhù)人們對其在人體內功能的逐漸開(kāi)發(fā)和認識,七十年代始,營(yíng)養學(xué)界將其命名為膳食纖維。目前,膳食纖維的營(yíng)養功效正越來(lái)越受到營(yíng)養學(xué)界及疾病預防專(zhuān)家的重視,對其的研究也越來(lái)越深入。其中膳食纖維在心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)防治中的作用正在被揭示中。資料顯示,膳食纖維可以通過(guò)許多機制,如降血壓[1]、降低血清膽固醇水平[2]、改善胰島素的敏感性[3]、改善血脂構成[4]、改善纖溶活性[5]等因素降低CVD發(fā)生的風(fēng)險,其中膳食纖維降低炎癥反應的標志物C反應蛋白(C reactive protein, CRP)[6,7,8,9],從而發(fā)揮其在CVD的防治中的作用正逐漸被認識和重視。
動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是絕大部分心血管疾病發(fā)生的基礎,是引起冠心病的主要原因。AS的形成是由多個(gè)復雜的遺傳和環(huán)境因素相互作用的結果,難以確定具體的病因,一般用危險因子(risk factor)來(lái)評估某個(gè)因素和AS性疾病間的關(guān)系。高膽固醇血癥、高血壓、吸煙、肥胖、糖尿病、體力活動(dòng)減少、年齡增加和有早發(fā)病史等是公認的危險因子。血漿高密度脂蛋白(highdensity lipoprotein,HDL)降低、高同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)血癥及高CRP在CVD的發(fā)病中正受到越來(lái)越多的重視。
一、炎癥在CVD發(fā)生中的作用
近幾年的研究結果認為,慢性炎癥反應在A(yíng)S的進(jìn)程中起著(zhù)重要的作用。動(dòng)物實(shí)驗中,載脂蛋白E(apoE)缺失的小鼠模型的損傷位置發(fā)現AS的自發(fā)生現象,同時(shí)發(fā)現細胞間粘附分子ICAM1增加;另一近期實(shí)驗也顯示在(apoE)缺失的小鼠,肝臟的腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factorα, TNFα)和急性期反應的纖維蛋白水平增高[10]。應用白細胞介素10(IL10,抗炎因子)缺乏小鼠動(dòng)物模型進(jìn)行的實(shí)驗顯示,給與IL10后AS的發(fā)生會(huì )減少[11]。關(guān)于人體炎癥與AS間的關(guān)系,數據也在增多。觀(guān)察發(fā)現,在導致動(dòng)脈粥樣硬化的過(guò)程中有炎癥細胞產(chǎn)生以及炎癥蛋白出現,包括可溶性白細胞黏附分子,單核細胞趨化因子蛋白升高,氧化產(chǎn)物增加,以及血漿纖溶酶原活化因子抑制物1(plasminogen activator inhibitor I, PAI1)增加[12]等,證明血管內皮細胞損傷是一基本炎癥過(guò)程。Deveraj[13]檢查了人大動(dòng)脈內皮細胞,發(fā)現CRP誘導血管細胞動(dòng)脈血栓標志物PAI1表達,其效應呈時(shí)間和劑量依賴(lài)性,更進(jìn)一步的證明了CRP在血管炎癥過(guò)程中的作用。綜合各家觀(guān)點(diǎn),目前認為,動(dòng)脈粥樣硬化與血管壁的氧化應激、炎癥、脂類(lèi)及蛋白的活化狀態(tài)相關(guān),炎癥與低密度脂蛋白(lowerdensity lipoprotein,LDL)氧化、慢性感染等因素有關(guān)。測定炎癥標志物CRP情況將有助于預測CVD發(fā)生風(fēng)險[14]。
二、炎癥標志物CRP與CVD
在A(yíng)S過(guò)程中,產(chǎn)生的幾種炎癥產(chǎn)物可以表達炎癥的發(fā)生和強度,包括WBC記數、淋巴細胞記數、纖維蛋白原、白細胞介素以及CRP水平,其中大部分與心血管病危險性升高有關(guān)[15,19]。Abdelmouttaleb 等[16]發(fā)現不穩定型心絞痛患者較正常健康人的CRP水平高;流行病學(xué)數據顯示,無(wú)論有否心臟病史,CRP升高均與CVD風(fēng)險增加相關(guān)[17]。WBC記數與纖維蛋白原水平升高是缺血性心臟病(ischemic heart disease, IHD)的獨立危險因子[15]。IL6是獨立于年齡、性別、BMI、吸煙、糖尿病等因素的另一個(gè)老年CVD死亡率升高的危險因素;如果CRP與IL6同時(shí)升高,患者4年內的死亡率是CRP及IL6不高者的兩倍。在沒(méi)有充血性心力衰竭(congestive heart failure, CHF)及心肌梗死(myocardial infarction,MI)病史患者中,IL6及CRP的升高還與CHF風(fēng)險有關(guān)[18]。
許多炎癥細胞和炎癥蛋白同時(shí)參與血管動(dòng)脈粥樣硬化形成以及機體的其它炎癥反應,因而其測量在臨床心血管危險評價(jià)中并無(wú)特異性[16,17,18,19]。如ICAM1,IL6等許多因子不穩定,其分析還受技術(shù)限制;WBC記數、補體水平及纖維蛋白原等在臨床上廣泛應用,然而對血管內皮細胞炎癥沒(méi)有特異性,從冠狀動(dòng)脈到關(guān)節炎、感染等炎癥過(guò)程均升高。在許多研究中證實(shí),最可用、特異、且與AS過(guò)程及心血管疾病密切相關(guān)的、臨床應用的測量因子是高敏感的C反應蛋白(high sensitivity Creactive protein, hsCRP)[14,19]。
人體內CRP含量在非急性炎癥或感染期相對恒定,半衰期長(cháng),其24小時(shí)生理含量變化可以忽略。而且其測量技術(shù)的改進(jìn)也使其可應用于CVD的預測研究。CRP由肝細胞產(chǎn)生,對IL6等細胞因子發(fā)生反應。CRP作為炎癥標志物的同時(shí),它能更進(jìn)一步引起炎癥過(guò)程,包括引起單核細胞向內皮下趨化,細胞間黏附分子升高,誘導LDL膽固醇被內皮下巨噬細胞吞噬[12]。CRP的臨床檢測的可操作性及誘導心血管炎癥反應的特性,使它不止成為炎癥反應的標志物,也是一個(gè)潛在的引起炎癥反應并導致CVD發(fā)生的關(guān)鍵點(diǎn)。
美國心臟病協(xié)會(huì )(AHA)和美國疾病預防控制中心發(fā)布了與CVD預測有關(guān)的炎癥標志物CRP標準[19],確認CRP<10mg/L為低風(fēng)險, CRP在 10~30mg/L之間為中風(fēng)險, CRP>30mg/L為高風(fēng)險。
不管是否有CVD病史,CRP升高均有CVD危險。一項最近的關(guān)于女性的研究[20],28000名女性,進(jìn)行長(cháng)達8年的跟蹤,發(fā)現CRP與LDL相比,是更好的晚期CVD的預報因子。另有兩個(gè)meta分析結果表明CRP升高與冠狀動(dòng)脈病變有關(guān)[21]。另一德國群體調查數據表明CRP與冠狀動(dòng)脈病呈正相關(guān)[22]。調整年齡、性別、吸煙、肥胖、糖尿病、家族史等因素,CRP仍然是CVD的獨立危險因子[17,20]。研究者還用CRP來(lái)預測CHD,如心絞痛。高水平的CRP其心肌缺血發(fā)生率高,心肌梗死的發(fā)生發(fā)生率明顯高于CRP低的患者。
然而來(lái)源于1999-2000年美國國家健康和營(yíng)養調查(NHANES 99-00)數據提出,單獨的CRP增高不能完全反應CVD發(fā)生情況,CRP與Hcy組合,與CVD發(fā)生關(guān)聯(lián)性更高,同時(shí)出現的血中CRP和Hcy升高,表明患者有CVD病史,且CVD的危險性更高[23]。
三、飲食因素、膳食纖維與CVD
大量研究數據表明飲食因素與CVD發(fā)生密切相關(guān)。流行病學(xué)資料顯示高飽和脂肪酸飲食CVD發(fā)生率高。許多相關(guān)研究報道了一種被稱(chēng)為地中海飲食的飲食結構可以降低冠心病發(fā)生,降低膽固醇。該飲食的特點(diǎn)是高纖維及高橄欖油,脂肪含量<30%[24,25]。另有一種北美飲食,飲食中多紅肉、高脂奶產(chǎn)品、精細谷物并且低纖維,這種飲食者血中CRP高[25]。
臨床調查數據證實(shí),各種食物來(lái)源的膳食纖維均明顯降低CVD的發(fā)病風(fēng)險;女性每日>20克DF可降低CHD的危險,高纖維膳食(日均229克纖維)比低纖維膳食的冠狀動(dòng)脈疾病危險性降低47%[26]。另一項資料,一項涉及到39000女性,隨訪(fǎng)7年的調查報告顯示膳食中高纖維可降低CVD的風(fēng)險[27]。Rimm及其合作者[28]的研究中還顯示,每增加10克DF則CVD發(fā)作的風(fēng)險降低19%。對DF作用更細致的分析發(fā)現,谷物纖維在降低心肌梗死風(fēng)險中效果最明顯,水果、蔬菜一類(lèi)纖維的增加與降低心因性猝死風(fēng)險關(guān)系密切[29]。Knoops 10年隨訪(fǎng)結果顯示,地中海飲食富含高纖維,可降低29% CVD的死亡率[24]。
DF降低CVD的風(fēng)險與其降低血中總膽固醇以及LDL水平(2,4)、降低血壓[1]、改善胰島素敏感性(3)等有關(guān),然而近期的研究注意到DF可以通過(guò)對抗炎癥反應來(lái)發(fā)揮其降低CVD的效應[6]。
四、DF與CRP
高纖維的地中海飲食與炎癥標志物及內皮損傷有密切關(guān)系[7]:研究中隨機抽取180病人,自愿原則分為地中海飲食組(采取高纖維膳食,DF量從14克升高到32克/每日,與對照組p<0001)和“謹慎膳食組”(低脂膳食,50~60%碳水化合物,15~20%糖,<30%脂肪),持續隨訪(fǎng)兩年。結果發(fā)現,地中海飲食組CRP水平從28降低到17mg/L,而另一組沒(méi)有變化。來(lái)自于1999-2000年美國國家健康和營(yíng)養調查(NHANES 99-00)數據直接展示了DF攝入與CRP的特異性關(guān)系[8]:年齡在40~65之間的4900名參與調查者,排除飲食中總脂、飽和脂肪酸或膽固醇對CRP的可能影響;排除魚(yú)類(lèi)或總蛋白攝入對CRP的可能影響;控制吸煙、飲酒、年齡、性別、種族、BMI、總能量及鍛煉因素可能引起的影響,DF作為唯一與CRP相關(guān)的營(yíng)養成分。分析結果顯示采用高纖維膳食的受試者CRP水平明顯低,而低DF組CRP水平明顯高[8]。
糖尿病、高血壓、肥胖等因素是CVD的危險因子。一組來(lái)自于NHANES1999-2002的數據顯示,高DF飲食者的血清CRP水平低,CVD發(fā)生風(fēng)險低;單純低DF組以及單純有兩個(gè)危險因子存在者CRP水平升高;與無(wú)危險因子相比,低DF同時(shí)有兩個(gè)危險因子者CRP水平增加2倍。數據統計中剔除了總脂、多不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸、蛋白碳水化合物或膽固醇對CRP的影響,顯示的結果表明,不管在普通人群,還是在高危人群,低DF因素均與CRP相關(guān)[9]。
關(guān)于攝入的DF增加可以降低CRP的機制目前尚不清楚。有人認為可能與酶類(lèi)介導的血管上皮細胞的氧化及炎癥反應有關(guān)[30],DF可以提高機體對氧化應激的防御能力[31],從而起到抗炎作用。也有人認為,DF可以改變腸道細菌生存環(huán)境,影響腸道菌群,減少腸道炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生[32],小腸內產(chǎn)生相關(guān)的炎癥介質(zhì)少,則IL-6等釋放入血就少,肝臟內產(chǎn)生的CRP就少,血清中CRP就降低[33]。
目前,心腦血管疾病的發(fā)病率和死亡率占疾病中的第一位,慢性炎癥過(guò)程在其發(fā)病機制中起重要作用。CRP作為炎癥標志物,是最可靠、最特異的血管疾病危險評價(jià)因子,CRP濃度升高預示著(zhù)高的血管疾病危險。膳食纖維作為一種正在被認識的營(yíng)養素,有降低血壓、降低血中膽固醇含量、改善胰島素敏感性等作用,起到降低心血管疾病發(fā)生的作用。最近的研究表明膳食纖維還可以降低血液中CRP濃度,從而降低血管疾病發(fā)病的危險,在血管性疾病的防治中起重要作用。
高纖維膳食來(lái)源于植物性食品。采取高纖維膳食結構有利于提高全民健康素質(zhì),也有利于節約地球資源,愛(ài)護環(huán)境。美國心臟協(xié)會(huì )[34]以及美國飲食協(xié)會(huì )[35]提倡增加食物中膳食纖維的攝入。然而改變飲食習慣是一個(gè)慢性、挑戰性的過(guò)程,除飲食營(yíng)養防病知識的普及,還涉及到食品政策導向、社會(huì )經(jīng)濟、飲食習慣、個(gè)人喜好、烹調制作等諸多方面。希望全社會(huì )都能關(guān)注飲食因素與健康,防病治病,提高全民族的綜合素質(zhì)。
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