引用本文
陈永增, 孙晓楠, 黄先勇, 曾强, 蔡君燕. 高血压患者白细胞内源性硫化氢与糖脂代谢指标的关系[J]. 武警医学, 2016,27(9): 913-916
CHEN Yongzeng, SUN Xiaonan, HUANG Xianyong, ZENG Qiang, and CAI Junyan. The study on the effect of leukocyte-derived hydrogen sulfide in the regulation of metabolismin people of hypertension[J]. Medical Journal of the Chinese People's Armed Police Forces, 2016,27(9): 913-916  
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高血压患者白细胞内源性硫化氢与糖脂代谢指标的关系
陈永增1, 孙晓楠1, 黄先勇2, 曾强2, 蔡君燕3
1. 100853 北京,解放军总医院 南楼心血管内科
2. 100853 北京,解放军总医院 健康管理研究院
3.100083,北京大学医学部基础学院
通讯作者:孙晓楠,E-maill:nanlysun301@126.com

作者简介:陈永增,博士研究生,医师。

收稿日期: 2016-04-06
基金资助: 中央保健课题(W2013DJ15)
摘要

目的 探讨高血压患者白细胞内源性H2S水平与血脂、血糖等营养代谢指标的可能关系。方法 研究2012-10至2014-02在解放军总医院国际医学中心进行查体的高血压患者212例,根据体重指数、胰岛素水平进行分组分析。所有入选对象测定白细胞H2S产生量,并对其与血压、血脂、血糖、糖化血红蛋白、胰岛素水平、尿酸等代谢指标关系分析,比较各组研究对象白细胞内H2S产生量的差异,并进一步采用相关及回归分析探讨之间的关系。结果 超重组[(0.49±0.21) mmol/μg]及肥胖组[(0.49±0.35) mmol/μg]高血压患者5 h白细胞H2S产生总量均明显下降,明显低于体重正常组[(0.93±0.44) mmol/μg, P<0.05]。高胰岛素水平患者白细胞内源性H2S产生量降低( P<0.05)。相关分析发现体重指数、尿酸水平、空腹胰岛素水平均与内源性H2S产生量存在负相关关系( P<0.01);而HDL-C水平则与H2S产生存在正相关关系(Pearson 相关性=0.205, P<0.01)。进一步回归分析显示白细胞 H2S产生量可以影响其空腹胰岛素水平,较低的H2S水平造成空腹胰岛素水平的升高。结论 高血压患者白细胞内源性H2S水平将对其营养代谢稳态产生调节作用,H2S产生不足将升高胰岛素水平,降低胰岛素敏感性,加重营养代谢的异常,从而进一步推动病程的进展。

关键词: H2S; 胰岛素; 体重指数; 高血压
中图分类号:R544
The study on the effect of leukocyte-derived hydrogen sulfide in the regulation of metabolismin people of hypertension
CHEN Yongzeng1, SUN Xiaonan1, HUANG Xianyong2, ZENG Qiang2, and CAI Junyan3
1.Department of Geriatric Cardiology
2.Health Management Center, General Hospital of PLA,Beijing 100853,China
3.Basic College of Peking University Health Science Center,Beijing 100083,China
Abstract

Objective To investigate the effect of leukocyte-derived hydrogen sulfide on regulation of metabolism in hypertensive person.Methods 212 cases of hypertensive subjectswereenrolled, all these persons came from PLA general hospital from Oct 2012 to Feb 2014. Measure theleukocytic productivity of hydrogen sulfide inhypertensive person. Then, measure the metabolism index such as fetal glucose, TC,TG, HDL-C,LDL-C,insulin and so on and analyze the relationship of the leukocyte-derived hydrogen sulfide and those plasma indexandcompare the difference according BMI or insulin level.Results The leukocytic productivity of hydrogen sulfide of overweight and obesity grouphave difference compared with that with normal BMI(0.49±0.21 vs 0.49±0.35 vs 0.93±0.44, P<0.05) further analysis show that hypertension with high insulin level has significantly lower hydrogen sulfide level than those of normal( P<0.05),and the leukocytic productivity of hydrogen sulfide exists apparent negative correlation withBMI,insulin level and blood uric acid ( P<0.01); positive correlation with HDL-cI( r=0.205, P<0.01). The leukocytic productivity of hydrogen sulfide contribute to the change of insulin.Conclusions Leukocyte-derived hydrogen sulfide play role on the regulation of metabolism in hypertension, lower speed of the leukocyte-derived hydrogen sulfide may lead to higher insulin level ,which will worsen the abnormal nutrient homeostasis,speed up the process of hypertension.

Keyword: hydrogen sulfide; Insulin; body mass index; hypertension

越来越多研究显示, 高血压是一种代谢紊乱综合征, 往往伴有糖脂代谢的紊乱。硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)作为体内信号传导系统重要的组成成员之一, 在高血压的发生发展进程中扮演了重要角色, 而体外研究结果显示H2S作为蛋氨酸代谢产物, 对体内营养代谢稳态存在一定的调节作用, 基于此我们推测高血压患者内源性H2S水平变化可能会对该类患者营养代谢异常产生影响, 从而进一步影响病程进展。因此, 我们设计对于高血压患者糖脂代谢的相关指标与H2S水平进行研究分析, 初步探讨白细胞内源性H2S与血糖、血脂等相关指标的关系。

1 对象与方法
1.1 对象

入选解放军总医院查体中心2012-10至2014-02住院完成健康查体的高血压患者212例。高血压的诊断标准及控制标准参照2010年《中国高血压防治指南》。参照中国营养学会标准将入选高血压患者按照体重指数分组:18 kg/m2≤ BMI< 24 kg/m2为正常体重组, 24 kg/m2≤ BMI< 28 kg/m2为超重组, BMI≥ 28 kg/m2为肥胖组。所有研究对象均无糖尿病、心脑血管病及其他慢性疾病史, 一年内无手术史, 3个月内无各种急性疾病史, 无大量饮酒史。所有入选者均签署知情同意书, 该研究经医院伦理委员会批准。

1.2 白细胞内源性H2S测量方法

分离白细胞后, 加入酶反应底物半胱氨酸及反应所需辅酶磷酸吡哆醛, 反应产生的H2S气体使用乙酸锌(ZnAc)吸收, 并使用亚甲基蓝法测定产生的H2S的量。取新鲜全血2 ml与等体积磷酸盐缓冲液混合后加入4 ml白细胞分离液中, 采用梯度离心法分离(1800 g, 20 min)得白细胞层。取100 μ l采用考马斯亮蓝法做蛋白定量; 其余置于锥形瓶外圈中, 并加辅酶4 μ mol/L、磷酸吡哆醛溶液0.9 ml及产生H2S所必需的底物0.1 mol/L半胱氨酸溶液20 μ l, 盖严盖子置于37 ℃水浴箱中孵育5 h以使溶液中的H2S充分释放出, 后将吸附后滤纸片及醋酸锌溶液吸出置于盛有3 ml水的软管中处理, 取200 μ l上层液置于1 mm比色杯中于670 nm处测其吸光光度值。定量测定白细胞产生量单位重量白细胞H2S产生量(nmol/μ g)=白细胞5 h产生的H2S的量(nmol)/进行孵育的白细胞的重量(μ g)。

1.3 血脂、血糖等其他生化指标的测定

受试对象常规抽血至解放军总医院生化科完成上述指标的检测。

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件进行分析。计量资料符合正态分布者以 x̅± s表示, 多组间比较采用方差分析法, 并对相关数据做两变量的线性相关分析。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结 果
2.1 一般情况

212例中, 男117例, 女95例, 平均(58.61± 6.21)岁, 既往明确诊断高血压的患者109例, 初诊高血压患者103例, 非初诊高血压患者均已开始药物治疗, 故其血压水平与初诊高血压患者相比具有统计学差异[SBP(126.53± 12.37) mmHg vs (143.19± 12.03)mmHg, DBP(81.45± 10.31)mmHg vs (89.92± 9.39)mmHg, P< 0.05)]。

2.2 不同高血压患者糖脂代谢相关指标的比较

所有入选研究对象的体重指数均大于18 kg/m2。体重指数高的高血压患者往往伴有糖脂代谢的异常, 与体重正常组患者相比, 超重及肥胖的患者具有较高的空腹血糖水平、三酰甘油水平及尿酸水平, 而HDL-C水平则明显降低, 在肥胖组患者中同型半胱氨酸水平也明显升高。 三组患者空腹胰岛素水平有逐渐增高的趋势, 肥胖的高血压患者空腹胰岛素水平明显高于体重正常组(表1)。

表1 不同体重水平高血压患者糖脂代谢相关指标比较( x̅± s)
2.3 不同组别高血压患者白细胞H2S产生量

超重组[(0.49± 0.21)nmol/μ g]及肥胖组[(0.49± 0.35)nmol/μ g]患者5 h白细胞H2S产生总量均明显下降, 明显低于体重正常组[(0.93± 0.44)nmol/μ g], 差异有统计学意义(P< 0.05)。

笔者根据入选研究对象空腹胰岛素水平进行分组分析, 将其水平大于25定义为高胰岛素血症组, 其余患者定义为正常胰岛素水平组, 存在高胰岛素水平的患者其白细胞内源性H2S产生量[(0.348± 0.221)nmol/μ g]降低, 低于正常胰岛素水平的[(0.713± 0.323)nmol/μ g], 差异具有统计学意义(P< 0.05)。

2.4 白细胞内源性H2S产生量与糖脂代谢相关指标的相关分析

体重指数与内源性H2S产生量存在负相关, 尿酸水平、空腹胰岛素水平与与白细胞内源性H2S之间同样存在负相关关系; 而HDL-C水平则与内源性H2S产生之间存在正相关关系, 上述相关性存在统计学差异(表2, P< 0.05)。

表2 高血压患者白细胞内源性H2S产生量与糖脂等指标的相关分析

对于白细胞内源性H2S产生量与空腹胰岛素水平进一步进行回归分析, 我们得到表3所示的结果。可见高血压患者内源性H2S水平降低, 可以影响其空腹胰岛素水平, 造成空腹胰岛素水平的升高。

表3 高血压患者白细胞内源性H2S水平与胰岛素水平的回归分析
3 讨 论

高血压患者作为一种多因素簇集的疾病, 往往伴有营养代谢动态平衡的异常, 临床表现为糖脂代谢的异常, 这种稳态异常在高血压的发生发展中具有重要作用。H2S作为一种具有广泛生理作用的气体信号分子, 既往的基础研究显示对体内的糖脂代谢可能存在一定的调节作用, 但是临床资料相对匮乏。在本研究中笔者对其进行了初步分析, 发现高血压白细胞内源性H2S水平与患者的肥胖程度、HDL-C、尿酸及胰岛素水平存在相关关系, 提示H2S确实可能对高血压患者的糖脂代谢具有调节作用。

肥胖患者血中蛋氨酸的水平增高这一现象已经被多项研究证实, 其可能机制推测与蛋氨酸代谢产物H2S的抑制脂肪分解作用有关[1], 而对于H2S与肥胖研究则存在分歧。Whiteman等[2]对于11例糖尿病患者及16例超重患者的研究发现, H2S水平明显低于正常对照组, 并提出体重指数/腹围是良好的预测血中H2S水平的良好因子。而Jain等[3]对于36名健康志愿者的研究则显示体重水平与血浆H2S水平并无相关性。本研究发现, 体重指数与白细胞内源性H2S水平之间具有负相关性, 肥胖是造成内源性H2S水平变化的影响因素之一, 去除血压的影响后这种影响仍然存在。

Jain等[3]对于36名健康志愿者的研究还发现, 血中H2S水平与HDL水平呈现正相关关系, 与LDL/HDL之间具有负相关性, 故而推测血中H2S是血脂水平的一种重要调节因子。汤晓萍等[4]对于男性健康工人的研究则显示:血中H2S与三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇等均无相关性, 与Jain的研究结果存在分歧。Zheng等[5]对于62例未治疗的初诊高血压患者的研究显示, 红细胞来源的H2S水平与患者的TC、TG、LDL及HDL水平均具有相关性, 我们的结果与其并不完全相同。我们对于更大范围的高血压患者研究显示, 只有TG及HDL水平与白细胞内源性H2S产生之间存在相关性, 这与CSE基因敲除大鼠动物实验的结果相似[6]。

内源性H2S与糖代谢之间关系的研究起步较早。早在2009 年, Wu[7]就报道了H2S对大鼠急性分离的胰岛β 细胞KATP通道电流的影响, 但此后研究存在分歧, 直到2015年Nakatsu等[8]进一步系统地阐述了H2S对于KATP通道电流阻断后的影响。相关临床研究资料较少。针对2 型糖尿病患者进行的研究显示:DM患者血浆H 2S水平较正常人相比显著降低[10]。对离体肝细胞给予外源性H2S干预可以降低对葡萄糖的利用, 阻断胰岛素的作用, 被认为是造成肝细胞胰岛素抵抗的原因之一[11]。但这一研究结果被随后的相关研究不断的质疑。对于大鼠的研究显示胰岛细胞中内源性H2S能够阻断血糖所诱导的胰岛素释放, 从而产生保护作用[12]。Okamoto等[13]对于高糖环境下离体细胞胰岛素抵抗研究显示, 较高的H2S水平能够改善细胞对于胰岛素的敏感性, 从而具有改善胰岛素抵抗状态的作用。对于代谢综合征小鼠给与NaHS干预, 可以增加骨骼肌摄取葡萄糖, 使实验动物胰岛素分泌水平下降, 而这种效果具有剂量依赖性, 为H2S改善胰岛素抵抗提供另一个证据[14]。对2型糖尿病大鼠模型的研究发现外源性H2S干预可以使胰腺组织胰岛素阳性表达细胞面积(AIEP)和胰岛素阳性染色率(PRSI)降低, 差异均有统计学意义。而我们的研究也同样发现, 高血压患者白细胞内源性H2S的产生与空腹胰岛素水平具有负相关性(r=-0.177, P< 0.05), 回归分析的结果同样显示内源性H2S产生量的变化会造成胰岛素水平的变化, 内源性H2S水平对其具有调节作用。

综上所述, 高血压患者内源性H2S产生不足将会对患者糖脂代谢进一步产生影响, 加重营养代谢的异常, 从而进一步推动病程的进展。H2S有望成为高血压进程干预的关键点之一, 这需要进一步的研究支持。

The authors have declared that no competing interests exist.

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