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颅内外动脉粥样硬化种族差异的研究进展

发布时间:2017-05-16 09:28 类别:医学前沿资讯 标签:研究进展 硬化 来源:未知

  对不同种族人群进行脑动脉粥样硬化的研究发现,欧洲与亚洲人群之间发病部位明显不同,表现为黄种人、黑人以颅内动脉粥样硬化性狭窄多见,白种人则以颅外动脉粥样硬化性狭窄为主。除种族以外,动脉粥样硬化的其他危险因素还包括高血压病、糖尿病、年龄和血脂异常等。在这些不同因素的影响下,脑动脉粥样硬化发生部位也存在差异。


 对不同种族人群进行脑动脉粥样硬化的研究发现,欧洲与亚洲人群之间发病部位明显不同,表现为黄种人、黑人以颅内动脉粥样硬化性狭窄多见,白种人则以颅外动脉粥样硬化性狭窄为主。除种族以外,动脉粥样硬化的其他危险因素还包括高血压病、糖尿病、年龄和血脂异常等。在这些不同因素的影响下,脑动脉粥样硬化发生部位也存在差异。不同种族人群动脉粥样硬化发生部位不同是由何种因素引起?笔者通过比较不同种族间的遗传易感性、解剖差异等对其综述如下。

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 研究显示,动脉粥样硬化是由多基因和环境因素共同作用的结果,种族间颅内、外动脉粥样硬化患病率的差异可能是由于不同部位动脉遗传易感性的差异所导致。Chutinet等的研究结果显示,载脂蛋白E-S4(apolipoproteinE-S4,ApoE-S4)等位基因是颅外动脉狭窄的独立危险因素,与颅内动脉狭窄无明显相关性。白种人ApoE-S4等位基因出现的频率明显高于泰国、日本等国家的人群,这可能是欧美人颅外动脉狭窄高发的原因之一。

 枯草溶菌素转换酶9(PCSK9)基因和人类白细胞抗原(humanleukocyteantigen,HLA)DQA10501、DQB10501基因是颅内动脉粥样硬化的易感基因。但PCSK9基因以及HLA-DQA10501和DQB10501基因对颅内、外动脉粥样硬化的影响程度目前尚不甚明确。Morrison等尝试从与冠心病相关的51种单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphisms,SNPs)中找出与脑梗死的相关性,结果仅有1种多态性与白人和黑人相关,2种与白人相关,1种与黑人相关。由此说明大多数与冠心病相关的SNPs可能与颅内动脉粥样硬化无关。关于遗传因素是否是导致颅内、外动脉粥样硬化差异的主要原因,仍需进一步研究。

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 相对于颅外供血动脉(如颈内动脉、椎动脉),颅内供血动脉(如大脑中动脉、大脑前动脉)的血管壁更加薄弱,弹性也较差,并且走行迂曲。早期动脉粥样硬化斑块的形成是一系列机械、生化及物理学刺激损伤血管内皮层的过程,促进单核巨噬细胞激活并聚集在动脉壁,随后脂肪积聚,生长因子和细胞因子释放以及平滑肌细胞和淋巴细胞激活,由此,斑块逐渐生长。

 血小板可能在内皮细胞破损的地方聚集。当富含脂肪的细胞死亡,便形成斑块的核心部分,导致斑块重构和纤维化,从而致血管壁弹性减弱,脆性增加。颈动脉超声检查可发现,随着脂质的不断沉积,血管管腔逐渐变窄甚至闭塞。此外,不同的解剖学特点可引起血流动力学改变,血流动力学的变化对脑动脉粥样硬化的发生起着关键作用。血管分叉外缘和血管弯曲内侧的血管壁剪切力相对较低,导致血流动力学紊乱,引起涡流,对血管壁产生震荡性冲击。低震荡性的血管剪切力促进了动脉内皮细胞促凝、促炎和促凋亡基因表达的增强,从而致血管内膜结构和功能紊乱,增加了内皮细胞对脂质等大分子物质的渗透性,加速了动脉粥样硬化的形成。

 有研究证实,颅内动脉粥样硬化较颅外动脉粥样硬化出现得更晚。这可能与颅内动脉抗氧化酶活性比较活跃而不容易发生粥样硬化有关。随着年龄增大,血管中抗氧化酶活性降低,颅内动脉粥样硬化逐渐形成。

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 3.1高血压与颅内、外动脉粥样硬化的相关性

 有研究表明,高血压是颅内动脉粥样硬化最主要的危险因素,血压升高对颅内动脉粥样硬化的形成影响更大,但具体机制不明。Avolio等的研究结果表明,从主动脉至外周动脉的脉冲波放大作用,可能导致远端小动脉的脉压差高于近心端的大动脉。脉冲波放大指心室收缩产生向远端传播的脉冲波,在传导过程中像声波一样发生反射,反射波与向前传播的波发生叠加而导致脉冲波增大。脉冲波放大对左心室的收缩和舒张功能有一定保护作用,但同时也使远端血管承受更大的压力。

 另外,与颅外动脉相比,颅内动脉具有中层平滑肌较薄,越向颅内延伸外弹力层逐渐减少或消失等结构特点。因此,尤其在高血压病状态下,远端的颅内血管更易损伤。动脉粥样硬化的多种族研究(themulti-ethnicstudyofatherosclerosis,MESA)结果显示,高血压患病率存在明显的种族差异。非洲裔美国人显著高于白种人(60%比38%,P 0.01),而西班牙人(42%)和中国人(39%)高血压患病率与白种人差异无统计学意义(P 0.05)。调整年龄、体质量指数、糖尿病和吸烟等因素后,与白种人相比,非洲裔美国人(OR=2.21,95%CI:1.91~2.56)和中国人(OR=1.30,95%CI:1.07~1.56)高血压患病率与种族呈显著相关。

 以上研究显示,不同种族人群高血压病患病率的差异也是导致颅内、外动脉粥样硬化病变差异的关键因素之一。但目前尚未有基因方面的研究报道种族差异引起的高血压患病率与颅内、外动脉粥样硬化具有相关性。

 3.2高脂血症与颅内、外动脉粥样硬化的相关性

 高脂血症是颅外动脉粥样硬化病变重要的危险因素,但高脂血症对颅内动脉粥样硬化的作用并不明确。有研究结果表明,在单纯高胆固醇血症情况下,颅内动脉可能不易发生动脉粥样硬化病变。Qian等的研究结果表明,高密度脂蛋白胆固醇水平与颅内动脉粥样硬化的狭窄程度呈显著负相关(OR=0.68,95%CI:0.51~0.89;P=0.0064);同时,高密度脂蛋白胆固醇浓度与颅内动脉粥样硬化的血管数量呈显著负相关(OR=0.65,95%CI:0.49~0.86;P=0.0025)。

 此外,北曼哈顿卒中研究指出,与白种人比较,美国黑人和西班牙人糖尿病(白人5%,美国黑人13%,西班牙人16%)和高胆固醇血症(白人29%,美国黑人 27%,西班牙人 35%)的发生率很高,颅内动脉粥样硬化性卒中患病率也相应增加。亦有研究报道,高胆固醇水平与颅内动脉粥样硬化性病变呈正相关。但有研究认为,高脂血症对颅外动脉粥样硬化性病变的影响更大,是颅外颈动脉粥样硬化疾病的重要危险因素之一。任歆等研究指出,ApoE基因的多态性是决定血脂水平进而影响颅外颈动脉粥样硬化病变的遗传因素之一。

 Kogawa等和Sass等研究显示,ApoEε4等位基因与颅外颈动脉内膜增厚相关,而且ε2等位基因携带者的颈动脉内膜厚度明显低于ε3等位基因和ε4等位基因携带者,认为ε4等位基因是导致颈动脉粥样硬化的危险因素,而ε2基因为保护性因素。国外研究指出,降血脂治疗可以改善颅外颈动脉内-中膜厚度,甚至可以消除斑块。不同种族人群引起的血脂水平差异是导致颅内、外动脉粥样硬化的关键因素,但高脂血症对颅内、外动脉粥样硬化的影响仍不确切,需进一步研究。

 3.3糖尿病与颅内、外动脉粥样硬化的相关性

 Chiu等研究提示,2型糖尿病的患病率存在种族差异,分别匹配性别、年龄、收缩压、体质量指数后,不同种族人群胰岛素敏感性存在明显差异,亚裔美国人、非洲裔美国人、墨西哥裔人明显低于白种人(P=0.0023);2型糖尿病的患病率白种人(14.1%)较非洲裔美国人(18.8%)、墨西哥裔人(22.7%)低。Liew等报道,在匹配体质量指数、年龄、体力活动后,亚洲人胰岛素抵抗较白种人明显。

 香港的一项尸体解剖研究显示,颅内动脉粥样硬化发病风险随着糖尿病发病率的增加而增加。Bae等报道,糖尿病对于无症状性颅内动脉粥样硬化具有重要预测价值,并且可能比高血压的预警性更强。Rincon等发现,相比颅外动脉粥样硬化,糖尿病与颅内动脉粥样硬化的联系更为密切。综上所述,可以推测,种族差异导致的糖尿病患病率的不同是糖尿病导致颅内、外动脉粥样硬化病变差异的一个关键因素。

 3.4缺血性心脏病与颅内、外动脉粥样硬化的相关性

 缺血性心脏病在不同种族之间存在差异,与白种人相比,黑种人发生缺血性心脏病的危险性是白种人的2~4倍。此外,Samani等的一项关于白种人和日本人血管紧张素转换酶(angiotensinconvertingenzyme,ACE)基因多态性(包括Ⅱ型、DI型、DD型)与心肌梗死的15个相关性研究的Meta分析结果表明,DD基因型是白种人和日本人心肌梗死的危险因素。但国内研究结果表明,DD型与中国人心肌梗死危险性增加有关,Ⅱ型与中国人心肌梗死危险性降低有关[DD/(ID+Ⅱ)OR=2.33,95%CI:1.65~3.29)];其结果与白种人[DD/(ID+Ⅱ)OR=1.26,95%CI:1.15~1.39]相比,差异有统计学意义,但与日本研究结果[日本人DD/(ID+Ⅱ)OR=2.55,95%CI:1.75~3.70]近似。证实与白人相比,ACEⅠ/D多态性在中国人和日本人心肌梗死发生中的作用更为突出,显示出种族差异。

 缺血性心脏病患者更易患卒中。白种人群中,颅外动脉粥样硬化的病变程度与冠状动脉粥样硬化的程度具有相关性。虽然早期的尸体解剖研究报道,颅内动脉粥样硬化与缺血性心脏病具有相关性,但两者间的关系仍不甚清楚。一项大样本研究发现,随着冠状动脉病变从0支受累到3支受累程度的加重,颅内动脉粥样硬化病变与颅外动脉粥样硬化病变均显著增加。Bae等研究报道,冠状动脉病变与颅外动脉粥样硬化病变关系更加密切。不同种族人群中缺血性心脏病的发病率存在差异,同时缺血性心脏病又与颅内、外动脉粥样硬化病变相关。但目前的研究仍不能确定缺血性心脏病与颅内动脉还是颅外动脉关系更为密切,需要不同国家、多个临床医学中心合作,对其进行系统而全面的研究。

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 4.1代谢综合征与颅内、外动脉粥样硬化的相关性

 代谢综合征为一组代谢紊乱的症候群,又称为胰岛素抵抗综合征,包括腹型肥胖、高血压病、糖代谢异常及脂代谢异常。最近,两项研究结果均显示,代谢综合征作为多种因素的复合体,是颅内动脉粥样硬化的独立危险因素,强于其他已知的危险因素。Mi等报道,中国人群中患有代谢综合征的人群较无者发生颅内动脉粥样硬化的概率明显增高。对于颅内动脉粥样硬化患者存在代谢综合征的高发病率有着几种不同的解释。首先,脂联素可能是连接颅内动脉粥样硬化与代谢综合征的媒介。脂联素是一个与肥胖症密切相关的丰富的脂肪组织特异性细胞因子。研究报道,脂联素水平在一定条件下可以减少,如肥胖症、2型糖尿病、胰岛素抵抗、代谢综合征、高脂血症、氧化应激以及心血管疾病。

 脂联素可以独立于内脏脂肪、瘦素和种族之外,作为评价胰岛素敏感性的指标。在年龄、体质量指数相当的条件下,年轻美国人较年轻西班牙裔白人的脂联素水平及胰岛素敏感性低。脂联素水平的这种差异可以解释粥样硬化分布的差异性。其次,胰岛素抵抗综合征、肥胖及其并发症的发生率可能随种族差异有所不同。代谢综合征与脑动脉粥样硬化病变种族差异密切相关。然而,仍然需要进一步研究以阐明代谢综合征与脑动脉粥样硬化病变种族差异的精确关系。

 4.2其他颅内、外动脉粥样硬化的产生

 在不同种族以及不同的血管病危险因素患者中存在差异,除高血压病、脂代谢异常对颅内、外动脉粥样硬化的影响程度不同外,男性更容易发生颅内动脉粥样硬化,且动脉粥样硬化随着年龄增加存在性别差异。有研究报道,颅内动脉粥样硬化男性发病年龄较女性早。吸烟、C反应蛋白、白细胞介素、高同型半胱氨酸对颅内、外动脉粥样硬化的影响程度仍存在争议,其中的机制尚需进一步研究。传统动脉粥样硬化危险因素对颅内、外动脉粥样硬化的影响,是种族差异的相关基因表达,还是仅单纯加重了动脉粥样硬化后的病理过程,仍不甚清楚,今后需进行多临床中心的合作以深入研究。综上所述,除遗传易感性、解剖引起的血流动力学差异外,传统动脉粥样硬化危险因素对颅内、外动脉粥样硬化的作用不同,也可能是不同种族人群动脉粥样硬化好发部位差异的重要因素。更深入地研究血管不同危险因素在颅内动脉粥样硬化狭窄和颅外动脉粥样硬化狭窄中的作用,有助于对缺血性卒中进行积极的预防和治疗。目前,对于该类研究项目的多中心合作研究开展较少,要对其进行系统全面的评价,需要来自不同国家、不同地区的科研人员及医务人员共同努力,建立全面、系统、可靠的研究体系,对其进行综合评价。