PPARs在代谢综合征心血管损害中作用的临床和实验研究

【摘要】：背景和目的:MS具有多重心血管危险因素聚集的特征,多重心脑血管易患因素的共存,其危害性明显大于单一因素。MS是环境因素和遗传因素相互作用的结果。MS发病环节复杂,发生机制仍不清楚。目前认为,胰岛素抵抗是MS的主要病理生理特征。 PPARs是配体激活的核转录因子,有三种亚型,即PPARα、δ和γ。PPARα主要表达于肝、肾、心和肌肉等,PPARγ主要表达于脂肪、血管内皮细胞和平滑肌细胞等,PPARδ表达广泛,在心脏和肾脏表达最为丰富。研究表明,PPARα参与脂肪酸的氧化,PPARα表达减低与负荷性左室肥厚有关,主要是其下调脂代谢的关键酶所致,其激动剂贝特类药物可明显改善脂蛋白代谢和动脉粥样硬化。PPARγ参与脂肪细胞分化,PPARγ基因变异与2型糖尿病和肥胖发生有关。PPARγ激动剂罗格列酮可改善2型糖尿病和肥胖患者的胰岛素抵抗,具有降糖和降压作用。与前面两个PPARs亚型相比,PPARδ功能了解甚少,目前研究表明其参与脂肪的形成、脂代谢的调节,参与血管炎症反应和动脉硬化的形成。因此PPARs在多个组织器官糖脂代谢的调节中发挥重要作用,可能是MS发生的关键靶分子之一。 PPARs基因变异与MS发生及哪些心血管临床表型相关仍不明确。PPARs在MS及并发的心血管重构和功能紊乱中的作用机制不清。流行病学调查显示脂肪摄入过多和运动减少是人类肥胖、2型糖尿病和MS发生的重要因素,但其介导MS发生心血管损害的机制不明。目前2型糖尿病和肥胖模型已建立,仅仅是MS的一个或两个方面,不具备人类MS的全部临床特征,而MS的模型尚少。本研究拟建立与人类相近的MS模型,从分子水平探讨 PPARs在心血管重构和功能失调中的作用。 材料与方法:为明确PPARs基因变异与MS患者心血管损害的关系及PPARs在MS大鼠心血管重构和功能失调的作用,我们进行如下研究。 临床研究: 1.受试者757例,MS的诊断以1999年WHO制定的亚太标准,高血压按照1999年WHO/ISH指南的标准,2型糖尿病参照1997年美国糖尿病协会(ADA)的标准。其中MS组304例,平均年龄59±13,男160例,女144例;EH组172例,平均年龄56±12,男92例,女80例;DM组147例,平均年龄54±11岁,男85例, WP=14 女62例;正常对照组134例,平均年龄55±9岁,男92例,女42例。2.采用PCR-RFLP方法进行PPARγC161T、PPARδ+294T/C和PPARα内含子7基因多态性检测。3.常规检测TC、TG、HDL、LDL、UA、FFA、UAE、FBG、FINS、HOMA-IR和UAE,其中417例行颈动脉超声检测颈总动脉内膜和斑块指数,389例行超声心动图检测心脏结构和功能检查。 实验研究:健康8周龄雄性Wistar大鼠60只,每组15只。1.分组:随机分为普食对照组(NC)、高脂组(HF)、普食游泳组(NCE)和高脂游泳组(HFE)。以高脂(脂肪占总热能49%)结合高盐饮食复制MS大鼠模型,运动组大鼠进行游泳训练:每周3次,每次1h,24周。2.每月测量体重、血压、心率、空腹血糖、空腹胰岛素,每2月测血脂、血浆FFA,32周行高胰岛素-正常血糖钳夹试验和葡萄糖耐量试验。3.心血管重构和功能指标:心脏重量和心血管组织形态学检查分析心血管构型变化,血流动力学(HR、LVSP、LVEDP和±dp/dtmax)和血管张力检测观察心血管功能。4.分子生物学指标:心脏和主动脉PPARα、PPARδ和PPARγ mRNA和蛋白表达。 主要研究结果 一、临床研究 1.一般临床资料:MS组BMI、UAE 、TG 和HOMA-IR腰围明显高于EH、DM和对照组(P0.05 或P 0.01);MS和EH组BP明显高于DM组和对照组(P0.05 或 P 0.01)。 2.心血管重构参数:MS组和EH组LVM和LVMI明显高于DM组,同样左室肥厚的比例明显高于DM组(P0.01);MS组颈动脉内膜明显较DM组增厚(P0.01),而斑块指数高于EH组和DM组(P0.01)。 3. PPARs基因型的分布:MS组PPARγ161CC型明显高于对照组,T等位基因携带者(CT+TT)明显低于对照组(P0.05)。四组间PPARδ+294T/C基因多态性各基因型分布无明显差异(P0.05)。未检测到本地区人群PPARα内含子7 2528G/C多态性。 4. PPARs基因型与心血管临床表型及脂代谢紊乱的关系: (1)MS组PPARγ161CC型PP、内膜厚度和斑块指数明显高于CT+TT(P0.05或P0.01);MS组CC型斑块指数和内膜厚度明显高于EH或DM组(P0.01)。 (2)MS组PPARδ+294 CC+TC型LVMI明显高于TT型(P0.05)。 (3)MS组PPARδ+294 CC型血浆TC和LDL-C水平明显高于TT型和TC型(p0.01或p0.05)。 (4)MS组PPARδ+294 CC+TC型BMI明显高于TT型(P0.05)。 WP=15 5.PPARδ+294T/C 和PPARγC161T基因型联合与心血管表型的关系 (1)MS组PPARγ161CC/PPARδ+294TC+CC型携带者SBP明显高于PPARδ+294TT/PPARγ161CT+TT携带者(P0.05),MS组PPARγ161CC/PPARδ+294TC+CC型携带者和PPARγ161CC/PPARδ+294TT型携带者PP明显高于PPARδ+294TT/PPARγ161CT+TT型携带者和PPARδ+294TC+CC/ PPARγ161CT+TT型携带者(P0.05)。 (2)MS组PPARγ161CC/PPARδ+294TC+CC和PPARγ161CC型/PPARδ+294TT型携带者的斑块指数均高于PPARδ+294TT/PPARγ161CT+TT和PPARδ+294TC+CC/ PPARγ161CT+TT型携带者(p0.05或p0.01)。 6.MS危险因素的交互作用:男性、LDL和PPAR161CC 是MS的主要独立危险因素。PP和PPAR161 CC是颈动脉斑块的主要独立危险因素(P0.01)。 实验研究: 1.与普食组相比,大鼠高脂饮食8?