糖化血红蛋白异常与冠心病的相关性研究进展
邹永伟邹华伟1牟春平
(海南省第二人民医院,海南五指山572200)
关键词〔〕糖化血红蛋白;冠心病;糖尿病
中图分类号〔〕R543.3+1〔
1周口市中心医院
第一作者:邹永伟(1980-),男,医学硕士,主治医师,主要从事心血管内科治疗研究。
冠状动脉硬化性心脏病是动脉粥样硬化导致器官病变的最常见类型,尤其是合并糖尿病(DM)或血糖明显升高异常的,其造成心血管疾病的发病率、死亡率明显增高,两者之间互相影响、互相促进,加速血管硬化、弹性减低,脆性增加,导致心血管疾病或DM并发的心血管疾病的危害逐年增加。
1冠心病与DM的相互联系
DM患者的冠心病发病率明显高于非DM患者,大约有80%的2型DM患者常常死于心脑血管系统疾病,绝大多数死于心力衰竭或心肌梗死〔1〕。然而冠心病患者恰恰又是发生糖代谢异常的高危人群,其原因一方面冠心病发作时应激性使血糖相对增高,另一方面冠心病合并DM,可能血糖未得到有效的控制,因此更加促进冠状动脉粥样硬化发生发展,成为心血管系统疾病的危险因素之一。两者在临床疾病的发生发展、相互影响、相互牵连、互为因果,加速导致血管动脉硬化,加速心血管疾病的就诊率及死亡率增加。如20世纪70年代北京、上海地区冠心病的死亡率21.7/10万、15.7/10万,80年代为62.0/10万、37.4/10万;有临床研究90年代,我国城市冠心病男性死亡率为49.2/10万,而女性32.2/10万〔2〕。
冠心病合并DM的患者由于微血管、自主神经和大血管病变,常使得临床表现不典型,特别是DM使患者机体对痛觉神经末梢不敏感,造成心血管系统疾病患病率及死亡率一直增高,同时造成临床无法得到早期快速而准确的诊断治疗。糖化血红蛋白(HbA1c)是在高血糖的状态下,其人体内红细胞血红蛋白(Hb)发生连续缓慢的非酶催化反应产物,其血红蛋白A、B链N端的缬氨酸与血中葡萄糖分子非酶化不可逆结合而成,其主要形式为HbA1c,可影响人体血液流变性,使红细胞黏度增大,流动性变小。因HbA1c水平不受血糖浓度短期波动的影响,与血糖浓度呈正相关,可反映DM患者近一段时期的血糖水平,是血糖监测的一个重要指标〔3〕。2010年DM美国糖尿病协会(ADA)指南已明确将HbA1c≥6.5%作为DM诊断标准之一,WHO也在2011年建议在条件具备的国家和地区采用这一标准诊断DM。
研究〔4〕表明HbA1c能进入到心肌细胞内,具有增加心肌组织蛋白的糖基化,使心肌的收缩功能及心肌的顺应性明显下降,进一步造成心肌细胞的结构及功能发生重塑。HbA1c造成冠状动脉血管病变广泛、红细胞黏度升高、变形能力降低、氧合Hb的离解速度减慢,进而加重心肌组织细胞缺氧、缺氧严重。HbA1c也可进一步导致血管内皮损伤,造成血小板黏附、聚集,并且导致高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)对胆固醇的转运能力降低,使得低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)识别LDL-C受体能力下降、LDL-C半衰期延长、LDL-C更易氧化分解,促进泡沫细胞形成增加,进而加速促进动脉粥样硬化形成及进展;加速红细胞黏度升高,血液流动能力下降,变形能力逐渐降低。许多研究发现,糖代谢状态异常是预测急性心肌梗死(AMI)预后的重要指标〔5〕。
临床研究表明过高的HbA1c可使血脂升高,使得血液黏滞度增大,使心血管系统疾病的发生率大大增加〔6〕。血糖异常升高是心血管疾病发生的危险因素,当HbA1c持续升高时,预示冠心病患者长期处于高血糖状态下,由于其血管内皮受到损伤,HbA1c可激活血管平滑肌内皮素A受体,刺激肾素-血管紧张素系统,使内皮素释放增加,一氧化氮(NO)、前列环素释放减少,血管平滑肌舒缩功能受损,加速动脉粥样硬化的发生,增加了心血管疾病的发生率。
HbA1c是血中葡萄糖与血红蛋白相结合的一种不可逆的蛋白糖化反应产物,可反映检测前8~12 w的平均血糖水平,为判定DM控制程度的良好指标,且HbA1c不受血糖浓度暂时波动的影响〔7〕。HbA1c测定的重要性已在DM治疗领域达成共识,HbA1c可能在动脉粥样硬化形成中起一定作用,其预测冠心病事件的可靠性越来越受到肯定。
2HbA1c对心血管事件的相互关系
研究可知HbA1c与DM并发心血管疾病有密切联系〔8〕。研究显示HbA1c在预测心血管事件、心血管死亡、总死亡危险方面具有广泛的价值〔9〕。另一方面,由于HbA1c影响冠状动脉内膜增生变化,促进生长因子水平增加,包括胰岛素本身增加,促进了平滑肌细胞增生和基质蛋白分泌。损伤后的血管内皮功能障碍和不易修复的血管内皮增生使血管重构,增加了新生内膜的形成〔10〕。
HbA1c异常或DM是冠心病患者发生心血管事件的危险因子。HbA1c异常引起的微血管变化,促使血管管壁发生粥样硬化及脆性增加,使血管管壁出现闭塞或狭窄,引发心肌缺血、缺氧损伤和心肌急性或慢性损伤坏死,导致AMI或不稳定型心绞痛。
HbA1c也是独立预测心血管事件的重要指标〔11〕。有研究发现504例ST段抬高的心肌梗死患者测定入院HbA1c,对比发现HbA1c水平是ST段抬高型心肌梗死患者30 d生存率的重要预测心血管因子〔12〕。Hadjadj等〔13〕研究发现HbA1c水平可作为AMI后病死率的预测因子。在观察非DM心肌梗死患者中,HbA1c较非空腹血糖异常,更可靠的预测危险致命性心肌梗死的发生,对非DM患者发生AMI后,1年内死亡患者的血糖、胆固醇及HbA1c等危险因子分析表明,HbA1c可以作为心肌梗死的一个独立危险因子〔14〕。
DM是心血管危险事件的重要危险因素之一,HbA1c其预测冠心病事件的准确性及可靠性越来越受到临床工作者的肯定〔8〕。其中HbA1c作为衡量血糖控制的金标准之一,血糖控制的是否标准,不仅影响到DM患者血糖问题,同时也影响AMI后危险分层及对心功能的评估〔13〕,加重急性冠脉综合征的发生发展。
有研究表明HbA1c与微血管、大血管病变关系非常密切,不仅对DM糖耐量异常、胰岛素抵抗情况有监测作用价值,同时也对糖基化终末产物(AGEs)水平也有一定预测价值〔15〕。对DM、非DM的糖耐量异常患者及糖耐量正常人群的研究分析发现,其冠心病事件的发病率、血管动脉硬化病变的严重程度、冠心病的预后情况及移植血管再发生狭窄等均与HbAlc有密切的相关性〔16〕。
HbA1c及入院血糖为AMI后死亡率的预测因子,短期或长期存在的血糖代谢异常状态与AMI预后相关,Tenerz等〔15〕为证实HbA1c对AMI后预后的评估价值,研究了30例AMI患者,在入院时分别测定血糖、HbA1c及皮质醇,随访5.5年。其重点事件为死亡或非致死性心肌再梗死。结果发现,以下因素对预后有影响:年龄(P<0.001),HbA1c(P<0.05),血栓栓子的治疗方式(P<0.05)。 由此得出结论:在非DM的心肌梗死患者中,入院HbA1c与皮质醇水平可以预见非致死性心肌梗死患者的远期5.5年生存期。对急性冠脉综合征患者心功能有评估价值的糖代谢指标是HbA1c,而非空腹血糖或入院血糖〔17〕,从而进一步说明了HbA1c可作为心血管事件的预测因子。HbA1c作为AGEs形成过程中的前体,其在体内的水平可以间接的反映AGEs的水平。AGEs与其受体结合后,导致多种蛋白质基因表达发生变化,对血管壁产生作用。如促进TNF-α mRNA表达和核因子(NF)-κB的激活,刺激泡沫细胞的产生,诱导平滑肌细胞迁移和增殖,血管壁发生改变;抑制胆固醇的逆转运等途径,促进糖基化胶原蛋白的交联,导致胆固醇更易沉积于内膜下,基质结构发生改变,致使动脉壁结构改变;从而减少NO的产生和释放,并增加蛋白激酶C和血栓素A2的水平,导致使血管舒张功能障碍〔18〕,加重冠心病患者预后。
研究表明HbA1c是促进冠心病的发生发展的重要原因之一〔18~20〕:①HbA1c可引起胶原纤维间过度共价交联,使胶原纤维的机械强度增强,血管弹性硬化,脆性增加,对动脉粥样硬化早期发展起重要作用;②HbA1c降低血红蛋白的携氧能力,造成组织及血管内皮细胞缺血、缺氧或损伤,促进激活内源性凝血系统,导致高凝状态及AGEs增加。AGEs可灭活和抑制血管内皮细胞分泌的血管舒张因子NO,导致血管管腔舒张功能障碍并且激活受体后信号系统,进一步促进动脉粥样硬化的发展;③HbA1c的受体在健康人的血管壁上为低表达,在有血管病变患者血管壁上为高表达,HbA1c到达血管内皮下,与细胞外基质发生交联,促进了动脉粥样硬化的发生和发展。
因此,HbA1c的异常促进心血管疾病的动脉硬化的形成,促进血管管壁弥漫性硬化,引起血栓形成〔21〕,导致血管管腔狭窄或闭塞,引起血管供血不足及相应的组织或器官缺血、缺氧、坏死;同时也促进了DM的靶器官的进一步损伤,加重糖尿病对机体的危害,而且AMI也促进血糖的升高,使心肌缺血缺氧坏死,引起供血进一步减少,加重机体器官或组织的损伤。
综上,DM及其严重的并发症对微血管、中动脉、大动脉血管、其他器官的损害,逐渐成为现代新的“肿瘤”,监测HbA1c,可早期治疗或预防DM,可明显降低心血管事件的发生,明显降低心血管事件的死亡率。
3参考文献
1米树华,陶红,赵全明,等.冠心病合并代谢综合征患者的临床特征与冠状动脉病变程度的关系〔J〕.中华全科医师杂志,2005;4(4):222-3.
2陆再英,钟南山.内科学〔M〕.第7版.北京:人民卫生出版社,2009:269-74.
3凌侠,于淼琛,王衍晶.糖化血红蛋白测定在冠心病中的应用〔J〕.中国现代药物应用,2010;4(11):71-2.
4中国心脏调查组.中国住院冠心病患者糖代谢异常研究-中国心脏调查〔J〕.中华内分泌代谢杂志,2006;22(1):7-10.
5Lim SC,Tai ES,Tan BY,etal.Cardiovascular risk profile in individuals with borderline glycemia:the effect of the 1997 American Diabetes Association diagnostic criteria and the 1998 World Health Organization Provisional Report〔J〕.Diabetes Care,2000;23(3):278-82.
6范泉,郭文怡,贾国良.冠心病患者糖化血红蛋白水平与冠状动脉病变的相关性〔J〕.第四军医大学学报,2006;27(8):698-700.
7Hoelzel W,Weykamp C,Jeppsson JO,etal.IFCC reference system for measurement of hemoglobin A1c in human blood and the national standardization schemes in the United States,Japan,and Sweden:a method-comparison study〔J〕.Clin Chem,2004;50(1):168-74.
8Selvin E,Marinopoulos S,Berkenblit G,etal.Meta-analysis:glycosylated hemoglobin and cardiovascular disease in diabetes mellitus〔J〕.Ann Intern Med,2004;141(6):421-31.
9Alberecht C,Simon-Vermot I,Temothy L,etal.Leukocyte ABCA1gene expression is a associated with fasting glucose concentration in normoglycemic men〔J〕.Metabolism,2004;53:17-21.
10Khan HA,Sobki SH,Khan SA.Association between glycaemic control and sertun lipids profile in type 2 diabetic patients:HbAlc predicts dyslipidaemia〔J〕.Clin Exp Med,2007;48(1):1120-4.
11金文胜,潘长玉.血糖与动脉硬化的相关研究〔J〕.中华糖尿病杂志,2005;13(1):19-21.
12Rasoul S,Ottervanger JP,Bilo HJ,etal.Glucose dysregulation in non diabetie patients with ST-elevation myocardial infarction:acute and chronic glucose dysregulation in STEMI〔J〕.Neth J Med,2007;65(3):95-100.
13Hadjadj S,Coisne D,Mauco G,etal.Prognostic value of admission plasma glucose and HbAlc in acute myocardial infarction〔J〕.Diabet Med,2004;21(4):305-10.
14Gustavsson CG,Agardh CD.Markers of inflammation in patients with coronary artery disease are also associated with glycosylated haemoglobin A1c within the normal range〔J〕.Eur Heart J,2004;25(23):2120-4.
15Tenerz A,Nilsson G,Forberg R,etal.Basal glucometabolic status has an impact on long-term prognosis following an acute myocardial in farction in non-diabetic patients〔J〕.J Intern Med,2003;254:494-503.
16Selvin E,Steffes MW,Zhu H,etal.Glycated hemoglobin,diabetes and cardiovascular risk in non diabetic adults〔J〕.N Engl J Med,2010;362(9):800-11.
17Turk Z,Ljubic S,Turk N,etal.Detection of autoantibodies against advanced glycend products and AGE-mimune complexes in serum of patients with diabetes me〔J〕.Clin Chim Acta,2001;303(1-2):105-15.
18Banach M,Markuszewski L,Zaslonka J,etal.The role of inflammation in pathogenesis of atherosclerosis〔J〕.Przegl Epidemiol,2004;58(4):663-70.
19Selvin E,Coresh J,Golden SH,etal.Glycemic control and coronary heart disease risk in persons with and without diabetes:the atherosclerosis risk in communities study 〔J〕.Arch Intern Med,2005;165(16):1910-6.
20Calkin AC,Allen TJ.Diabetes mellitus-associated atherosclerosis:mechanisms involved and potential for pharmacological invention〔J〕.Am J Cardiovasc Drugs,2006;6(1):15-40.
21Jawien J.New insights into immunological aspects of atherosclerosis〔J〕.Pol Arch Wewn,2008;118(3):127-31.
〔2013-11-23修回〕
(编辑安冉冉/张慧)