镁离子对高血压和血管张力影响的研究进展

王 磊，代大伟(综述)，张黎明(审校)

(哈尔滨医科大学附属第一医院神经内科，哈尔滨 150001)

镁离子为人体细胞内含量第二的阳性离子，参与了很多关键的生物化学反应，其在体内影响深远。研究表明，镁离子浓度变化与高血压的发病机制有关[1]。高血压病为当今社会十分常见的慢性疾病。在过去几十年中，大量针对高血压的控制和预防方案已经被提出，研究表明，每日多食富含钾、镁、钙的水果与蔬菜可以降低心血管疾病的发生率与病死率[2]，特别是镁离子，在一些研究中被认为是关键性因素[3]，表明血镁与心血管疾病的发生呈明显负相关[4]。此外，高血压患者和血压正常者相比，细胞内镁离子浓度降低。对摄入镁离子的饮食推荐，成年男性为400～420 mg/d，成年女性为310～320 mg/d，然而人们的实际摄入量远低于此，多食用富镁食物对人体健康十分重要[5]。该文就镁离子对高血压和血管张力影响的研究进展进行概述。

1 镁离子的生理学和病理生理学作用

众所周知，镁离子可以抗心律失常、调节血管张力来影响血压。改变细胞外的镁离子含量可以增加一氧化氮的释放。镁离子可影响钙离子浓度以改善血管平滑肌张力。镁离子还可参与葡萄糖代谢，维持胰岛素的内稳态，表明人体新陈代谢中镁离子的缺乏与高血压、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗、糖尿病发病的病理生理学机制有关[6]。

镁离子通过抑制细胞膜上的钙离子通道阻止细胞外的钙离子内流，从而阻止血管收缩。镁离子可作用于内质网和肌浆网中的三磷酸肌醇受体，抑制其中钙离子的释放，从而使细胞内钙离子浓度下降，抑制血管的收缩。镁离子还可增强内质网与肌浆网钙离子ATP酶活性，从而增强内质网与肌浆网钙离子的回收，降低细胞内钙离子浓度，抑制血管收缩，这一过程是抑制血管收缩的关键因素。此外，镁离子可以激活钠钾ATP酶，维持细胞内电解质平衡。

2 镁离子与高血压

高血压实验模型的血压与血浆或组织中镁离子浓度降低有关，自发性高血压大鼠血压随年龄的增加而逐渐升高，主要集中在12～16周龄，被认为与人类原发性高血压遗传组分相似[7]。在高血压动物实验模型中发现平滑肌细胞和心肌细胞中镁离子水平下降。

补充镁离子在高血压初期可以防止或延缓高血压的进展，对已经确立了高血压的成年自发性高血压大鼠仅有轻微抗高血压作用，表明补充镁离子可以起到保护作用[7]。

在其他试验研究中，日常饮食中镁离子的缺乏可使血压正常的动物血压升高，而镁离子的补充可以逆转这种情况。一些研究证明，高血压患者与血压正常者相比血镁水平降低，血压水平在补镁后下降[4]。试验、临床以及流行病学研究表明，镁离子与高血压水平呈紧密负相关性，表明镁离子缺乏在原发性高血压发病机制中的潜在作用[8]，但具体机制仍不清楚。镁离子对血管平滑肌细胞的增殖和炎性反应可能有重要的作用。

肾素-血管紧张素、镁离子、高血压之间关联性的研究已有报道。高血压患者伴随高肾素活性较血压正常者血镁水平明显降低，血浆肾素活性与血镁水平呈反比,高血压患者若不控制血压可出现低镁血症[9]。Hatzistavri等[3]发现，补充镁离子可轻微降低轻度高血压患者的24 h血压水平，这一过程可被动态血压监测仪所记录。

3 镁离子与血管结构

高血压发生、发展与大动脉弹性减低有关。研究表明，高血压伴有动脉粥样硬化患者的独立预后因素可以通过测量其脉率来评估[10-11]。然而，目前为止没有研究表明镁离子对这一情况有影响。Van Laecke等[12]报道，过低镁血症与高血压、内皮功能紊乱、血脂异常、促炎性状态有关，可影响肾移植患者的血管僵硬度,因此低镁血症独立与脉率相关。一项针对大鼠颈动脉结构的研究发现，镁离子缺乏与肥厚性血管重构有关，在补充镁离子后这一情况得到缓解，表明镁离子缺乏可以改变幼年动物血管的机械性能，这可能是高血压、动脉粥样硬化以及其他心血管疾病的发病机制[13]。

镁离子还可抗炎、抗氧化、调节细胞增殖。高血压患者脉管系统中活性氧类产物增加，补充镁离子可以抗炎、减少氧化应激[14]。镁离子的抗氧化性能可减弱氧化应激对脉管系统的损伤，从而防止血管张力和收缩力的增加[15]。

4 镁离子与血管功能

内皮功能紊乱指的是内皮细胞产物的失衡，这些产物可调节血管张力、血小板聚集、凝聚、促进纤维蛋白溶解，一氧化氮生物利用度的降低，以及内皮所分泌的其他血管活性物质的变化(如内皮素1、血管紧张素Ⅱ)可使内皮依赖性舒张作用减弱。

镁离子在调节内皮功能中的作用之前已有广泛讨论。镁离子通过调节内皮细胞及平滑肌细胞来调节血管紧张度。镁离子也在一氧化氮的经典释放通路中扮演着重要的角色。动物实验也显示了镁离子增强前列环素和一氧化氮的作用，促进了内皮依赖性及内皮非依赖性血管舒张[16]。

镁离子可降低血管外周阻力,也可改善其对血管活性物质的应答，尤其是内皮素、前列环素等。如果动物缺乏镁离子，就会表现出内皮素1表达高水平,但是如果补充镁离子,内皮素1的水平就会降低[17]。

补充镁离子可改善内皮功能、抗动脉硬化、降低颈动脉内-中膜厚度等。还有报道指出，补充镁离子可以改善冠心病、心功能不全、糖尿病患者分支血管的内皮功能[18]。

5 镁离子的补充

镁离子可采用多种形式补充，如氧化物、氢氧化物、螯合物、硫酸盐以及柠檬酸盐等。硫酸镁可以抗血管痉挛，用于治疗子痫前期，这主要归功于它的神经保护作用以及在调节血管紧张度中的可靠作用。

研究显示，补充镁离子可使血压降低。让高血压患者服用镁离子的氧化物(400 mg/d)，共服用8周，可以降低患者血压水平，通过测量以及动态血压监护仪可以发现这一下降过程[19]。一项针对48名受试者的试验表明,每日摄入600 mg镁离子，受试组的血压较对照组有所降低[3]。补充等量镁离子，还可降低血脂。

Haenni等[20]报道了补充镁离子所起到的积极作用，通过补充镁离子可增强内皮依赖性血管舒张，以证实镁离子的新陈代谢与改变血管内皮功能之间的关系。此外，另一项试验显示，冠心病患者长期补充镁离子可以改进血管内皮功能[21]。

6 结 语

保持体内镁含量充足对健康很有必要。在高血压及其他心血管疾病患者中补充镁离子所达到的效果，可以证实镁离子在血管系统中的作用存在，但是还不确切。缺乏确定的结论要归因于研究对象的异质性，患者的临床表现以及疾病的严重程度的不相同，缺乏标准化的给药方式以及剂量，疗程，以上因素均导致难以获得准确的数据。基于目前已有研究,虽然不能做出绝对的结论，但是镁离子与血管功能的调节、局部新陈代谢的稳定性有很大关系,因此需要进一步的研究去评估镁离子缺乏的危险性以及补充镁离子后所能达到的预期效果。最重要的一点是划定一个更均匀一致的研究对象，包括性别、年龄范围、给药剂量以及给药形式，而且需要更长的给药疗程。这样才有可能阐明镁离子在对抗高血压等心血管疾病中的重要作用。

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