臨床常規血脂檢查要求采集清晨空腹血,但現實生活中人體絕大部分時間處于餐后狀態,僅檢測空腹血脂水平不足以反映機體真實的脂代謝全貌。近年來國內外較多研究通過脂肪餐負荷試驗,探討了餐后血脂的變化過程及其與血管內皮病變、心血管疾病及胰島素抵抗、2 型糖尿病等發生發展的相關性。本文對脂肪餐負荷試驗及餐后高脂血癥與相關疾病的研究進行了綜述。
引用本文: 劉雯, 苗佳, 王佑娟. 餐后高脂血癥臨床研究進展. 華西醫學, 2017, 32(3): 465-470. doi: 10.7507/1002-0179.201507038 復制
隨著健康體檢的普及,高脂血癥的發病率逐年增加,患者并發動脈粥樣硬化、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)、糖尿病、胰腺炎等的風險亦遠高于血脂正常者。目前高脂血癥的臨床診斷是基于空腹血脂的檢測結果,即三酰甘油(triglyceride,TG)≥1.70 mmol/L,總膽固醇(total cholesterol,TC)≥5.18 mmol/L,低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)≥3.37 mmol/L,高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)<1.04 mmol/L,上述血脂指標中有 1 項異常則可診斷為高脂血癥[1];但人體 1 d 中絕大部分時間處于餐后狀態,僅測定空腹血脂難以準確反映體內脂代謝的全貌。因此,研究餐后血脂水平的變化過程及其與相關疾病的關系,具有更為重要的臨床意義。
典型的西方膳食富含脂肪,通常脂肪含量占進食總熱量的 30% 以上;隨著我國經濟快速發展,人民生活水平不斷提高,中國人的飲食結構也從低脂肪、高碳水化合物、高膳食纖維膳食為主轉變成高脂肪、高蛋白攝入為主。富含脂肪的飲食可以使機體 1 d 中至少有 18 h 處于餐后狀態[2-3]。為了充分研究富含脂肪的飲食對機體的影響,常采用脂肪餐負荷試驗(oral fat tolerance test,OFTT),其設計理念來源于口服葡萄糖耐量試驗,即采集脂肪負荷餐前、后每小時的血樣標本,直至餐后 6 h,以檢測血脂水平的變化過程[4]。自 20 世紀 80 年代至今,開展的 OFTT 研究主要集中探討了餐后高脂血癥與高血壓病、動脈粥樣硬化、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)及 2 型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)發生、發展的關系,近年來又對其分子機制進行了探索。本文將對OFTT的臨床研究進展作一簡要綜述。
1 脂肪負荷餐和餐后高脂血癥
在 OFTT 研究中,脂肪負荷餐的類型直接影響餐后 TG 水平的高低和高血脂狀態持續時間的長短,脂肪負荷餐的總熱量和脂肪含量越高,餐后高 TG 血癥持續時間越長[5]。目前尚無相關的指南規定如何規范地實施 OFTT ,國內學者進行的研究多參照國外標準,并結合中國人的飲食習慣,改良制定脂肪負荷餐方案。1998 年張原力等[6] 在探討脂肪負荷餐后 TG 水平與冠心病發病風險的相關性研究中,設定的脂肪負荷餐方案為熱量 2.51×106 J/m2 體表面積,脂肪、蛋白質及碳水化合物分別占熱量比的 60%、14%及 26%。劉悅等[7] 在研究老年糖尿病患者脂餐后 TG 變化及其對血管內皮功能影響時,制定的脂肪負荷餐方案為總熱量 3.36×106 J,包含脂肪 50 g,蛋白質 28 g,碳水化合物 60 g。Mihas 等[8] 通過關鍵詞“餐后血脂”對 Pubmed 數據庫進行檢索,對檢索出的 113 項研究進行 Meta 分析,結果顯示當 OFTT 的脂肪負荷餐中脂肪含量為 70~79 g 時,空腹 TG 水平與餐后 4 h TG 水平差異最顯著。因此作者建議可將含有 70~79 g 脂肪的餐食作為 OFTT 脂餐標準。
餐后高脂血癥以餐后富含 TG 的脂蛋白(triglyceride-rich lipoproteins,TRL)在血漿中聚集為主要表現,其嚴重程度與餐后血漿中 TG 水平增加的幅度及持續時間有關[9]。由于脂肪負荷餐膳食方案暫未標準化,且餐后 TG 的評判也無正常參考值范圍,故對于餐后高脂血癥的定義及診斷標準尚未達成共識。2010 年在希臘雅典舉行的餐前、餐后 TG 水平和心血管疾病風險的相關性會議上,提出餐后任意時點 TG 濃度<2.5 mmol/L 可認為是理想的餐后 TG 水平[10]。Teno 等[11] 通過比較餐前、餐后頸動脈內膜中層厚度(carotid intimal-medial thickness,IMT),探討了 61 例 T2DM 患者餐后 TG 水平與動脈粥樣硬化的關系,發現餐后 TG<2.27 mmol/L 即表現出致動脈粥樣硬化作用,故作者認為可將 TG<2.27 mmol/L 作為餐后高 TG 血癥的標準。
2 餐后高脂血癥對血管內皮的影響
血管內皮被認為是體內最大的代謝內分泌器官,生物學功能多樣,主要參與免疫防御和炎性反應,具有維持正常內分泌功能和凝血功能、調節血管張力及確保血管壁完整性等作用。內皮細胞分泌的內皮素(endothelin,ET)-1 具有強效的縮血管作用;一氧化氮(nitricoxide,NO)則具有擴血管作用;血栓素(thromboxane,TX)A2 具有促進血小板聚集和平滑肌細胞增生等作用。ET-1 和 NO 活性的平衡失調可導致血管內皮依賴性舒張功能障礙。物理、化學、炎癥及免疫應答等各種損傷因素,均能引起內皮細胞功能的異常,從而破壞機體內環境的穩定。
大量證據表明血管內皮細胞功能異常和脂質沉積是動脈粥樣硬化的早期病理表現[12-14],高脂血癥時內皮功能障礙主要表現為內源性 NO 分泌不足。血脂的濃度與 NO 水平呈負相關,血脂水平越高,對 NO 生成和釋放的抑制作用越強,并可進一步誘導細胞粘附因子的表達,促進動脈粥樣硬化的發生。Anderson 等[15] 研究表明,氧化型膽固醇增高可通過增加內皮細胞通透性、破壞其屏障功能而使脂質在血管內皮細胞內沉積增多,引起內皮細胞損傷,進而導致動脈粥樣硬化的發生。Petnehazy 等[16] 和 Steinberg[17] 也發現高膽固醇血癥可使 NO 生物學活性顯著降低,最終導致血管內皮細胞功能損傷。
既往高脂血癥對血管內皮細胞損傷的研究主要集中在高膽固醇血癥,而忽略了高 TG 血癥也是導致血管內皮損傷、動脈粥樣硬化的危險因素之一[18]。盡管 1991 年 Austin[18] 結合臨床流行病學調查及前瞻性臨床研究結果,認為空腹血清 TG 水平與冠心病的發生并無顯著性相關,進而推論 TG 增高不是引起冠心病的獨立危險因素,然而人體絕大部分時間處于非空腹狀態,餐后 TG 水平明顯高于空腹 TG 水平[5],因此不少學者進而研究了餐后 TG 增高與血管內皮細胞損傷及相關疾病的關系。Bae 等[19] 用高分辨率超聲成像技術評價了高脂餐和低脂餐后血管舒張功能的變化,結果發現餐后 2 h 高脂餐組肱動脈血流介導的血管內皮舒張功能(flow mediate dilation,FMD)由餐前(13.7±3.3)% 降至(8.2±3.7)%,而低脂餐組的 FMD 維持不變[餐前為(11.3±1.9)%,餐后 2 h 為(11.6±2.0)%];同時發現餐后 2 h TG 水平與 FMD 呈負相關關系(r=–0.650,P=0.002),即餐后血清 TG 水平越高,肱動脈 FMD 越差。Blendea 等[20] 采用自身對照設計,讓 18 例受試者隨機分別先后進食含脂肪 50 g,總熱量 3 766 kJ 和不含脂肪總熱量為 3 682 kJ 的餐食,脂餐組小動脈順應系數在餐后 6 h 由餐前(9.2±0.9)mL/100 mm Hg 降至(7.4±0.9)mL/100 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);而非脂餐組小動脈順應系數由餐前(7.0±0.9)mL/100 mm Hg 在餐后 2 h 升高至(9.1±1.7)mL/100 mm Hg,且餐后 6 h 仍高于餐前水平;脂餐組餐后 2 h 大動脈順應系數由餐前(20.9±1.8)mL/10 mm Hg 降至(15.5±1.2)mL/10 mm Hg,且在隨后的 4 h 內持續性降低;而非脂餐組餐后 1 h 大動脈順應系數小幅下降,由(18.4±1.8)mL/10 mm Hg 降至(16.4±2.0)mL/10 mm Hg,隨后 5 h 的水平與空腹比較差異無統計學意義,因此作者認為餐后高 TG 血脂可以誘導血管內皮功能障礙。
林金秀等[21] 進行的健康受試者脂肪負荷餐后 TG 代謝對血清 NO 和 ET-1 水平影響的研究顯示,血清 TG 水平在餐后 2 h 開始升高,餐后 4 h 達到高峰,隨后逐漸下降,于餐后 6~8 h 恢復至餐前水平;血漿 NO 在餐后 2 h 出現一過性生成增加,而 ET-1 餐后 2 h 濃度較餐前顯著降低,餐后 6~8 h NO 與 ET-1 水平和餐前無顯著差異,說明隨著餐后富含 TG 的脂蛋白濃度增高,改變了體內 NO 和 ET-1 的平衡狀態,是導致血管內皮功能損害的重要原因。張繪莉等[22] 也發現血清總膽固醇水平正常的冠心病患者接受脂肪負荷餐后,內皮依賴性血管舒張功能因餐后血清 TG 升高而受損。陳玲等[23] 對 30 例健康受試者禁食 10~12 h 后進行OFTT,以測定血管內皮依賴性擴張功能的改變,結果顯示脂肪負荷餐后的高 TG 血癥會損傷血管內皮依賴性擴張功能。
3 餐后高血脂對心血管系統影響
大量流行病學調查研究表明,非空腹 TG 濃度是冠狀動脈疾病(coronary artery disease,CVD)的獨立危險因素[24-26]。乳糜微粒(chylomicrons,CM)及 CM 殘粒一直被認為是餐后高脂血癥的元兇[27-28],但導致餐后血脂增加的還有來源于肝臟的極低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein,VLDL)殘粒。研究表明高脂餐后增加的 TRL 顆粒有 80% 源自載脂蛋白(apolipoprotein,Apo)B100,而 ApoB100 是 VLDL 的主要蛋白成分[29-31],VLDL 通過進入血管內皮使脂質堆積,誘導大量泡沫細胞形成,促進 CVD 的發生。
1950 年 Moreton[32] 首次提出餐后高甘油三酯血癥與冠心病相關。1979 年 Zilversmit[33] 通過對脂肪負荷餐后動物模型的研究,發現血管壁在餐后吸附了大量富含 TG 的 TRL 顆粒,因此提出餐后血脂、CM 與其殘余顆粒增高可導致動脈粥樣硬化。Anderson 等[34] 的研究也表明血脂中的 LDL 和 VLDL 可侵入動脈管壁,引起平滑肌細胞增生,且能與單核細胞共同作用,刺激纖維組織增生形成粥樣斑塊。 有研究認為脂肪負荷餐后任何時點的 TG 水平都≤2.5 mmol/L(220 mg/dL)是最理想的狀態,且餐后 TG 水平較空腹 TG 更能預測心血管事件[14]。Karpe等[35] 也指出餐后高 TRL 水平預測冠心病的準確性大于空腹 TG 水平。Barritt[36] 對心肌梗死幸存者(試驗組)與同齡健康男性(對照組)進行 OFTT ,結果發現試驗組餐后血清外觀較對照組更渾濁、渾濁持續時間更長、血脂光密度值更高;對照組脂肪負荷餐后 3 h 光密度達到峰值,隨后逐漸下降,而試驗組脂肪負荷餐后 5 h 的光密度值仍≥3 h 的光密度值。2008 年張若青等[37] 將 81 例接受冠狀動脈造影的冠心病患者分為對照組(冠狀動脈主要分支狹窄程度<50%,為無臨床意義的狹窄)和試驗組(冠狀動脈主要分支狹窄程度≥50%),分別行脂肪餐負荷試驗,結果發現試驗組空腹的 TC、餐后 4 h 的 TG 和 LDL-C 高于對照組;試驗組的 TC、TG、LDL-C 的水平與冠狀動脈病變支數呈正相關。含量與冠狀動脈病變支數呈負相關。楊勝茹等[38] 將 65 例經冠脈造影證實的冠心病患者和 72 例健康受試者分別隨機分入 2 組,分別進食高脂肪餐(總熱量 4 754 kJ,蛋白質、脂肪、糖類提供的熱量比分別為 17%、56%、27%)和低脂肪餐(總熱量2 523 kJ,蛋白質、脂肪和糖類提供的熱量比分別為 27%、23% 和 50%),結果發現,冠心病患者低脂餐組的血脂水平與健康受試者低脂餐組比較差異無統計學意義(P<0.05),而冠心病患者高脂餐組餐后 4 h 的 TG 水平顯著高于健康受試者高脂餐組(P<0.01)。Boquist 等[39] 給予 96 名 50 歲以上健康男性脂肪負荷餐后,采用 B 型超聲測量 IMT ,以探討餐后血脂對動脈粥樣硬化的早期影響,結果發現餐后 1~4 h 的 TG 濃度與 IMT 均有相關性,其中餐后 2 h 的 TG 濃度與 IMT 顯著相關,故作者認為餐后 TG 水平對早期動脈粥樣硬化起決定性作用。丹麥一項大規模前瞻性研究結果表明非空腹 TG 水平<5 mmol/L 的女性發生心肌梗死的概率較 TG 正常者增加 17 倍,早期死亡風險增加 4 倍,而男性心肌梗死發生率增加 5 倍,早期死亡風險增加 2 倍[30]。這與 Langsted 等[40] 認為非空腹膽固醇和 TG 會增加心肌梗死及缺血性心臟病發病率的觀點一致。在美國和挪威進行的前瞻性研究也表明非空腹 TG 水平與心血管事件間有很強的獨立關系,但非空腹 TG 水平更適用于預測女性 CVD,非空腹 TC 水平則更適于預測男性心肌梗死[40-41]。
4 餐后高脂血癥對糖代謝的影響
胰島素抵抗(insulin resistance,IR)是一種胰島素介導的糖代謝減低的病理狀態,是 T2DM 的主要病理特征之一。IR 形成機制復雜,與遺傳、環境及生活方式等眾多因素相關,其中高糖、高脂飲食、活動量少是導致 IR 的重要原因[42]。IR 常與脂代謝異常并發存在,且相互促進。
血漿中游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平增高是發生 IR 和脂代謝異常的重要原因[43]。高 TG 血癥患者體內促進脂肪分解的限速酶活性增加導致脂肪分解增多,FFA 水平增高,且在β細胞內的氧化代謝增強。體內長期的 FFA 高濃度狀態可損傷胰島β細胞,并通過干擾胰島素受體信號通路影響細胞內己糖激酶活性,從而引起糖原合成及糖氧化缺陷,最終導致 IR[44]。大量流行病學調查及臨床試驗也表明 TG 水平增高是糖尿病發病的獨立危險因素[45]。Unger 等[46] 提出胰島 β 細胞分泌功能缺失受 FFA 影響,當 TG 經脂肪酶水解生成的 FFA 超出其氧化能力時,將導致骨骼肌中脂質過載,骨骼肌作為機體利用葡萄糖的主要場所,其對葡萄糖的攝取、利用障礙將導致 IR、T2DM、脂肪肝等疾病的發生[47-51]。
正常生理條件下,胰島素可通過抑制限速酶活性來抑制脂肪細胞內 TG 分解產生過量 FFA,并促進脂肪酸再合成 TG,利于 FFA 的酯化,減少 FFA 釋放入血。T2DM 患者多數存在 IR,機體內激素敏感酯酶活性升高且胰島素調節 FFA 能力明顯降低,致使入血的 FFA 含量增加,FFA 又作為原料進入肝臟,導致肝臟合成、釋放的 VLDL 和 TG 增加。2002 年 Picard 等[52] 的試驗發現 IR 組小鼠的餐后 TG 水平是正常組的 1.7 倍。另有其他研究也發現 IR 與餐后血脂水平增高有關聯[53-55]。
脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)主要在脂肪細胞、巨噬細胞、骨骼肌細胞中合成,是胰島素依賴性酶,胰島素可調控脂肪細胞內 LPL 的合成速率和活性。Hahn[56] 最早于 1943 年發現 LPL 有降脂作用,隨后許多研究表明 LPL 是參與催化 CM 和 VLDL 中 TG 水解為甘油和酯酸的關鍵酶之一[57-59]。在 IR 或高胰島素血癥時,LPL 的催化作用明顯減弱,VLDL 降解減少,血液中 TG 含量增加。LPL 在機體內的異常表達可直接或間接地導致如動脈粥樣硬化、肥胖、糖尿病、阿爾茨海默病等疾病的發生或發展。另外,T2DM 患者脂肪組織產生的一些細胞因子,如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6,也參與減低 LPL 活性[60],使含有 TG 的脂蛋白清除速率減低,血液中 TG 水平增高。Haffner 等[61] 認為,大多數糖尿病前期的人群,其血脂水平較高。楊萍等[62] 對老年糖尿病患者和無基礎疾病老年人進行的OFTT,采用胰島素抵抗指數(HOMA-IR=空腹血糖×空腹胰島素/22.5)≥2.8 作為 IR 的判斷標準,結果顯示糖尿病組 IR 與空腹 TG 水平呈正相關(r=0.295);與餐后 4 h 和 6 h TG 水平呈顯著正相關(r=0.632、0.487);而對照組 IR 與空腹及餐后 TG 無關。楊振華等[63] 報道,空腹 TG 正常的 T2DM 患者 D2 組(TG4h<2.0 mmol/L)脂肪負荷餐后 TG 清除速率較健康對照組和 T2DM 患者 D1 組(TG4h≤2.0 mmol/L)減慢,血清 TG 濃度更高,且 TG 濃度與血清 LPL 活性呈負相關。
5 餐后高脂血癥的治療
5.1 非藥物治療
臨床試驗和流行病學調查均表明餐食中脂肪含量直接決定餐后 TG 水平[64-66],因此改變飲食習慣(如增加魚類、全谷物、蔬菜和水果的攝入等)、減少體質量、戒煙及增加體力活動均有助于餐后高脂血癥的治療[10]。Ziogas 等[67] 根據受試者過去 2 年的活動情況將 54 人分成了久坐組、鍛煉組(3~5 次/周普通強度有氧運動,持續時間≥2 年)、耐力訓練組(≥5 次/周高強度有氧運動,持續時間≥2 年)3 組,空腹 12 h 后采集 0 h 血樣,分別在給予脂肪負荷餐后 2、4、6、8 h 采集血樣測定血脂,研究發現久坐組的餐后 2、4、6、8 h TG 水平明顯高于鍛煉組和耐力訓練組,鍛煉組餐后 4 h TG 水平也高于耐力訓練組,但鍛煉組和耐力訓練組 TG-AUC 差異無統計學意義。Cohen 等[68] 也表明,無論高脂還是低脂飲食,運動員的餐后血脂比久坐的男性水平低。這些研究都說明長期運動可明顯降低餐后 TG 水平。美國疾病控制中心和美國運動醫學會 1995 年建議成人每天進行≥30 min 中等強度的鍛煉(如爬樓梯、打高爾夫、做家務),且多回合、每次運動持續時間 10 min 以上較一次性持續運動 30 min 能更有效地降低餐后血脂水平[69]。
5.2 藥物治療
Kolovou 等[10] 認為在脂肪負荷餐后任一時點的 TG 濃度<2.5 mmol/L(220 mg/dL)即非理想的餐后 TG 水平,對于餐后 TG 濃度<4.5 mmol/L(400 mg/dL)的患者建議藥物治療達到降脂目的。
主要的降脂治療藥物包括他汀類藥物和貝特類藥物。他汀類藥物通過抑制羥甲基戊二酸單酰輔酶 A 還原酶使膽固醇合成減少;利用負反饋調節使 LDL 受體活性增加,降低血漿中 LDL 濃度,繼而加快 VLDL 代謝速度使血漿中血脂水平降低,達到治療高膽固醇血癥的目的。臨床常用藥物有洛伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、普伐他汀鈉、阿托伐他汀、匹伐他汀等。貝特類降脂藥則是臨床首選降低 TG 的藥物,該類藥物通過增加 LPL 活性和增加脂肪酸合成酶在肝細胞內的氧化,達到減少 VLDL 分泌從而降低 TG 的目的。臨床常用藥物有非諾貝特、克利貝特、苯扎貝特。
綜上所述,動物實驗、流行病學調查及臨床試驗均提示高脂血癥與心血管疾病、代謝性疾病密切相關,由于人體絕大部分時間都處于非空腹狀態,因此對可能存在脂代謝異常的高危人群,建議同時測定餐前、餐后血脂水平,以更真實、準確地反映機體的脂代謝全貌,餐后高脂血癥更有助于預測發生冠心病、T2DM 等并發癥的風險。
隨著健康體檢的普及,高脂血癥的發病率逐年增加,患者并發動脈粥樣硬化、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)、糖尿病、胰腺炎等的風險亦遠高于血脂正常者。目前高脂血癥的臨床診斷是基于空腹血脂的檢測結果,即三酰甘油(triglyceride,TG)≥1.70 mmol/L,總膽固醇(total cholesterol,TC)≥5.18 mmol/L,低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)≥3.37 mmol/L,高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)<1.04 mmol/L,上述血脂指標中有 1 項異常則可診斷為高脂血癥[1];但人體 1 d 中絕大部分時間處于餐后狀態,僅測定空腹血脂難以準確反映體內脂代謝的全貌。因此,研究餐后血脂水平的變化過程及其與相關疾病的關系,具有更為重要的臨床意義。
典型的西方膳食富含脂肪,通常脂肪含量占進食總熱量的 30% 以上;隨著我國經濟快速發展,人民生活水平不斷提高,中國人的飲食結構也從低脂肪、高碳水化合物、高膳食纖維膳食為主轉變成高脂肪、高蛋白攝入為主。富含脂肪的飲食可以使機體 1 d 中至少有 18 h 處于餐后狀態[2-3]。為了充分研究富含脂肪的飲食對機體的影響,常采用脂肪餐負荷試驗(oral fat tolerance test,OFTT),其設計理念來源于口服葡萄糖耐量試驗,即采集脂肪負荷餐前、后每小時的血樣標本,直至餐后 6 h,以檢測血脂水平的變化過程[4]。自 20 世紀 80 年代至今,開展的 OFTT 研究主要集中探討了餐后高脂血癥與高血壓病、動脈粥樣硬化、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)及 2 型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)發生、發展的關系,近年來又對其分子機制進行了探索。本文將對OFTT的臨床研究進展作一簡要綜述。
1 脂肪負荷餐和餐后高脂血癥
在 OFTT 研究中,脂肪負荷餐的類型直接影響餐后 TG 水平的高低和高血脂狀態持續時間的長短,脂肪負荷餐的總熱量和脂肪含量越高,餐后高 TG 血癥持續時間越長[5]。目前尚無相關的指南規定如何規范地實施 OFTT ,國內學者進行的研究多參照國外標準,并結合中國人的飲食習慣,改良制定脂肪負荷餐方案。1998 年張原力等[6] 在探討脂肪負荷餐后 TG 水平與冠心病發病風險的相關性研究中,設定的脂肪負荷餐方案為熱量 2.51×106 J/m2 體表面積,脂肪、蛋白質及碳水化合物分別占熱量比的 60%、14%及 26%。劉悅等[7] 在研究老年糖尿病患者脂餐后 TG 變化及其對血管內皮功能影響時,制定的脂肪負荷餐方案為總熱量 3.36×106 J,包含脂肪 50 g,蛋白質 28 g,碳水化合物 60 g。Mihas 等[8] 通過關鍵詞“餐后血脂”對 Pubmed 數據庫進行檢索,對檢索出的 113 項研究進行 Meta 分析,結果顯示當 OFTT 的脂肪負荷餐中脂肪含量為 70~79 g 時,空腹 TG 水平與餐后 4 h TG 水平差異最顯著。因此作者建議可將含有 70~79 g 脂肪的餐食作為 OFTT 脂餐標準。
餐后高脂血癥以餐后富含 TG 的脂蛋白(triglyceride-rich lipoproteins,TRL)在血漿中聚集為主要表現,其嚴重程度與餐后血漿中 TG 水平增加的幅度及持續時間有關[9]。由于脂肪負荷餐膳食方案暫未標準化,且餐后 TG 的評判也無正常參考值范圍,故對于餐后高脂血癥的定義及診斷標準尚未達成共識。2010 年在希臘雅典舉行的餐前、餐后 TG 水平和心血管疾病風險的相關性會議上,提出餐后任意時點 TG 濃度<2.5 mmol/L 可認為是理想的餐后 TG 水平[10]。Teno 等[11] 通過比較餐前、餐后頸動脈內膜中層厚度(carotid intimal-medial thickness,IMT),探討了 61 例 T2DM 患者餐后 TG 水平與動脈粥樣硬化的關系,發現餐后 TG<2.27 mmol/L 即表現出致動脈粥樣硬化作用,故作者認為可將 TG<2.27 mmol/L 作為餐后高 TG 血癥的標準。
2 餐后高脂血癥對血管內皮的影響
血管內皮被認為是體內最大的代謝內分泌器官,生物學功能多樣,主要參與免疫防御和炎性反應,具有維持正常內分泌功能和凝血功能、調節血管張力及確保血管壁完整性等作用。內皮細胞分泌的內皮素(endothelin,ET)-1 具有強效的縮血管作用;一氧化氮(nitricoxide,NO)則具有擴血管作用;血栓素(thromboxane,TX)A2 具有促進血小板聚集和平滑肌細胞增生等作用。ET-1 和 NO 活性的平衡失調可導致血管內皮依賴性舒張功能障礙。物理、化學、炎癥及免疫應答等各種損傷因素,均能引起內皮細胞功能的異常,從而破壞機體內環境的穩定。
大量證據表明血管內皮細胞功能異常和脂質沉積是動脈粥樣硬化的早期病理表現[12-14],高脂血癥時內皮功能障礙主要表現為內源性 NO 分泌不足。血脂的濃度與 NO 水平呈負相關,血脂水平越高,對 NO 生成和釋放的抑制作用越強,并可進一步誘導細胞粘附因子的表達,促進動脈粥樣硬化的發生。Anderson 等[15] 研究表明,氧化型膽固醇增高可通過增加內皮細胞通透性、破壞其屏障功能而使脂質在血管內皮細胞內沉積增多,引起內皮細胞損傷,進而導致動脈粥樣硬化的發生。Petnehazy 等[16] 和 Steinberg[17] 也發現高膽固醇血癥可使 NO 生物學活性顯著降低,最終導致血管內皮細胞功能損傷。
既往高脂血癥對血管內皮細胞損傷的研究主要集中在高膽固醇血癥,而忽略了高 TG 血癥也是導致血管內皮損傷、動脈粥樣硬化的危險因素之一[18]。盡管 1991 年 Austin[18] 結合臨床流行病學調查及前瞻性臨床研究結果,認為空腹血清 TG 水平與冠心病的發生并無顯著性相關,進而推論 TG 增高不是引起冠心病的獨立危險因素,然而人體絕大部分時間處于非空腹狀態,餐后 TG 水平明顯高于空腹 TG 水平[5],因此不少學者進而研究了餐后 TG 增高與血管內皮細胞損傷及相關疾病的關系。Bae 等[19] 用高分辨率超聲成像技術評價了高脂餐和低脂餐后血管舒張功能的變化,結果發現餐后 2 h 高脂餐組肱動脈血流介導的血管內皮舒張功能(flow mediate dilation,FMD)由餐前(13.7±3.3)% 降至(8.2±3.7)%,而低脂餐組的 FMD 維持不變[餐前為(11.3±1.9)%,餐后 2 h 為(11.6±2.0)%];同時發現餐后 2 h TG 水平與 FMD 呈負相關關系(r=–0.650,P=0.002),即餐后血清 TG 水平越高,肱動脈 FMD 越差。Blendea 等[20] 采用自身對照設計,讓 18 例受試者隨機分別先后進食含脂肪 50 g,總熱量 3 766 kJ 和不含脂肪總熱量為 3 682 kJ 的餐食,脂餐組小動脈順應系數在餐后 6 h 由餐前(9.2±0.9)mL/100 mm Hg 降至(7.4±0.9)mL/100 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);而非脂餐組小動脈順應系數由餐前(7.0±0.9)mL/100 mm Hg 在餐后 2 h 升高至(9.1±1.7)mL/100 mm Hg,且餐后 6 h 仍高于餐前水平;脂餐組餐后 2 h 大動脈順應系數由餐前(20.9±1.8)mL/10 mm Hg 降至(15.5±1.2)mL/10 mm Hg,且在隨后的 4 h 內持續性降低;而非脂餐組餐后 1 h 大動脈順應系數小幅下降,由(18.4±1.8)mL/10 mm Hg 降至(16.4±2.0)mL/10 mm Hg,隨后 5 h 的水平與空腹比較差異無統計學意義,因此作者認為餐后高 TG 血脂可以誘導血管內皮功能障礙。
林金秀等[21] 進行的健康受試者脂肪負荷餐后 TG 代謝對血清 NO 和 ET-1 水平影響的研究顯示,血清 TG 水平在餐后 2 h 開始升高,餐后 4 h 達到高峰,隨后逐漸下降,于餐后 6~8 h 恢復至餐前水平;血漿 NO 在餐后 2 h 出現一過性生成增加,而 ET-1 餐后 2 h 濃度較餐前顯著降低,餐后 6~8 h NO 與 ET-1 水平和餐前無顯著差異,說明隨著餐后富含 TG 的脂蛋白濃度增高,改變了體內 NO 和 ET-1 的平衡狀態,是導致血管內皮功能損害的重要原因。張繪莉等[22] 也發現血清總膽固醇水平正常的冠心病患者接受脂肪負荷餐后,內皮依賴性血管舒張功能因餐后血清 TG 升高而受損。陳玲等[23] 對 30 例健康受試者禁食 10~12 h 后進行OFTT,以測定血管內皮依賴性擴張功能的改變,結果顯示脂肪負荷餐后的高 TG 血癥會損傷血管內皮依賴性擴張功能。
3 餐后高血脂對心血管系統影響
大量流行病學調查研究表明,非空腹 TG 濃度是冠狀動脈疾病(coronary artery disease,CVD)的獨立危險因素[24-26]。乳糜微粒(chylomicrons,CM)及 CM 殘粒一直被認為是餐后高脂血癥的元兇[27-28],但導致餐后血脂增加的還有來源于肝臟的極低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein,VLDL)殘粒。研究表明高脂餐后增加的 TRL 顆粒有 80% 源自載脂蛋白(apolipoprotein,Apo)B100,而 ApoB100 是 VLDL 的主要蛋白成分[29-31],VLDL 通過進入血管內皮使脂質堆積,誘導大量泡沫細胞形成,促進 CVD 的發生。
1950 年 Moreton[32] 首次提出餐后高甘油三酯血癥與冠心病相關。1979 年 Zilversmit[33] 通過對脂肪負荷餐后動物模型的研究,發現血管壁在餐后吸附了大量富含 TG 的 TRL 顆粒,因此提出餐后血脂、CM 與其殘余顆粒增高可導致動脈粥樣硬化。Anderson 等[34] 的研究也表明血脂中的 LDL 和 VLDL 可侵入動脈管壁,引起平滑肌細胞增生,且能與單核細胞共同作用,刺激纖維組織增生形成粥樣斑塊。 有研究認為脂肪負荷餐后任何時點的 TG 水平都≤2.5 mmol/L(220 mg/dL)是最理想的狀態,且餐后 TG 水平較空腹 TG 更能預測心血管事件[14]。Karpe等[35] 也指出餐后高 TRL 水平預測冠心病的準確性大于空腹 TG 水平。Barritt[36] 對心肌梗死幸存者(試驗組)與同齡健康男性(對照組)進行 OFTT ,結果發現試驗組餐后血清外觀較對照組更渾濁、渾濁持續時間更長、血脂光密度值更高;對照組脂肪負荷餐后 3 h 光密度達到峰值,隨后逐漸下降,而試驗組脂肪負荷餐后 5 h 的光密度值仍≥3 h 的光密度值。2008 年張若青等[37] 將 81 例接受冠狀動脈造影的冠心病患者分為對照組(冠狀動脈主要分支狹窄程度<50%,為無臨床意義的狹窄)和試驗組(冠狀動脈主要分支狹窄程度≥50%),分別行脂肪餐負荷試驗,結果發現試驗組空腹的 TC、餐后 4 h 的 TG 和 LDL-C 高于對照組;試驗組的 TC、TG、LDL-C 的水平與冠狀動脈病變支數呈正相關。含量與冠狀動脈病變支數呈負相關。楊勝茹等[38] 將 65 例經冠脈造影證實的冠心病患者和 72 例健康受試者分別隨機分入 2 組,分別進食高脂肪餐(總熱量 4 754 kJ,蛋白質、脂肪、糖類提供的熱量比分別為 17%、56%、27%)和低脂肪餐(總熱量2 523 kJ,蛋白質、脂肪和糖類提供的熱量比分別為 27%、23% 和 50%),結果發現,冠心病患者低脂餐組的血脂水平與健康受試者低脂餐組比較差異無統計學意義(P<0.05),而冠心病患者高脂餐組餐后 4 h 的 TG 水平顯著高于健康受試者高脂餐組(P<0.01)。Boquist 等[39] 給予 96 名 50 歲以上健康男性脂肪負荷餐后,采用 B 型超聲測量 IMT ,以探討餐后血脂對動脈粥樣硬化的早期影響,結果發現餐后 1~4 h 的 TG 濃度與 IMT 均有相關性,其中餐后 2 h 的 TG 濃度與 IMT 顯著相關,故作者認為餐后 TG 水平對早期動脈粥樣硬化起決定性作用。丹麥一項大規模前瞻性研究結果表明非空腹 TG 水平<5 mmol/L 的女性發生心肌梗死的概率較 TG 正常者增加 17 倍,早期死亡風險增加 4 倍,而男性心肌梗死發生率增加 5 倍,早期死亡風險增加 2 倍[30]。這與 Langsted 等[40] 認為非空腹膽固醇和 TG 會增加心肌梗死及缺血性心臟病發病率的觀點一致。在美國和挪威進行的前瞻性研究也表明非空腹 TG 水平與心血管事件間有很強的獨立關系,但非空腹 TG 水平更適用于預測女性 CVD,非空腹 TC 水平則更適于預測男性心肌梗死[40-41]。
4 餐后高脂血癥對糖代謝的影響
胰島素抵抗(insulin resistance,IR)是一種胰島素介導的糖代謝減低的病理狀態,是 T2DM 的主要病理特征之一。IR 形成機制復雜,與遺傳、環境及生活方式等眾多因素相關,其中高糖、高脂飲食、活動量少是導致 IR 的重要原因[42]。IR 常與脂代謝異常并發存在,且相互促進。
血漿中游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平增高是發生 IR 和脂代謝異常的重要原因[43]。高 TG 血癥患者體內促進脂肪分解的限速酶活性增加導致脂肪分解增多,FFA 水平增高,且在β細胞內的氧化代謝增強。體內長期的 FFA 高濃度狀態可損傷胰島β細胞,并通過干擾胰島素受體信號通路影響細胞內己糖激酶活性,從而引起糖原合成及糖氧化缺陷,最終導致 IR[44]。大量流行病學調查及臨床試驗也表明 TG 水平增高是糖尿病發病的獨立危險因素[45]。Unger 等[46] 提出胰島 β 細胞分泌功能缺失受 FFA 影響,當 TG 經脂肪酶水解生成的 FFA 超出其氧化能力時,將導致骨骼肌中脂質過載,骨骼肌作為機體利用葡萄糖的主要場所,其對葡萄糖的攝取、利用障礙將導致 IR、T2DM、脂肪肝等疾病的發生[47-51]。
正常生理條件下,胰島素可通過抑制限速酶活性來抑制脂肪細胞內 TG 分解產生過量 FFA,并促進脂肪酸再合成 TG,利于 FFA 的酯化,減少 FFA 釋放入血。T2DM 患者多數存在 IR,機體內激素敏感酯酶活性升高且胰島素調節 FFA 能力明顯降低,致使入血的 FFA 含量增加,FFA 又作為原料進入肝臟,導致肝臟合成、釋放的 VLDL 和 TG 增加。2002 年 Picard 等[52] 的試驗發現 IR 組小鼠的餐后 TG 水平是正常組的 1.7 倍。另有其他研究也發現 IR 與餐后血脂水平增高有關聯[53-55]。
脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)主要在脂肪細胞、巨噬細胞、骨骼肌細胞中合成,是胰島素依賴性酶,胰島素可調控脂肪細胞內 LPL 的合成速率和活性。Hahn[56] 最早于 1943 年發現 LPL 有降脂作用,隨后許多研究表明 LPL 是參與催化 CM 和 VLDL 中 TG 水解為甘油和酯酸的關鍵酶之一[57-59]。在 IR 或高胰島素血癥時,LPL 的催化作用明顯減弱,VLDL 降解減少,血液中 TG 含量增加。LPL 在機體內的異常表達可直接或間接地導致如動脈粥樣硬化、肥胖、糖尿病、阿爾茨海默病等疾病的發生或發展。另外,T2DM 患者脂肪組織產生的一些細胞因子,如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6,也參與減低 LPL 活性[60],使含有 TG 的脂蛋白清除速率減低,血液中 TG 水平增高。Haffner 等[61] 認為,大多數糖尿病前期的人群,其血脂水平較高。楊萍等[62] 對老年糖尿病患者和無基礎疾病老年人進行的OFTT,采用胰島素抵抗指數(HOMA-IR=空腹血糖×空腹胰島素/22.5)≥2.8 作為 IR 的判斷標準,結果顯示糖尿病組 IR 與空腹 TG 水平呈正相關(r=0.295);與餐后 4 h 和 6 h TG 水平呈顯著正相關(r=0.632、0.487);而對照組 IR 與空腹及餐后 TG 無關。楊振華等[63] 報道,空腹 TG 正常的 T2DM 患者 D2 組(TG4h<2.0 mmol/L)脂肪負荷餐后 TG 清除速率較健康對照組和 T2DM 患者 D1 組(TG4h≤2.0 mmol/L)減慢,血清 TG 濃度更高,且 TG 濃度與血清 LPL 活性呈負相關。
5 餐后高脂血癥的治療
5.1 非藥物治療
臨床試驗和流行病學調查均表明餐食中脂肪含量直接決定餐后 TG 水平[64-66],因此改變飲食習慣(如增加魚類、全谷物、蔬菜和水果的攝入等)、減少體質量、戒煙及增加體力活動均有助于餐后高脂血癥的治療[10]。Ziogas 等[67] 根據受試者過去 2 年的活動情況將 54 人分成了久坐組、鍛煉組(3~5 次/周普通強度有氧運動,持續時間≥2 年)、耐力訓練組(≥5 次/周高強度有氧運動,持續時間≥2 年)3 組,空腹 12 h 后采集 0 h 血樣,分別在給予脂肪負荷餐后 2、4、6、8 h 采集血樣測定血脂,研究發現久坐組的餐后 2、4、6、8 h TG 水平明顯高于鍛煉組和耐力訓練組,鍛煉組餐后 4 h TG 水平也高于耐力訓練組,但鍛煉組和耐力訓練組 TG-AUC 差異無統計學意義。Cohen 等[68] 也表明,無論高脂還是低脂飲食,運動員的餐后血脂比久坐的男性水平低。這些研究都說明長期運動可明顯降低餐后 TG 水平。美國疾病控制中心和美國運動醫學會 1995 年建議成人每天進行≥30 min 中等強度的鍛煉(如爬樓梯、打高爾夫、做家務),且多回合、每次運動持續時間 10 min 以上較一次性持續運動 30 min 能更有效地降低餐后血脂水平[69]。
5.2 藥物治療
Kolovou 等[10] 認為在脂肪負荷餐后任一時點的 TG 濃度<2.5 mmol/L(220 mg/dL)即非理想的餐后 TG 水平,對于餐后 TG 濃度<4.5 mmol/L(400 mg/dL)的患者建議藥物治療達到降脂目的。
主要的降脂治療藥物包括他汀類藥物和貝特類藥物。他汀類藥物通過抑制羥甲基戊二酸單酰輔酶 A 還原酶使膽固醇合成減少;利用負反饋調節使 LDL 受體活性增加,降低血漿中 LDL 濃度,繼而加快 VLDL 代謝速度使血漿中血脂水平降低,達到治療高膽固醇血癥的目的。臨床常用藥物有洛伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、普伐他汀鈉、阿托伐他汀、匹伐他汀等。貝特類降脂藥則是臨床首選降低 TG 的藥物,該類藥物通過增加 LPL 活性和增加脂肪酸合成酶在肝細胞內的氧化,達到減少 VLDL 分泌從而降低 TG 的目的。臨床常用藥物有非諾貝特、克利貝特、苯扎貝特。
綜上所述,動物實驗、流行病學調查及臨床試驗均提示高脂血癥與心血管疾病、代謝性疾病密切相關,由于人體絕大部分時間都處于非空腹狀態,因此對可能存在脂代謝異常的高危人群,建議同時測定餐前、餐后血脂水平,以更真實、準確地反映機體的脂代謝全貌,餐后高脂血癥更有助于預測發生冠心病、T2DM 等并發癥的風險。