脂糖及离子代谢紊乱——早期心血管病变预警信号
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基因营养环境失衡:脂糖代谢紊乱的发生机制
心血管疾病发病的核心基础是机体脂糖代谢紊乱,故心血管疾病实际上是代谢性血管疾病。而脂糖代谢的不平衡则是因为机体内存在着恶化的基因营养环境。人类所有基因中仅1/4为自动表达,而多数基因都在特定条件下表达。营造并维持良好的基因表达环境,才能使人体保持健康状态;如果基因处于不良环境则表达异常,致使人体陷入疾病深渊。
基因的营养环境包括:与心血管病变关系密切的高半胱氨酸(Hcy)、胆固醇、甘油三酯、胰岛素和葡萄糖,以及其他局部化学物质(如生长因子、一氧化碳、氧气、二氧化碳和前列腺素等)、激素(如甲状腺素、肾上腺素等)、神经递质(如乙酰胆碱、去甲肾上腺素等)、无机离子(如钙离子、钾离子等)、脂类及糖类衍生物(如三磷酸肌醇、二脂酰甘油、N-脂酰鞘氨醇等)、蛋白质、氨基酸、核苷酸、维生素(如维生素C、维生素E等)、代谢产物(如尿酸、乳酸等)、有毒物质和食物残渣等。这些物质共同营造了人体的细胞内环境、血液循环环境、激素水平、体液酸碱度、肠内环境等等,而这些在组织或器官水平的内环境,便是影响基因能否正常表达的环境。
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营养摄入与消耗的失衡会破坏良好的基因营养环境,造成进入细胞的葡萄糖和游离脂肪酸增加,乙酰辅酶A超载,在线粒体电子链中产生过多的超氧化物及活性氧簇(ROS),ROS则激活蛋白激酶C和核因子KB,从而激活炎症过程。
动脉粥样硬化是一种多因子疾病,涉及基因、环境、代谢等诸多因素,最近还发现其与慢性牙周感染、幽门螺杆菌或衣原体肺炎相关。心血管疾病在形成的早期,其基因营养环境的特点往往是血脂升高,低钾高钠,缺乏铬离子,胰岛素分泌异常,甘油三酯增多,机体供氧减少,组织局部缺氧,体液呈弱酸性状态,自由基大幅升高,葡萄糖在血液中增多,交感神经活动兴奋,肾素-血管紧张素系统(RAS)活跃。1984~1999年北京成人胆固醇水平增加了40 mg/dl(24%),同时心梗患病率和死亡率增加迅猛,其中77%归因于胆固醇水平的增高。降低胆固醇水平,改善基因营养环境可大大降低心血管疾病致残、致死的几率。高血压是典型的基因营养环境恶化的表现之一,在其背后,很早就有脂糖代谢的改变和离子平衡的紊乱。
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酸碱平衡:脂糖代谢的影响因素
人体体液是弱碱性的,pH值约为7.4。人类学研究显示,在已知的80万年的人类发展史中,人类大部分时间是吃植物或者说是吃碱性食物。蛋白质、脂肪、碳水化合物这三大能量物质都称为高营养物质,同时也称为酸性物质。体内氢离子(H+)过多,呈酸性状态时,最大问题就是细胞的新陈代谢会受到阻碍。一项实验调查了脂肪燃烧度与pH值的关联,胰岛素的脂肪合成作用因0.1的pH值差而完全不同。在pH值处于7.40的正常值时,脂肪合成量是1000 μmol/ml,pH值7.30时为550 μmol/ml,代谢功能减弱了近一半。关于糖代谢和pH值的关联,实验证明,在pH值为7.40左右,与糖代谢相关的大部分酶显示最高活性,较低pH值的情况下则活性显著下降。另一项研究表明,人体体液的酸碱度每下降0.1,胰岛素的活性就下降30%,胰岛素活性下降会加剧糖尿病的病情。而糖尿病的脂糖代谢紊乱,又使酸性物质不断产生,进一步促进胰岛素活性下降,造成恶性循环。酸性条件有利于低密度脂蛋白(LDL)的生成,而弱碱性环境则有利于“血管清道夫”——高密度脂蛋白(HDL)的生成。尽管代谢综合征错综复杂,但体内大环境的酸碱度失衡是一重要因素。
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低钾高钠:心血管病变的易发“土壤”
钠钾离子的平衡对于人体能量代谢,尤其是心脏能量代谢极为重要。WHO已明确宣布过量钠离子的摄入与高血压发病率呈正相关,并将氯化钠的摄入量调整为每天低于5克。人体内钠过高时会造成钾不足,易引起细胞病变。人体内98%的钾都贮存于细胞内液,浓度高达150 mmol/L。研究发现盐敏感性高血压大鼠在高钠摄入的同时如加服钾盐,可使大鼠对血管紧张素Ⅱ的加压刺激反应减弱到与正常对照组相近的水平,这一事实可部分解释钾盐可预防盐性高血压发生的原理。
在欧洲,苹果被誉为果中之王,常吃苹果,不易发生心血管疾病。有研究显示,苹果含有非常多的钾离子(约300 mg/个),而钠离子仅1 mg左右。日本科学家最近发现了细胞内质网正常释放钙离子的机制。早先研究显示,内质网释放钙离子后,内部负电荷增加,阻止了钙离子继续释放;随后外部带正电荷的物质进入内质网,中和负电荷,使钙离子的释放保持正常。科学家此前一直不了解带正电荷物质得以进入内质网的机制。日本京都大学竹岛浩等在《自然》杂志上报告说,在对实验鼠骨骼肌细胞中的内质网进行分析后发现,内质网的膜上有名为“TRIC”的通道。带正电荷的钾离子可经由此种通道进入内质网,从而保证内质网正常释放钙离子。日本的这一研究说明,吃苹果来预防心血管病变的说法是科学的,有根据的。同样,这也提醒我们要重视心血管病变早期对钾离子摄入偏低、钠离子摄入过多的控制。但我们却并不能单独摄取钾元素,必须从富含钾的食物中摄取。
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高半胱氨酸:心血管疾病的独立危险因素
高半胱氨酸(Hcy)已迅速成为一个导致风险的重要独立因素,高浓度Hcy比高胆固醇更有可能导致心血管病变。Hcy与心血管病变的联系是近年才被医学界发现的,实际上Hcy是我们每个人老化的基本原因和生理指标。在美国,高水平的Hcy每年至少导致5.6万例死亡,医学专家认为所有死亡事件中12%归因于较高的Hcy含量。据统计,超过30%~40%的心脑血管疾病是由Hcy增多引起。
Hcy是身体内的另外一种氨基酸——蛋氨酸转化而来的。肉类、乳酪及其他蛋白质类食物中蛋氨酸含量特别丰富。蛋氨酸被吸收到血液中,在细胞中褪去一个甲基,留下的就是Hcy。理想情况下,身体把一个不同的甲基加回Hcy以将之转变成S腺苷蛋氨酸(SAMe)。SAMe不仅具有天然的抗抑郁、抗衰老作用,还是肝脏保护剂。若这一转化过程进行得不好,如缺乏Hcy代谢所需的辅助因子(维生素),将导致Hcy在体内聚积、浓度升高,同时甲基化程度降低,SAMe、谷胱甘肽及维生素B的浓度均降低,在这种基因营养环境下,心血管病变开始发生。血液中Hcy浓度增加会引起血液中的胆固醇变成氧化型LDL-C,它能严重创击动脉壁,造成动脉硬化。有研究显示,在心血管与非心血管疾病患者间进行对比,最佳的Hcy水平应该介于4.9~11.7 μmol/L之间。关于Hcy的坏消息是,对其影响心血管系统的机制认识还不十分透彻,好消息是,可以通过补充维生素B6、B12和叶酸等来有效降低Hcy水平。
心血管疾病药物预防的成就之一是他汀的应用。但是伴随认识的深入,我们应将更多的脂糖代谢及机体离子平衡的因素加以考虑和筛查。近年法国科学家运用DDFAO电子扫描诊断技术,对心血管病变早期脂糖代谢及离子平衡进行评估,为动脉硬化、糖尿病、冠心病、高血压等疾病的发病早期提供了一种准确无创的预警体系。心血管疾病的预防应从单一干预走向多学科联合,综合控制多重危险因素。我们相信最终会找到一种方法可以让我们缓慢而优雅地死去,直到生命尽头依然保持充沛的精力和敏锐的头脑。, 百拇医药