论文部分内容阅读
长期以来人们一直认为硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是一种无色的具有臭鸡蛋气味的气体,医学领域对H2S的认识主要局限于其毒性作用[1,2]。上世纪八十年代末年,Goodwin[3]等在牛、鼠和人等哺乳动物脑中首次发现内源性H2S后,人们逐渐认识到H2S可能是体内一种重要的调节介质。随后,在近二十年的研究中,内源性H2S被发现存在于哺乳动物的多种组织器官中,并通过多种调节方式和信号转导形式发挥不同的生理效应,包括调节消化道和血管平滑肌张力,影响大脑发育,调节下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素的释放,抑制由内皮素诱导的血管平滑肌增殖效应,调节血管平滑肌细胞张力等[4,5]。由于能在体内产生,并执行多种生理功能,如同一氧化氮(nitric oxide, N0)、一氧化碳(carbon monoxide, CO)一样,在生物体生理及病理过程中,尤其在高血压[6,7]、动脉粥样硬化[8]、冠心病[9]等心血管疾病中,发挥着极为重要的作用,因此,H2S被称为继NO和CO后的第三个气体信号分子,目前已成为医学领域研究的热点。动物实验显示：在自发性高血压大鼠(SHR),血浆H2S和CSE基因表达明显低于正常大鼠(WKY),给予H2S可降低大鼠血压,缓解高血压发展进程,而CSE抑制剂则可促进高血压发生发展[6]。在CSE基因敲除的大鼠,血浆及组织中H2S水平显著低于野生型大鼠[10]。另外,H2S可通过开放血管平滑肌KATP通道,促钾外流,从而舒张血管,降低血压[11]。心脑血管疾病是影响血液透析(HD)患者生活质量及长期生存率的重要并发症,亦是导致患者死亡的主要原因。据统计,每年超过50%-60%的HD患者死于心脑血管并发症。高血压是HD患者最为常见的并发症,也是导致其它心血管并发症发生发展的主要原因。近年来国内外就H2S在高血压等心脑血管疾病中的研究,为明确透析患者心脑血管疾病高发病率和高死亡率,提供了一个崭新的研究方向及可能的治疗靶点。目的本研究旨在探讨：1)H2S在HD患者中的分布特点及影响因素,2)H2S在HD合并难治性高血压患者中的作用及临床机制；3)H2S和NO在尿毒症毒素合并难治性高血压患者中的基础机制。方法本研究设有临床研究和基础实验两部分。1)临床研究：根据筛选及排除标准,纳入符合要求的患者。根据透前血压及降压药使用情况,随机抽取血压正常者(定义为未使用任何降压药,透析前血压达标)50例,血压控制良好者(定义为使用3种及3种以下的降压药,透析前血压控制达标)48例,难治性高血压者52例(定义为使用3种及3种以上的降压药,血压仍不达标,或者使用四种及四种以上的药物,透析前血压控制达标),留取透析前、后血标本,检测血浆H2S、NO、硫化血红蛋白、硫酸吲哚酚等；2)基础实验：根据临床研究结果,采用IS刺激脐静脉内皮细胞(HUVEC),观察H2S、NO产生情况；外源性给予H2S,观察其对IS刺激下细胞NO生成情况的影响；应用ATP依赖性钾通道(KMTP)阻断剂格列本脲及P13K/Akt阻断剂LY294002,进一步探讨H2S对细胞保护作用的机制。结果临床研究显示：1)与健康对照组相比,HD患者透析前H2S、硫化血红蛋白、NO、NO/ET-1均明显下降(P<0.05)；透析前H2S水平与透析前NO(r,p：0.546,0.000)、NO/ET-1(r,p：0.527,0.000)、硫化血红蛋白(r,p：0.553,0.000)、eGFR呈正相关(r,p：0.399,0.001),与Cr(r,p：-0.439,,0000)、IS(r,p：-0.426,0.000)、SBP(r,p：-0.258,0.027)、PP(r,p：-0.231,0.048)呈负相关；透析后H2S水平明显上升,NO、 NO/ET-1呈显著下降趋势；透析前后H2S的差异独立于透析期间超滤量,透析后单核细胞CSE基因转录水平上调。2)难治性高血压组患者普遍较为年轻,透前H2S、NO、NO/ET-1、硫化血红蛋白较低,而β2-M6和NT-proBNP明显较高；多因素多项式Logistic回归显示：H2S与难治性高血压之间的负性关系经N0、年龄等因素校正后,统计学意义消失(P>0.10)；模型中仅剩NO有统计学意义(P<0.10)；依次用白蛋白、BMI及IS进一步校正后,NO与难治性高血压的之间关系的统计学意义亦减弱直至消失(P>0.10)。基础研究显示：1)IS可减少HUVEC NO.H2S生成,抑制eNOS活力,刺激活性氧产生,且作用呈剂量依赖性；2)H2S可改善IS对HUVEC的损伤,提高HUVECNO的生成,上调eNOS活力,抑制活性氧产生,且呈倒U型曲线；3)wesern blot显示：IS刺激下,HUVEC Akt磷酸化水平明显降低,eNOS蛋白表达量减少；而低浓度H2S可上调Akt磷酸化水平及eNOS蛋白表达量,加用KATP阻断剂格列本脲及P13K/Akt阻断剂LY294002后,H2S对HUVEC的保护作用可被阻断。结论维持性HD患者血浆H2S、NO水平明显降低,两者下降趋势一致,且均与透前IS浓度呈负相关；透析后血浆H2S浓度明显升高,且不依赖于透析期间超滤量；H2S对HD患者难治性高血压的影响可能依赖于N0、年龄等因素；营养-代谢情况及尿毒症毒素,尤其是IS,在NO和难治性高血压两者关系中具有一定的作用。IS可剂量依赖性的减少HUVEC的NO、H2S生成,低浓度H2S可能主要通过KATp-P13K/Akt-eNOS通路,改善IS对HUVEC的损伤,提高HUVEC NO的生成。