高血压伴肺动脉高压中二甲基精氨酸二甲氨基水解酶-1和精氨酸代谢失调的研究

朱小琴，邓仁生，刘长召，华晓芳

在过去数十年里，我国高血压患病人数呈逐年递增趋势。2015年我国高血压患病率为27.6%，较2002年增长了近十个百分点[1]。作为人类慢性疾患中最重要的“隐形杀手”，高血压与多种疾病的发生、发展密切相关，尤其是在出血性/缺血性脑卒中、心血管疾患和高血压性肾病中扮演促进作用[2,3]。肺动脉高压是指肺动脉血压高出25 mmHg（1 mmHg=0.133kPa）的一种重要疾病，患者中位生存率仅2～3年，临床多以呼吸困难，胸闷为主要表现，严重者可致呼吸衰竭[4,5]。近年研究发现，高血压与肺动脉高压在疾病病理生理上存在联系。高血压患者存在血管内皮细胞释放一氧化氮（NO）和前列环素功能受损的情况，同时，具有缩血管效应的血栓素和内皮素合成释出增加，这两方面的联合效应在肺动脉高压形成中起到促进作用[6-8]。有报道指出，人体内存在一种重要的一氧化氮合酶抑制剂-非对称二甲基精氨酸（ADMA），减少NO合成，促进血管内皮损伤[9]。二甲基精氨酸二甲氨基水解酶-1（DDAH1）作为ADMA代谢中的关键酶。大量动物实验也已报道，DDAH1在高血压时表达下降[10]。然后，关于DDAH1和ADMA在高血压伴肺动脉高压患者中的临床价值还未有研究报道。因此，本研究旨在探讨高血压伴肺动脉高压患者中DDAH1和ADMA代谢失调的关系，以期为高血压伴肺动脉高压患者的临床诊疗提供新的途径。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取2016年3月～2017年9月于湖北省恩施土家族苗族自治州中心医院心血管内科收治的高血压伴肺动脉高压患者72例、连续选取同期单纯肺动脉高压患者43例。所有纳入患者均经右心导管检查，符合美国心脏学会肺动脉高压确诊标准。同期选取前来心血管内科就诊的高血压患者80例，健康体检者78例。所有研究对象均排除心绞痛、心肌梗死等其他心血管疾病、血液系统疾病、肿瘤、严重的肺部疾患。所有纳入对象均签署知情同意书，本项目开展经本院伦理委员会批准。

1.2 样品收集与处理使用EDTA抗凝采血管收集研究对象禁食10 h以上静脉血2 ml。收集的标本在1 h内于4℃条件下以12 000 g转离心力离心15 min，收集上层血浆，放入-80℃冰箱保存备检。

1.3 研究方法由专业人员对所有纳入对象的身高、体重、血压值进行检测，同时得出体质指数（BMI），BMI计算方法为体重/身高2。空腹抽取外周静脉血在全自动生化仪AU5800（美国贝克曼库尔特公司）进行三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、脂蛋白a[Lp（a）]等生化指标检测。采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测每组对象血浆ADMA（μmol/L）和DDAH1（mIU/ml）水平，试剂盒分别由美国R&D Systems公司和上海超研生物科技有限公司提供，检测过程严格按照试剂盒说明说进行。

1.4 统计学分析本研究应用SPSS 19.0软件进行统计学分析。对于正态分布和偏态分布数据资料，分别以均值±标准差（x±s）和中位数（P25-P75）表示。正态分布数据两组间比较和多组间比较时，分别采用两独立样本t检验和单因素方差分析。偏态分布两组间或多组间比较，则分别应用Mann-Whitney U和Kruskal-Wallis H法。计数资料采用百分比表示，组间比较采用卡方检验。将本研究人群分为高血压伴肺动脉高压与非高血压伴肺动脉高压（单纯肺动脉高压组、单纯高血压及健康组）两组，因变量为是否发生高血压伴肺动脉高压，自变量为年龄、性别、BMI、糖尿病、吸烟、血脂水平、ADMA和DDAH1水平等因素，采用二元Logistic回归分析计算ADMA和DDAH1水平预测高血压伴肺动脉高压风险的比值比（OR）值和95%置信区间（95%CI），方法采用Wald向前法。受试者工作特征曲线（ROC）分析计算ADMA和DDAH1水平判别高血压伴肺动脉高压患者的曲线下面积（AUC）及其95%CI，同时提供敏感度和特异性。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 四组患者临床资料描述及比较四个组别间在性别（χ2=1.023；P=0.555）、年龄（F=0.279；P=0.764）、体质指数（BMI，F=0.751；P=0.498）、糖尿病（χ2=1.132；P=0.657）和TG（χ2=3.177；P=0.456）差异无统计学意义。与健康组相比，高血压伴肺动脉高压组的吸烟、收缩压、舒张压、TC、LDL-C和Lp（a）水平显著升高（Z=-2.113、t=5.132、t=3.491、t=2.068、t=2.501、Z=-3.205，P＜0.05），HDL-C水平显著降低（t=-3.104，P＜0.05），单纯高血压组的收缩压、舒张压和LDL-C水平显著升高（t=4.621、t=2.563、t=2.107，P＜0.05），HDL-C水平显著降低（t=-4.007，P＜0.05）。与单纯高血压组相比，高血压伴肺动脉高压组的Lp（a）水平显著升高（Z=-2.675，P＜0.05）。与单纯肺动脉高压组相比，高血压伴肺动脉高压组的收缩压、舒张压、TC、LDL-C和Lp（a）水平显著升高（t=5.416、t=3.650、t=2.461、t=2.211、Z=-3.517，P＜0.05），HDL-C水平显著降低（t=-2.132，P＜0.05），单纯高血压组的收缩压、舒张压和LDL-C水平显著升高（t=4.879、t=2.601、t=1.870，P＜0.05），HDL-C水平显著降低（t=-3.451，P＜0.05）（表1）。

2.2 四组研究对象血浆ADMA和DDAH1水平比较四组研究对象血浆ADMA和DDAH1水平（表2）。高血压伴肺动脉高压组和单纯高血压组ADMA水平显著高于单纯肺动脉高压组（t=5.612、2.371，P＜0.05）和健康组（t=5.443、2.241，P＜0.05），且高血压伴肺动脉高压组ADMA水平显著高于单纯高血压组（t=3.669，P＜0.05）。此外，高血压伴肺动脉高压组DDAH1活性显著低于单纯高血压组（t=-7.108，P＜0.05）、单纯肺动脉高压组（t=-7.324，P＜0.05）和健康组（t=-8.517，P＜0.05），而单纯高血压组、单纯肺动脉高压组与健康组间DDAH1（F=0.304；P=0.873）活性差异无统计学意义。

2.3 血浆ADMA和DDAH1水平与高血压伴肺动脉高压患者临床特征的关系高血压伴肺动脉高压患者依据性别、吸烟与否、有无糖尿病史，及年龄、BMI、Lp （a） 、TC 、TG 、LDL-C 和HDL-C高低不同的分组中，各组血浆ADMA和DDAH1水平差异无统计学意义（P均＞0.05）（表3）。

2.4 ROC曲线分析ROC曲线分析显示，血浆ADMA区分高血压伴肺动脉高压与非高血压（单纯肺动脉高压组及健康组）的AUC为0.887（95%CI：0.822～0.951，P＜0.001），诊断界值为4.03，灵敏度79.7%，特异度92.8%（图1A）；区分高血压伴肺动脉高压和单纯高血压的AUC为0.784（95%CI：0.701～0.866，P＜0.001），诊断界值为5.16，灵敏度63.8%，特异度90.3%（图1B）；区分单纯高血压与非高血压（单纯肺动脉高压组及健康组）的AUC为0.704（95%CI：0.613～0.995，P＜0.001），诊断界值为3.79，灵敏度49.3%，特异度86.7%（图1C）。此外，血浆DDAH1区分高血压伴肺动脉高压与非高血压（单纯肺动脉高压组及健康组）的AUC为0.913（95%CI：0.855～0.971，P＜0.001），诊断界值为7.71，灵敏度84.1%，特异度95.8%（图1D）；区分高血压伴肺动脉高压和单纯高血压的AUC为0.902（95%CI：0.842～0.963，P＜0.001），诊断界值为7.42，灵敏度81.2%，特异度97.2%（图1E）。

联合血浆ADMA与DDAH1区分高血压伴肺动脉高压和非高血压伴肺动脉高压（单纯高血压组、单纯肺动脉高压组及健康组）的AUC为0.924（95%CI：0.868～0.979，P＜0.001），灵敏度85.5%，特异度98.6%（图1F）。

2.5 血浆ADMA和DDAH1水平对高血压伴肺动脉高压的风险评估将本研究人群分为高血压伴肺动脉高压与非高血压伴肺动脉高压（单纯肺动脉高压组、单纯高血压及健康组）两组，因变量为是否发生高血压伴肺动脉高压，自变量为年龄、性别、BMI、糖尿病、吸烟、血脂水平、ADMA和DDAH1水平等因素。二元Logistic回归分析结果（表4～5）。单因素分析显示，血浆高ADMA和低DDAH1活性与高血压伴肺动脉高压的发生有关；多因素分析显示，在校正了年龄、性别、BMI、糖尿病、吸烟及血脂水平后，血浆高ADMA水平和低DDAH1活性仍是高血压伴肺动脉高压的独立危险因素。

表1 四组患者临床资料比较

表2 四组研究对象血浆ADMA和DDAH1水平

表3 血浆ADMA和DDAH1水平与临床特征之间的关系

3 讨论

图1 ROC曲线分析

早前研究显示高血压与肺动脉高压在病理生理上存在因果联系，高血压患者常年血管内皮细胞NO和前列环素等舒张血管因子释放减少[11]，而血栓素和内皮素等缩血管因子释放增多这两方面的“叠加”作用，对肺动脉高压的形成起到促进作用[12]。目前对肺动脉高压的诊断主要依赖于患者临床表现、超声心动图和右心导管检查[13]。但当临床特征不明显、影像学检查也未出现显著性变化时，临床很难确诊，可能会导致误诊、漏诊的发生。对于肺动脉高压的诊断，目前仍缺乏有效的早期标志物。由一氧化氮合酶（NOS）促进合成的NO是重要的内源性舒张血管因子。大量研究报道NOS代谢失调在高血压等心血管疾病发生、发展中发挥作用[14]。ADMA是NOS的内源性抑制物，以此减少NO在机体血管中的释放，参与心血管疾病进展。同时，ADMA的代谢又依赖于体内DDAH1活性。近期研究发现，血浆DDAH1和ADMA水平改变在血管内皮细胞舒缩血管调控中具有潜在价值。因此，本研究的重点是探讨血浆DDAH1和ADMA在高血压伴肺动脉高压患者早期诊断中的临床意义，为高血压伴肺动脉高压患者早期行个体化治疗提供依据。

表4 高血压伴肺动脉高压的单因素分析

表5 高血压伴肺动脉高压的多因素分析

本研究发现，高血压伴肺动脉高压组和单纯高血压组ADMA水平显著高于单纯肺动脉高压组和健康组，且高血压伴肺动脉高压组ADMA水平显著高于单纯高血压组。早前Hu等[15]发现经慢病毒转染ADMA的小鼠较敲除ADMA小鼠的内皮细胞炎症显著加重，且血压值更高，我们本次的临床研究也证实血浆高ADMA水平与高血压显著相关，结果与前期动物研究相符[15]；我们又发现高血压伴肺动脉高压组DDAH1活性显著低于单纯高血压组、单纯肺动脉高压组和健康组。Triches等[16]在191例2型糖尿病患者的临床研究发现，血浆DDAH1活性在糖尿病伴高血压患者中显著低于未合并高血压者，且DDAH1活性与血压值呈负相关，这一研究结果与本次结论一致，DDAH1活性在高血压伴肺动脉高压的活性最低。ROC曲线分析显示联合血浆ADMA与DDAH1在区分高血压伴肺动脉高压组和非高血压伴肺动脉高压组（单纯高血压组、单纯肺动脉高压组及健康组）时具有一定价值，灵敏度85.5%，特异度达到98.6%。进一步二元Logistic回归分析显示，在校正了年龄、性别、BMI、糖尿病、吸烟及血脂水平后，血浆高ADMA水平和低DDAH1活性仍与高血压伴肺动脉高压的发生相关。证实了血浆ADMA与DDAH1水平差异可作为高血压伴肺动脉高压的诊断指标。

本实验我们首先发现高血压伴肺动脉高压患者血浆ADMA与DDAH1水平较单纯高血压、单纯肺动脉高压和健康人的差异分布及潜在临床价值，有望为临床高血压伴肺动脉高压患者早期诊断提供新的途径与思路。