血同型半胱氨酸 孕妇【运动对高同型半胱氨酸血症大鼠血脂水平的影响】

中图分类号:G804文献标识:A 文章编号:1009—9328(2011)03—000—03      摘 要 高脂血症在中老年人群中最常见。

高脂血症可引起动脉粥样硬化、冠心病、脑缺血或脑梗死等病变。

随着近年来人们生活水平的提高与运动量的减少,高脂血症的发病率在不断的增加。

因此,预防和治疗由高脂血症引起的动脉粥样硬化及其相关疾病的发生发展具有重要的意义。

动脉粥样硬化(AS)是心、脑血管疾病的重要病理基础。

大量的临床实验研究以及流行病学分析显示,血浆半胱氨酸(Hcy)水平升高是动脉粥样硬化的一个重要的独立的危险因素[1]。

降低血浆Hcy水平,改善血管内皮功能,提高机体抗氧化应激能力,可以有效的预防AS及心、脑血管疾病。

运动作为一种有效地预防AS手段之一,已在实践中广泛应用。

运动与高半胱氨酸的关系国内报道较少。

Konig等[2]发现,中低强度训练的高水平百米跑运动血浆Hcy水平显著下降(12.7±2.3到11.7±2.4mmol/L),采用低强度的抗阻力量训练可以降低60—80岁的老年人血浆同型半胱氨酸含量[3]。

综上所述,本研究通过复制小鼠高型半胱氨酸血症模型,探讨适宜有氧运动饮食所致高同型半胱氨酸血症大鼠血脂水平的影响,为预防高半胱氨酸血症和由其引起的动脉粥样硬化(AS)的发生提供新的研究思路。

关键词 运动 高同型半胱氨酸血症大鼠 血脂水平      一、研究方法   (一)研究对象   北京维通利华实验动物技术有限公司成年的雄性SD大鼠30只,清洁级,体重无明显差异。

室温20-26℃,湿度45%-70%,昼夜节律控制,每日光照12小时条件下,分笼饲养8周左右。

饲养笼垫料使用高压灭菌消毒垫料,每周更换两次。

(二)研究方法   1. 研究分组   本研究在室温为20-26℃,湿度为45%-70%,昼夜节律控制,每日光照12小时(早8点-晚8点)条件下,分笼饲养8周左右,自由进食和给水。

饲养笼垫料使用高压灭菌消毒垫料,每周更换两次。

将30只大鼠随机分为3个实验组,各组间无体重差异。

分别为普通饮食安静组(C)、高蛋氨酸饮食安静组(M)、高蛋氨酸饮食运动组(MT)。

饲料配方为,普通大鼠饲料配方的基础上添加蛋氨酸蛋氨酸浓度为3%,C组喂养普通饲料。

2.运动方案   运动大鼠在试验前均在游泳池里进行3d适应性运动,随后一周开始正式训练。

第一周第一天运动时间为10分钟,以后每天递增10min,至第一周末达60min;第二周在第一周的基础上每天递增5min,经第二周周末达90min,以后各周每天维持90min。

游泳池规格为100cm*70cm*60cm,水深50cm,水温32+℃。

游泳池规格为100cm*70cm*60cm,水深50cm,水温32+1℃。

3.测试指标及方法   (1)血样标本制备   第8周实验最后一天结束后,对大鼠禁食12小时,于第二天对大鼠进行宰杀。

大鼠麻醉采用25%乌拉坦,按0.5ml/200g体重的计量进行腹腔注射。

大鼠进入深度麻醉后,固定四肢及头部,75%酒精消毒腹部后剖开腹腔,用注射器腹主动脉取血8ml左右,静置30min,离心,制备血细胞待测、取血清于—80℃保存待测相关酶活性及脂肪代谢指标;另200ml注入构橼酸钠抗凝试管中,以3000rpm离心10mim,取上层血浆置—30℃冰箱保存,供测。

(2)指标测试   高同型半胱氨酸(Hcy)水平:HCY采用高效液相色谱荧光检测法测定,取1ml血液标本至于抗凝管中。

测试统一委托北京阜外心血管病医院进行检测。

血脂代谢指标:通过酶法,按照试剂盒的方法检测血清甘油三酯(TG),总胆固醇(TCHO),高密度脂蛋白胆固醇(HDL—c),低密度脂蛋白胆固醇(LDL—c),极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL—c),另外使用荧光免疫法测试载脂蛋白A(Apo—A),载脂蛋白B(Apo—B)。

4.统计学处理   所有实验数据采用由SPSS13.0软件进行统计学处理。

所有数据先进性正态分布检验,如果数据不符合正态分布则原始数据需转化成u值后再做统计学处理。

所得实验数据各项指标均以(均值±标准差)形式表示,实验结果采用t检验。

P12. 44μmol/L可诊断为高半胱氨酸血症

由表1可知,经8周的高蛋氨酸饮食诱导,血浆Hcy为22.45±1.26,符合诊断标准,表明高半胱氨酸血症大鼠模型建成。

M组大鼠血浆Hcy水平较C组升高,差异非常显著(p<0.01)。

MT组大鼠血浆Hcy水平较C组偏高,但无显性著差异;较M组血浆Hcy水平下降,差异非常显著(p<0.01),有效预防了HH的形成。

(二)运动大鼠TG、TC、HDL—c、LDL—c的影响   表2显示,M组大鼠血清HDL—c水平较C组下降,LDL—c水平较C组升高,差异皆非常显著(p<0.01),出现了血脂代谢异常。

MT组大鼠血清TG、HDL—C水平较C组偏高,但无显著性差异(p>0.05),LDL—c、TCHO较C组高,差异非常显著(p<0.01)。

MT组大鼠血清HDL—c水平较M组升高,无显著性差异(p>0.05),LDL—c、TG、TCHO水平较M组下降,差异非常显著(p<0.01)。

运动可以改善由高蛋氨酸饮食诱发的血脂代谢异常。

(三)高蛋氨酸饲料饮食大鼠HDL—c/TC、HDL—c/LDL—c比率的影响   表3显示,M组脂蛋白比率(HDL—c/TC、HDL—c/LDL—c)较C组下降明显,呈显著性差异(p<0.01),患AS的危险性大大增高。

T组较C组脂蛋白比率(HDL—c/TC、HDL—c/LDL—c)下降,显著性差异(p<0.01),但较M组脂蛋白比率(HDL—c/TC、HDL—c/LDL—c)明显增高,呈显著性差异(p<0.01),说明运动对由高蛋氨酸饮食引起的脂蛋白比率下降是起到积极作用的,由此减少了AS的发生的概率。

三、讨论   (一)高蛋氨酸饲料饮食诱导大鼠高同型半胱氨酸血症的形成   Hcy是一种含巯基的氨基酸,是蛋氨酸的中间代谢产物。

通常正常人空腹血浆tHcy浓度为5—152μmol/L,临床上将各种原因导致的血浆tHcy超过15μmol/L称为高同型半胱氨酸血症(hyperhomocys—teinemia,HH,高半胱氨酸血症)。

有关采用高蛋氨酸饲料诱导HH的研究,国内外已有大量报道。

Zhang R[4]曾报道,雄性SD大鼠经10g/kg的蛋氨酸添加的饲料喂养14周后,HH模型建成,Morita H[5]等也报道大鼠经过8周的含蛋氨酸7%的饲料喂养后,血浆Hcy水平达对照组的2倍。

本实验本实验采用的高蛋氨酸饮食诱导高半胱氨酸血症模型建立的方法,导致蛋氨酸再生障碍和胱硫醚合成受阻,造成体内Hcy大量堆积,诱发高半胱氨酸血症的发生。

经8周的蛋氨酸饮食诱导后,M组大鼠血浆Hcy达22.45±1.26μmol/L,是对照组(4.31±0.66μmol/L)的2倍以上,超过了本文制定的Hcy的正常值范围上限12. 44μmol/L的标准,高半胱氨酸血症模型建成。

本研究结果显示,M组大鼠经过8周的蛋氨酸饮食诱导形成高半胱氨酸血症

(二)高同型半胱氨酸血症易诱发血脂代谢异常及动脉粥样硬化   目前,大量的动物及临床实验研究显示,血浆Hcy水平升高,是导致AS发生的一个独立危险因素。

血浆Hcy每增高5μmol/L,相当于胆固醇增高20mg/L,造成的心脑血管疾病的危险性、心肌梗死的发生率较正常范围者高3.4倍;且与心脑血管的预后有关,血浆Hcy水平越高,远期生存率越低。

有关Hcy水平血脂代谢的影响,研究结论不尽相同,Hcy与其他脂代谢指标之间的关系及相关性研究尚存争议。

Olszewskia41[6]报道在52 例40—60岁患者中发现Hcy水平与TG,TCHO呈正相关;某些研究揭示,在血浆Hcy升高的同时还伴有高水平的TG,TCHO,LDL—c以及低水平的HDL—c[7]。

Clark[8]等对400例受试者的研究则表明Hcy与TG、TC、HDL、LDL无相关关系;本实验显示,随M组Hcy水平升高,HH的形成(表1所示),诱发了血脂代谢异常,致使血清HDL—c水平显著下降,LDL—c水平显著升高,且HDL—c/TC、HDL—c/LDL—c比值显著下降(见表2,3),促进了AS进一步的形成。

虽然目前对HH致血脂代谢异常,促进AS形成机制不十分清楚,有研究提示Hcy可致动物肝脏和心脏脂质过氧化物—丙二醛(MDA)升高,增加氧自由基、羟自由基,这些自由基作用于肝细胞膜上不饱和脂肪酸氧化成脂质过氧化物,导致肝功能受损,影响肝细胞脂质代谢;同时Hcy含有巯基(—SH),在金属离子(Fe3+、Cu2+)的存在下,自氧化生成过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基(O•2)和羟自由基(OH•),作用于细胞膜,启动了脂质过氧化反应,导致内皮细胞脱落而使血管调节张力障碍、血小板黏附和血栓形成以及加速泡沫细胞形成,最终启动了AS的发生。

另外Hcy在血浆中亦能自我氧化,形成半胱氨酸混合二硫物,与LDL聚集,能加强LDL的氧化且修饰LDL并通过特异性受体被单核—巨噬细胞摄取,使细胞内胆固醇显著升高,而LDL修饰以后形成的氧化LDL可以直接损伤血管内皮细胞,使内皮功能下降,增加泡沫细胞的形成,促进AS的形成和发展。

(三)有氧运动可帮助高半胱氨酸血症大鼠改善血脂代谢   有关运动训练对血浆Hcy水平的影响国内尚未见报道,国外学者Her—rmann等[9]研究探讨急性耐力运动血浆Hcy含量的影响,发现运动血浆Hcy具有不同程度的增加。

但Konig等对运动锻炼与血浆Hcy水平、维生素和叶酸含量之间关系进行研究,以高水平训练的百米跑运动员为研究对象,发现高强度训练组及百米冲刺跑训练组,运动前1小时和运动24小时后血浆Hcy水平并没有显著性变化,低强度训练组血浆Hcy水平显著性下降,同时发现大强度组血浆叶酸水平升高,提示尽管急性运动可以增加血浆Hcy的水平,但高水平训练的运动血浆具有较高的叶酸水平,因此在急性运动之后Hcy含量无显著性变化,表明了运动的强度和血浆叶酸的水平影响血浆Hcy的含量。

本实验研究表明适宜的有氧运动可以降低由于过量的蛋氨酸摄入引起的血浆Hcy水平升高,其原因可能是由于实验的运动模型采用了中等强度的90分钟的无负重游泳运动,同时8周的游泳训练使大鼠建立了周期性的运动适应,提高了运动技能而致能量的节省化,有利于体内叶酸的储备,此方面还有待于进一步研究。

随MT组Hcy水平下降(见表2),血脂水平得到改善,TG、TC、LDL—c水平较M组显著下降(见表2),且脂蛋白比率(HDL—c/TC、HDL—c/LDL—c)较M组显著升高(见表3),表明适宜的有氧运动不仅能有效地预防高Hcy 血症的形成,而且能有效地改善高半胱氨酸血症大鼠血脂水平,提高了抗AS的能力。

原因可能有两个方面,一方面运动降低了血浆Hcy 水平,阻止了Hcy 的脂质过氧化作用。

同时,有氧运动增强了抗氧化酶的活性,减少了自由基的释放与生成,降低了LDL向氧化型LDL的转化,有效地减少了单核细胞对氧化修饰LDL的吞噬,阻止了泡沫细胞的生成,胆固醇堆积减少,同时也减少了HDL—c抗氧化的消耗,HDL—c的上升,HDL—C2水平提高,有效地降低了AS发生的危险性。

另一方面有氧运动通过使骨骼肌作功,使整个机体耗氧、耗能增加,脂肪的分解也随之增加,使血浆LDL—c水平下降[10],从而降低高血脂,最终达到预防心脑血管疾病的目的。

同时运动使脂肪代谢有关的许多关键酶的活性发生变化,脂蛋白脂肪酶(LPL)及卵磷酯—胆固醇乙酰转移酶(LCAT)的活性提高,使TG和富含TC的酯蛋白的代谢加速,肌细胞摄取游离脂肪酸(FFA)增加,HDL含量升高,极低密度脂蛋白(VLDL)含量下降;肝脏甘油三酯脂肪酶(HL)的活性降低,抑制大颗粒HDL2向HDL3转变,保持了HDL2的高水平,促进胆固醇的逆运转,同时HL活性的抑制又可阻止小颗粒的LDL的产生,降低胆固醇酯在动脉壁的堆积,更有意义地有效预防了AS 的形成。

因此,本实验血脂水平的改善与有氧运动降低了Hcy水平的直接作用及有氧运动促进脂质代谢的间接作用有关。

对于实验结果中, MT组大鼠血清LDL—c、TCHO较C组高且差异非常显著,可能与高蛋氨酸饲料饮食对肝脏的损害及运动的强度较低等因素有关,有待进一步研究。

四、结论   (一)高蛋氨酸饮食可导致大鼠高同型半胱氨酸血症

(二)高胆酸饮食导致大鼠血脂代谢紊乱,诱发动脉粥样硬化。

(三)运动可以降低大鼠高同型半胱氨酸水平,改善大鼠代谢紊乱情况,进一步降低动脉粥样硬化风险。

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