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動脈粥樣硬化(AS)的形成是個復(fù)雜的過程,它分三個步驟:血漿脂蛋白在動脈內(nèi)膜發(fā)生聚集和修飾;結(jié)締組織增生;組織壞死并在病變好發(fā)部位形成AS斑塊。多種類型細胞包括內(nèi)皮細胞、單核細胞、平滑肌細胞和血小板,通過細胞受體與相關(guān)的激素及脂蛋白的相互作用形成動脈粥樣硬化病變[1]。近年來,性別差異與AS發(fā)病關(guān)系成為各國心臟病學(xué)家研究的熱點,雌激素對絕經(jīng)期婦女具有抗AS作用,而男性雄激素水平增高卻促進冠脈血栓的發(fā)生[2]。那么男性中是否存在著抗AS的機制呢?各國研究者在研究雌激素對女性作用的同時,越來越關(guān)注雄激素與男性AS關(guān)系的研究。闡明雄激素影響男性AS的機理對預(yù)防和治療動脈粥樣硬化將有重要意義。
1雄激素的代謝及受體分布
雄激素由膽固醇在體內(nèi)合成,其中睪酮在睪丸間質(zhì)細胞合成,脫氫表雄酮(DHEA)及脫氫表雄酮硫酸脂(DHEAS)在腎上腺皮質(zhì)合成。血漿中50%~60%睪酮與性激素球蛋白(SHBG)結(jié)合,40%~50%與白蛋白結(jié)合,1%~3%呈游離狀態(tài)。正常成年男性血漿睪酮的濃度為10~35nomol/L,幾乎所有的DHEAS及DHEA均與白蛋白結(jié)合。正常成年男性的DHEAS濃度為1200μg/L,DHEA濃度為3μg/L。雄激素主要在肝臟中降解,以17-酮類衍生物隨尿排出。血漿中的雄激素濃度與年齡有著密切關(guān)系,隨著年齡的增加逐漸升高,20~24歲時達到頂峰,然后隨著年齡增長逐漸下降[3]。雄激素受體主要位于睪丸間質(zhì)細胞和支持細胞的胞核內(nèi),同時也存在于神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼肌、腎及腎上腺、大部分心房和心室肌、主動脈、冠狀動脈、股動脈等組織中。正是由于其受體分布的廣泛性,才使雄激素具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng),并對心血管系統(tǒng)起調(diào)節(jié)作用[3]。
2雄激素與動脈粥樣硬化的關(guān)系
研究發(fā)現(xiàn):與正常人相比,冠狀動脈粥樣硬化的患者和主動脈鈣化的病人,以及只存在其危險因素的男性,睪酮水平明顯降低[4],提示男性睪酮水平下降可能是AS發(fā)生的預(yù)示因素之一[2]。男性睪酮水平隨年齡增高而下降,低雄激素血癥可導(dǎo)致動脈粥樣硬化,并預(yù)示心肌梗死的發(fā)生[5]。此外,男性睪酮水平與纖維蛋白溶解酶原激活抑制物-1(PAI-1)、胰島素和纖維蛋白原呈負相關(guān),與高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)呈正相關(guān);男性睪酮水平降低與糖尿病、高葡萄糖血癥、高膽固醇血癥、高甘油三酯血癥、高血壓、肥胖及凝血Ⅷ因子增加等心血管病的危險因素有關(guān),而給予男性睪酮治療可以降低這些危險因素[2,5]。
herrington等[16]發(fā)現(xiàn)血漿總的和游離的DHEA水平與移植的血管動脈粥樣硬化發(fā)展呈負相關(guān),這個資料表明,血漿DHEA水平降低可促進AS發(fā)生,而高水平的DHEA則可延遲AS的發(fā)生。Mitchell等[7]通過一組青年男性心肌梗死(MI)后的病人研究發(fā)現(xiàn),DHEAS水平與對照組相比明顯降低,即使考慮到總膽固醇(TC),甘油三酯(TG),高密度脂蛋白(HDL),載脂蛋白-1、2、B(Apo-1、Apo-2、Apo-B)和體重指數(shù)的影響,這種表現(xiàn)仍存在統(tǒng)計學(xué)意義,說明DHEAS水平與青年男性MI呈負相關(guān),并獨立于其他幾種已知的MI的危險因素而存在。以上資料說明,睪酮DHEA和DHEAS可以通過影響多種致AS因素,對男性心血管系統(tǒng)起到保護作用。
但不同的觀點認為,血漿DHEA水平與吸煙、渴酒、甘油三酯水平、收縮及舒張血壓呈正相關(guān),與年齡、HDL-C水平呈負相關(guān),老年男性AS危險因素的增加與血漿DHEATDHEAS水平升高有關(guān)[8]。
3雄激素影響動脈粥樣硬化發(fā)展的作用機制
3.1雄激素與血脂
血清低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)增高作為AS致病因素確定已久,而高密度脂蛋白膽固醇與AS發(fā)病呈負相關(guān)[1]。大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,男性睪酮水平增高對脂質(zhì)代謝起著有利作用,睪酮水平與HDL-C/HDL-C、TC和Aop-1呈顯著正相關(guān),與TC、TG、極低密度脂蛋白(VLDL)和Apo-B均呈顯著負相關(guān)。臨床上給予老年男性睪酮治療,可明顯提高血清睪酮和雄激素達正常水平,降低TG和LDL-C水平但不改變HDL-C水平[9]。以上資料表明,睪酮可通過影響脂質(zhì)代謝而降低AS的發(fā)生。
正常情況下,睪酮有激活肝脂蛋白脂酶(LPL)的作用,LPL活性的增加有助于游離脂肪酸向周圍組織轉(zhuǎn)運,同時睪酮通過對三羧酸循環(huán)酶活性的影響,使游離脂肪酸能夠進入三羧酸循環(huán)氧化,膽固醇合成減少。因此,推測當(dāng)血清睪酮水平降低時,LPL活性和三羧酸循環(huán)酶活性亦降低,體內(nèi)游離脂肪酸增加,從而促進AS的發(fā)生[10]。
dHEA和DHEAS在AS的發(fā)病過程中也起著重要的作用。對進行心臟移植的高膽固醇兔研究發(fā)現(xiàn),緩慢的DHEA治療可抑制已進行和未進行心臟移植的高膽固醇兔AS的發(fā)生[11]。Okamoto等[12]研究發(fā)現(xiàn),男性隨著年齡增加,血漿DHEA水平明顯降低。DHEA水平與HDL-C呈負相關(guān),與LDL-C呈正相關(guān),隨著血漿DHEA水平的升高,可明顯改變AS的各種指標(biāo)。此研究提示DHEA和DHEAS可通過影響脂質(zhì)代謝阻止AS發(fā)生。在DHEA治療的動物實驗中發(fā)現(xiàn),DHEA可明顯縮小AS斑塊,但血清中的脂質(zhì)和脂蛋白的水平保持不變,故認為DHEA不僅是通過影響血清中的脂質(zhì)和脂蛋白,而且還通過干擾動脈攝取膽固醇實現(xiàn)抗AS的作用[2]。
也有報告認為,男性服用睪酮制劑后其血清TC和LDL-C水平增高,HDL-C和Apo-1水平降低,對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響[13]。
3.2雄激素與內(nèi)皮功能
血管內(nèi)皮是介于循環(huán)血液與血管平滑肌細胞的生理屏障,可合成和釋放重要的血管活性物質(zhì)。在AS發(fā)生過程中,最早和最有決定性的事件之一是內(nèi)皮功能紊亂[1,14]。。目前研究發(fā)現(xiàn),睪酮可增加老年男性血管內(nèi)皮細胞一氧化氮(NO)的釋放,通過影響內(nèi)皮功能,舒張冠狀動脈,緩解老年男性心絞痛癥狀,改善心肌缺血[15];老年男性冠心病(CHD)患者服用雄激素制劑(sustanon),可使血漿的PGI2水平上升,TXA2水平下降。雄激素可通過血管調(diào)節(jié)物質(zhì)影響血管的舒縮性,減輕冠狀動脈的痙攣16];給予雄兔服用睪酮,增加血清雄激素水平,使股動脈對5-羥色胺和血管緊張素反應(yīng)性降低[17]。此外,睪酮與細胞膜上的鉀通道相互作用引起鉀離子流的改變,可使有或無內(nèi)膜的離體主動脈及冠動脈顯著擴張[18]。以上結(jié)果表明,雄激素可通過多種途徑影響內(nèi)皮功能,對內(nèi)皮功能產(chǎn)生有利作用,防止AS的發(fā)生。
也有報告指出,睪酮可增加內(nèi)皮素水平[19];在吸煙及高脂血癥存在下,睪酮可促進吸煙所導(dǎo)致的內(nèi)皮細胞功能紊亂,增加TXA2受體的表達,促進AS的發(fā)生[20]。推測這種情況可能與雄激素的作用條件、劑量及種類不同有關(guān)。
3.3雄激素對巨噬細胞的作用
在AS形成的過程中,單核細胞可穿過內(nèi)皮細胞進入動脈壁內(nèi)膜下間隙,分化成巨噬細胞之后產(chǎn)生一系列活性氧或自由基以及蛋白酶、脂肪酶等多種介質(zhì),氧化并攝取LDL-C,成為充滿脂質(zhì)的泡沫細胞;另外,巨噬細胞釋放細胞因子(如白介素-1等)引起自身增殖,刺激平滑肌細胞釋放生長激素,引起平滑肌細胞的遷移和增殖,從而促進AS的形成[1]。
現(xiàn)有資料表明,雄激素中的DHEA可通過阻止巨噬細胞在局部產(chǎn)生自由基,防止內(nèi)皮損傷所導(dǎo)致的內(nèi)皮功能紊亂,并抑制巨噬細胞在血管內(nèi)膜的沉積,阻止AS的發(fā)生和發(fā)展[2]。Susumu等[21]通過對鼠巨噬細胞的培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),DHEA可抑制巨噬細胞對膽固醇的攝取,減少巨噬細胞形成泡沫細胞,同時發(fā)現(xiàn)這種抑制作用分為兩個階段:早期DHEA通過抑制溶酶體膽固醇的轉(zhuǎn)運而發(fā)揮作用;晚期通過減少泡沫細胞中膽固醇聚集起作用,如應(yīng)用乙酰輔酶A轉(zhuǎn)運酶抑制劑,則晚期作用消失,說明晚期階段作用與膽固醇循環(huán)的脂化有關(guān)。這種DHEA對巨噬細胞階段性作用的研究,支持了內(nèi)源性DHEA具有抗AS的作用。
3.4雄激素與凝血功能
在AS發(fā)生過程中,凝血功能異常也起著重要作用。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),血漿纖維蛋白原、纖溶酶原抑制物、凝血因子ⅤⅢ是AS的危險因子。有研究表明,睪酮與纖溶酶原抑制物,凝血因子ⅤⅢ,血漿纖維蛋白原這些CHD的危險因子呈負相關(guān),DHEA可以抑制制血小板的聚集,減弱血小板源生長因子所致的血管平滑肌增殖[2]。研究還發(fā)現(xiàn),性腺功能低下的男性易出現(xiàn)血栓栓塞性疾病和MI,服用雄激素可以對抗這種作用,因為雄激素可減少纖維蛋白溶解酶原抑制物,增加凝血抑制物,促進纖維蛋白溶解,從而阻止了血栓性疾病和MI的發(fā)生[22]。
年輕的男性運動員濫用雄激素,可引起急性MI和中風(fēng),這是因為睪酮可調(diào)節(jié)血小板和血管TXA2受體的表達。濫用雄激素可明顯增加血小板的聚集反應(yīng),從而引起血栓性疾病[23]。
3.5雄激素與平滑肌
平滑肌細胞遷移和增殖,攝取氧化修飾的低密度脂蛋白形成泡沫細胞,是AS發(fā)生和發(fā)展的重要病理過程[1]。Wu等[16]發(fā)現(xiàn)對于老年男性AS患者,增加血漿睪酮水平能夠減輕冠狀動脈平滑肌的痙攣[17]。有些資料認為,DHEA可以通過抑制平滑肌細胞從中膜的遷移,阻止AS的發(fā)生[2,5]。但相反的觀點認為,雄激素可促進平滑肌的有絲分裂,加速血管平滑肌細胞增殖,促進AS的發(fā)生[24]。
綜上所述,雄激素可以通過動脈粥樣硬化發(fā)病的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,大部分學(xué)者認為,男性生理水平的雄激素可對AS產(chǎn)生有益作用。目前,雄激素對男性AS的作用及機制仍存在爭議,許多問題尚待進一步研究,需要長期的研究以確定雄激素的益害作用及作用機理,為預(yù)防和治療男性動脈粥樣硬化提供理論依據(jù)。
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