临床常规血脂检查要求采集清晨空腹血,但现实生活中人体绝大部分时间处于餐后状态,仅检测空腹血脂水平不足以反映机体真实的脂代谢全貌。近年来国内外较多研究通过脂肪餐负荷试验,探讨了餐后血脂的变化过程及其与血管内皮病变、心血管疾病及胰岛素抵抗、2 型糖尿病等发生发展的相关性。本文对脂肪餐负荷试验及餐后高脂血症与相关疾病的研究进行了综述。
引用本文: 刘雯, 苗佳, 王佑娟. 餐后高脂血症临床研究进展. 华西医学, 2017, 32(3): 465-470. doi: 10.7507/1002-0179.201507038 复制
随着健康体检的普及,高脂血症的发病率逐年增加,患者并发动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)、糖尿病、胰腺炎等的风险亦远高于血脂正常者。目前高脂血症的临床诊断是基于空腹血脂的检测结果,即三酰甘油(triglyceride,TG)≥1.70 mmol/L,总胆固醇(total cholesterol,TC)≥5.18 mmol/L,低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)≥3.37 mmol/L,高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)<1.04 mmol/L,上述血脂指标中有 1 项异常则可诊断为高脂血症[1];但人体 1 d 中绝大部分时间处于餐后状态,仅测定空腹血脂难以准确反映体内脂代谢的全貌。因此,研究餐后血脂水平的变化过程及其与相关疾病的关系,具有更为重要的临床意义。
典型的西方膳食富含脂肪,通常脂肪含量占进食总热量的 30% 以上;随着我国经济快速发展,人民生活水平不断提高,中国人的饮食结构也从低脂肪、高碳水化合物、高膳食纤维膳食为主转变成高脂肪、高蛋白摄入为主。富含脂肪的饮食可以使机体 1 d 中至少有 18 h 处于餐后状态[2-3]。为了充分研究富含脂肪的饮食对机体的影响,常采用脂肪餐负荷试验(oral fat tolerance test,OFTT),其设计理念来源于口服葡萄糖耐量试验,即采集脂肪负荷餐前、后每小时的血样标本,直至餐后 6 h,以检测血脂水平的变化过程[4]。自 20 世纪 80 年代至今,开展的 OFTT 研究主要集中探讨了餐后高脂血症与高血压病、动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)及 2 型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)发生、发展的关系,近年来又对其分子机制进行了探索。本文将对OFTT的临床研究进展作一简要综述。
1 脂肪负荷餐和餐后高脂血症
在 OFTT 研究中,脂肪负荷餐的类型直接影响餐后 TG 水平的高低和高血脂状态持续时间的长短,脂肪负荷餐的总热量和脂肪含量越高,餐后高 TG 血症持续时间越长[5]。目前尚无相关的指南规定如何规范地实施 OFTT ,国内学者进行的研究多参照国外标准,并结合中国人的饮食习惯,改良制定脂肪负荷餐方案。1998 年张原力等[6] 在探讨脂肪负荷餐后 TG 水平与冠心病发病风险的相关性研究中,设定的脂肪负荷餐方案为热量 2.51×106 J/m2 体表面积,脂肪、蛋白质及碳水化合物分别占热量比的 60%、14%及 26%。刘悦等[7] 在研究老年糖尿病患者脂餐后 TG 变化及其对血管内皮功能影响时,制定的脂肪负荷餐方案为总热量 3.36×106 J,包含脂肪 50 g,蛋白质 28 g,碳水化合物 60 g。Mihas 等[8] 通过关键词“餐后血脂”对 Pubmed 数据库进行检索,对检索出的 113 项研究进行 Meta 分析,结果显示当 OFTT 的脂肪负荷餐中脂肪含量为 70~79 g 时,空腹 TG 水平与餐后 4 h TG 水平差异最显著。因此作者建议可将含有 70~79 g 脂肪的餐食作为 OFTT 脂餐标准。
餐后高脂血症以餐后富含 TG 的脂蛋白(triglyceride-rich lipoproteins,TRL)在血浆中聚集为主要表现,其严重程度与餐后血浆中 TG 水平增加的幅度及持续时间有关[9]。由于脂肪负荷餐膳食方案暂未标准化,且餐后 TG 的评判也无正常参考值范围,故对于餐后高脂血症的定义及诊断标准尚未达成共识。2010 年在希腊雅典举行的餐前、餐后 TG 水平和心血管疾病风险的相关性会议上,提出餐后任意时点 TG 浓度<2.5 mmol/L 可认为是理想的餐后 TG 水平[10]。Teno 等[11] 通过比较餐前、餐后颈动脉内膜中层厚度(carotid intimal-medial thickness,IMT),探讨了 61 例 T2DM 患者餐后 TG 水平与动脉粥样硬化的关系,发现餐后 TG<2.27 mmol/L 即表现出致动脉粥样硬化作用,故作者认为可将 TG<2.27 mmol/L 作为餐后高 TG 血症的标准。
2 餐后高脂血症对血管内皮的影响
血管内皮被认为是体内最大的代谢内分泌器官,生物学功能多样,主要参与免疫防御和炎性反应,具有维持正常内分泌功能和凝血功能、调节血管张力及确保血管壁完整性等作用。内皮细胞分泌的内皮素(endothelin,ET)-1 具有强效的缩血管作用;一氧化氮(nitricoxide,NO)则具有扩血管作用;血栓素(thromboxane,TX)A2 具有促进血小板聚集和平滑肌细胞增生等作用。ET-1 和 NO 活性的平衡失调可导致血管内皮依赖性舒张功能障碍。物理、化学、炎症及免疫应答等各种损伤因素,均能引起内皮细胞功能的异常,从而破坏机体内环境的稳定。
大量证据表明血管内皮细胞功能异常和脂质沉积是动脉粥样硬化的早期病理表现[12-14],高脂血症时内皮功能障碍主要表现为内源性 NO 分泌不足。血脂的浓度与 NO 水平呈负相关,血脂水平越高,对 NO 生成和释放的抑制作用越强,并可进一步诱导细胞粘附因子的表达,促进动脉粥样硬化的发生。Anderson 等[15] 研究表明,氧化型胆固醇增高可通过增加内皮细胞通透性、破坏其屏障功能而使脂质在血管内皮细胞内沉积增多,引起内皮细胞损伤,进而导致动脉粥样硬化的发生。Petnehazy 等[16] 和 Steinberg[17] 也发现高胆固醇血症可使 NO 生物学活性显著降低,最终导致血管内皮细胞功能损伤。
既往高脂血症对血管内皮细胞损伤的研究主要集中在高胆固醇血症,而忽略了高 TG 血症也是导致血管内皮损伤、动脉粥样硬化的危险因素之一[18]。尽管 1991 年 Austin[18] 结合临床流行病学调查及前瞻性临床研究结果,认为空腹血清 TG 水平与冠心病的发生并无显著性相关,进而推论 TG 增高不是引起冠心病的独立危险因素,然而人体绝大部分时间处于非空腹状态,餐后 TG 水平明显高于空腹 TG 水平[5],因此不少学者进而研究了餐后 TG 增高与血管内皮细胞损伤及相关疾病的关系。Bae 等[19] 用高分辨率超声成像技术评价了高脂餐和低脂餐后血管舒张功能的变化,结果发现餐后 2 h 高脂餐组肱动脉血流介导的血管内皮舒张功能(flow mediate dilation,FMD)由餐前(13.7±3.3)% 降至(8.2±3.7)%,而低脂餐组的 FMD 维持不变[餐前为(11.3±1.9)%,餐后 2 h 为(11.6±2.0)%];同时发现餐后 2 h TG 水平与 FMD 呈负相关关系(r=–0.650,P=0.002),即餐后血清 TG 水平越高,肱动脉 FMD 越差。Blendea 等[20] 采用自身对照设计,让 18 例受试者随机分别先后进食含脂肪 50 g,总热量 3 766 kJ 和不含脂肪总热量为 3 682 kJ 的餐食,脂餐组小动脉顺应系数在餐后 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);而非脂餐组小动脉顺应系数由餐前(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;脂餐组餐后 2 h 大动脉顺应系数由餐前(20.9±1.8)mL/10 mm Hg 降至(15.5±1.2)mL/10 mm Hg,且在随后的 4 h 内持续性降低;而非脂餐组餐后 1 h 大动脉顺应系数小幅下降,由(18.4±1.8)mL/10 mm Hg 降至(16.4±2.0)mL/10 mm Hg,随后 5 h 的水平与空腹比较差异无统计学意义,因此作者认为餐后高 TG 血脂可以诱导血管内皮功能障碍。
林金秀等[21] 进行的健康受试者脂肪负荷餐后 TG 代谢对血清 NO 和 ET-1 水平影响的研究显示,血清 TG 水平在餐后 2 h 开始升高,餐后 4 h 达到高峰,随后逐渐下降,于餐后 6~8 h 恢复至餐前水平;血浆 NO 在餐后 2 h 出现一过性生成增加,而 ET-1 餐后 2 h 浓度较餐前显著降低,餐后 6~8 h NO 与 ET-1 水平和餐前无显著差异,说明随着餐后富含 TG 的脂蛋白浓度增高,改变了体内 NO 和 ET-1 的平衡状态,是导致血管内皮功能损害的重要原因。张绘莉等[22] 也发现血清总胆固醇水平正常的冠心病患者接受脂肪负荷餐后,内皮依赖性血管舒张功能因餐后血清 TG 升高而受损。陈玲等[23] 对 30 例健康受试者禁食 10~12 h 后进行OFTT,以测定血管内皮依赖性扩张功能的改变,结果显示脂肪负荷餐后的高 TG 血症会损伤血管内皮依赖性扩张功能。
3 餐后高血脂对心血管系统影响
大量流行病学调查研究表明,非空腹 TG 浓度是冠状动脉疾病(coronary artery disease,CVD)的独立危险因素[24-26]。乳糜微粒(chylomicrons,CM)及 CM 残粒一直被认为是餐后高脂血症的元凶[27-28],但导致餐后血脂增加的还有来源于肝脏的极低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein,VLDL)残粒。研究表明高脂餐后增加的 TRL 颗粒有 80% 源自载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)B100,而 ApoB100 是 VLDL 的主要蛋白成分[29-31],VLDL 通过进入血管内皮使脂质堆积,诱导大量泡沫细胞形成,促进 CVD 的发生。
1950 年 Moreton[32] 首次提出餐后高甘油三酯血症与冠心病相关。1979 年 Zilversmit[33] 通过对脂肪负荷餐后动物模型的研究,发现血管壁在餐后吸附了大量富含 TG 的 TRL 颗粒,因此提出餐后血脂、CM 与其残余颗粒增高可导致动脉粥样硬化。Anderson 等[34] 的研究也表明血脂中的 LDL 和 VLDL 可侵入动脉管壁,引起平滑肌细胞增生,且能与单核细胞共同作用,刺激纤维组织增生形成粥样斑块。 有研究认为脂肪负荷餐后任何时点的 TG 水平都≤2.5 mmol/L(220 mg/dL)是最理想的状态,且餐后 TG 水平较空腹 TG 更能预测心血管事件[14]。Karpe等[35] 也指出餐后高 TRL 水平预测冠心病的准确性大于空腹 TG 水平。Barritt[36] 对心肌梗死幸存者(试验组)与同龄健康男性(对照组)进行 OFTT ,结果发现试验组餐后血清外观较对照组更浑浊、浑浊持续时间更长、血脂光密度值更高;对照组脂肪负荷餐后 3 h 光密度达到峰值,随后逐渐下降,而试验组脂肪负荷餐后 5 h 的光密度值仍≥3 h 的光密度值。2008 年张若青等[37] 将 81 例接受冠状动脉造影的冠心病患者分为对照组(冠状动脉主要分支狭窄程度<50%,为无临床意义的狭窄)和试验组(冠状动脉主要分支狭窄程度≥50%),分别行脂肪餐负荷试验,结果发现试验组空腹的 TC、餐后 4 h 的 TG 和 LDL-C 高于对照组;试验组的 TC、TG、LDL-C 的水平与冠状动脉病变支数呈正相关。含量与冠状动脉病变支数呈负相关。杨胜茹等[38] 将 65 例经冠脉造影证实的冠心病患者和 72 例健康受试者分别随机分入 2 组,分别进食高脂肪餐(总热量 4 754 kJ,蛋白质、脂肪、糖类提供的热量比分别为 17%、56%、27%)和低脂肪餐(总热量2 523 kJ,蛋白质、脂肪和糖类提供的热量比分别为 27%、23% 和 50%),结果发现,冠心病患者低脂餐组的血脂水平与健康受试者低脂餐组比较差异无统计学意义(P<0.05),而冠心病患者高脂餐组餐后 4 h 的 TG 水平显著高于健康受试者高脂餐组(P<0.01)。Boquist 等[39] 给予 96 名 50 岁以上健康男性脂肪负荷餐后,采用 B 型超声测量 IMT ,以探讨餐后血脂对动脉粥样硬化的早期影响,结果发现餐后 1~4 h 的 TG 浓度与 IMT 均有相关性,其中餐后 2 h 的 TG 浓度与 IMT 显著相关,故作者认为餐后 TG 水平对早期动脉粥样硬化起决定性作用。丹麦一项大规模前瞻性研究结果表明非空腹 TG 水平<5 mmol/L 的女性发生心肌梗死的概率较 TG 正常者增加 17 倍,早期死亡风险增加 4 倍,而男性心肌梗死发生率增加 5 倍,早期死亡风险增加 2 倍[30]。这与 Langsted 等[40] 认为非空腹胆固醇和 TG 会增加心肌梗死及缺血性心脏病发病率的观点一致。在美国和挪威进行的前瞻性研究也表明非空腹 TG 水平与心血管事件间有很强的独立关系,但非空腹 TG 水平更适用于预测女性 CVD,非空腹 TC 水平则更适于预测男性心肌梗死[40-41]。
4 餐后高脂血症对糖代谢的影响
胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是一种胰岛素介导的糖代谢减低的病理状态,是 T2DM 的主要病理特征之一。IR 形成机制复杂,与遗传、环境及生活方式等众多因素相关,其中高糖、高脂饮食、活动量少是导致 IR 的重要原因[42]。IR 常与脂代谢异常并发存在,且相互促进。
血浆中游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平增高是发生 IR 和脂代谢异常的重要原因[43]。高 TG 血症患者体内促进脂肪分解的限速酶活性增加导致脂肪分解增多,FFA 水平增高,且在β细胞内的氧化代谢增强。体内长期的 FFA 高浓度状态可损伤胰岛β细胞,并通过干扰胰岛素受体信号通路影响细胞内己糖激酶活性,从而引起糖原合成及糖氧化缺陷,最终导致 IR[44]。大量流行病学调查及临床试验也表明 TG 水平增高是糖尿病发病的独立危险因素[45]。Unger 等[46] 提出胰岛 β 细胞分泌功能缺失受 FFA 影响,当 TG 经脂肪酶水解生成的 FFA 超出其氧化能力时,将导致骨骼肌中脂质过载,骨骼肌作为机体利用葡萄糖的主要场所,其对葡萄糖的摄取、利用障碍将导致 IR、T2DM、脂肪肝等疾病的发生[47-51]。
正常生理条件下,胰岛素可通过抑制限速酶活性来抑制脂肪细胞内 TG 分解产生过量 FFA,并促进脂肪酸再合成 TG,利于 FFA 的酯化,减少 FFA 释放入血。T2DM 患者多数存在 IR,机体内激素敏感酯酶活性升高且胰岛素调节 FFA 能力明显降低,致使入血的 FFA 含量增加,FFA 又作为原料进入肝脏,导致肝脏合成、释放的 VLDL 和 TG 增加。2002 年 Picard 等[52] 的试验发现 IR 组小鼠的餐后 TG 水平是正常组的 1.7 倍。另有其他研究也发现 IR 与餐后血脂水平增高有关联[53-55]。
脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)主要在脂肪细胞、巨噬细胞、骨骼肌细胞中合成,是胰岛素依赖性酶,胰岛素可调控脂肪细胞内 LPL 的合成速率和活性。Hahn[56] 最早于 1943 年发现 LPL 有降脂作用,随后许多研究表明 LPL 是参与催化 CM 和 VLDL 中 TG 水解为甘油和酯酸的关键酶之一[57-59]。在 IR 或高胰岛素血症时,LPL 的催化作用明显减弱,VLDL 降解减少,血液中 TG 含量增加。LPL 在机体内的异常表达可直接或间接地导致如动脉粥样硬化、肥胖、糖尿病、阿尔茨海默病等疾病的发生或发展。另外,T2DM 患者脂肪组织产生的一些细胞因子,如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6,也参与减低 LPL 活性[60],使含有 TG 的脂蛋白清除速率减低,血液中 TG 水平增高。Haffner 等[61] 认为,大多数糖尿病前期的人群,其血脂水平较高。杨萍等[62] 对老年糖尿病患者和无基础疾病老年人进行的OFTT,采用胰岛素抵抗指数(HOMA-IR=空腹血糖×空腹胰岛素/22.5)≥2.8 作为 IR 的判断标准,结果显示糖尿病组 IR 与空腹 TG 水平呈正相关(r=0.295);与餐后 4 h 和 6 h TG 水平呈显著正相关(r=0.632、0.487);而对照组 IR 与空腹及餐后 TG 无关。杨振华等[63] 报道,空腹 TG 正常的 T2DM 患者 D2 组(TG4h<2.0 mmol/L)脂肪负荷餐后 TG 清除速率较健康对照组和 T2DM 患者 D1 组(TG4h≤2.0 mmol/L)减慢,血清 TG 浓度更高,且 TG 浓度与血清 LPL 活性呈负相关。
5 餐后高脂血症的治疗
5.1 非药物治疗
临床试验和流行病学调查均表明餐食中脂肪含量直接决定餐后 TG 水平[64-66],因此改变饮食习惯(如增加鱼类、全谷物、蔬菜和水果的摄入等)、减少体质量、戒烟及增加体力活动均有助于餐后高脂血症的治疗[10]。Ziogas 等[67] 根据受试者过去 2 年的活动情况将 54 人分成了久坐组、锻炼组(3~5 次/周普通强度有氧运动,持续时间≥2 年)、耐力训练组(≥5 次/周高强度有氧运动,持续时间≥2 年)3 组,空腹 12 h 后采集 0 h 血样,分别在给予脂肪负荷餐后 2、4、6、8 h 采集血样测定血脂,研究发现久坐组的餐后 2、4、6、8 h TG 水平明显高于锻炼组和耐力训练组,锻炼组餐后 4 h TG 水平也高于耐力训练组,但锻炼组和耐力训练组 TG-AUC 差异无统计学意义。Cohen 等[68] 也表明,无论高脂还是低脂饮食,运动员的餐后血脂比久坐的男性水平低。这些研究都说明长期运动可明显降低餐后 TG 水平。美国疾病控制中心和美国运动医学会 1995 年建议成人每天进行≥30 min 中等强度的锻炼(如爬楼梯、打高尔夫、做家务),且多回合、每次运动持续时间 10 min 以上较一次性持续运动 30 min 能更有效地降低餐后血脂水平[69]。
5.2 药物治疗
Kolovou 等[10] 认为在脂肪负荷餐后任一时点的 TG 浓度<2.5 mmol/L(220 mg/dL)即非理想的餐后 TG 水平,对于餐后 TG 浓度<4.5 mmol/L(400 mg/dL)的患者建议药物治疗达到降脂目的。
主要的降脂治疗药物包括他汀类药物和贝特类药物。他汀类药物通过抑制羟甲基戊二酸单酰辅酶 A 还原酶使胆固醇合成减少;利用负反馈调节使 LDL 受体活性增加,降低血浆中 LDL 浓度,继而加快 VLDL 代谢速度使血浆中血脂水平降低,达到治疗高胆固醇血症的目的。临床常用药物有洛伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、普伐他汀钠、阿托伐他汀、匹伐他汀等。贝特类降脂药则是临床首选降低 TG 的药物,该类药物通过增加 LPL 活性和增加脂肪酸合成酶在肝细胞内的氧化,达到减少 VLDL 分泌从而降低 TG 的目的。临床常用药物有非诺贝特、克利贝特、苯扎贝特。
综上所述,动物实验、流行病学调查及临床试验均提示高脂血症与心血管疾病、代谢性疾病密切相关,由于人体绝大部分时间都处于非空腹状态,因此对可能存在脂代谢异常的高危人群,建议同时测定餐前、餐后血脂水平,以更真实、准确地反映机体的脂代谢全貌,餐后高脂血症更有助于预测发生冠心病、T2DM 等并发症的风险。
随着健康体检的普及,高脂血症的发病率逐年增加,患者并发动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)、糖尿病、胰腺炎等的风险亦远高于血脂正常者。目前高脂血症的临床诊断是基于空腹血脂的检测结果,即三酰甘油(triglyceride,TG)≥1.70 mmol/L,总胆固醇(total cholesterol,TC)≥5.18 mmol/L,低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)≥3.37 mmol/L,高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)<1.04 mmol/L,上述血脂指标中有 1 项异常则可诊断为高脂血症[1];但人体 1 d 中绝大部分时间处于餐后状态,仅测定空腹血脂难以准确反映体内脂代谢的全貌。因此,研究餐后血脂水平的变化过程及其与相关疾病的关系,具有更为重要的临床意义。
典型的西方膳食富含脂肪,通常脂肪含量占进食总热量的 30% 以上;随着我国经济快速发展,人民生活水平不断提高,中国人的饮食结构也从低脂肪、高碳水化合物、高膳食纤维膳食为主转变成高脂肪、高蛋白摄入为主。富含脂肪的饮食可以使机体 1 d 中至少有 18 h 处于餐后状态[2-3]。为了充分研究富含脂肪的饮食对机体的影响,常采用脂肪餐负荷试验(oral fat tolerance test,OFTT),其设计理念来源于口服葡萄糖耐量试验,即采集脂肪负荷餐前、后每小时的血样标本,直至餐后 6 h,以检测血脂水平的变化过程[4]。自 20 世纪 80 年代至今,开展的 OFTT 研究主要集中探讨了餐后高脂血症与高血压病、动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)及 2 型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)发生、发展的关系,近年来又对其分子机制进行了探索。本文将对OFTT的临床研究进展作一简要综述。
1 脂肪负荷餐和餐后高脂血症
在 OFTT 研究中,脂肪负荷餐的类型直接影响餐后 TG 水平的高低和高血脂状态持续时间的长短,脂肪负荷餐的总热量和脂肪含量越高,餐后高 TG 血症持续时间越长[5]。目前尚无相关的指南规定如何规范地实施 OFTT ,国内学者进行的研究多参照国外标准,并结合中国人的饮食习惯,改良制定脂肪负荷餐方案。1998 年张原力等[6] 在探讨脂肪负荷餐后 TG 水平与冠心病发病风险的相关性研究中,设定的脂肪负荷餐方案为热量 2.51×106 J/m2 体表面积,脂肪、蛋白质及碳水化合物分别占热量比的 60%、14%及 26%。刘悦等[7] 在研究老年糖尿病患者脂餐后 TG 变化及其对血管内皮功能影响时,制定的脂肪负荷餐方案为总热量 3.36×106 J,包含脂肪 50 g,蛋白质 28 g,碳水化合物 60 g。Mihas 等[8] 通过关键词“餐后血脂”对 Pubmed 数据库进行检索,对检索出的 113 项研究进行 Meta 分析,结果显示当 OFTT 的脂肪负荷餐中脂肪含量为 70~79 g 时,空腹 TG 水平与餐后 4 h TG 水平差异最显著。因此作者建议可将含有 70~79 g 脂肪的餐食作为 OFTT 脂餐标准。
餐后高脂血症以餐后富含 TG 的脂蛋白(triglyceride-rich lipoproteins,TRL)在血浆中聚集为主要表现,其严重程度与餐后血浆中 TG 水平增加的幅度及持续时间有关[9]。由于脂肪负荷餐膳食方案暂未标准化,且餐后 TG 的评判也无正常参考值范围,故对于餐后高脂血症的定义及诊断标准尚未达成共识。2010 年在希腊雅典举行的餐前、餐后 TG 水平和心血管疾病风险的相关性会议上,提出餐后任意时点 TG 浓度<2.5 mmol/L 可认为是理想的餐后 TG 水平[10]。Teno 等[11] 通过比较餐前、餐后颈动脉内膜中层厚度(carotid intimal-medial thickness,IMT),探讨了 61 例 T2DM 患者餐后 TG 水平与动脉粥样硬化的关系,发现餐后 TG<2.27 mmol/L 即表现出致动脉粥样硬化作用,故作者认为可将 TG<2.27 mmol/L 作为餐后高 TG 血症的标准。
2 餐后高脂血症对血管内皮的影响
血管内皮被认为是体内最大的代谢内分泌器官,生物学功能多样,主要参与免疫防御和炎性反应,具有维持正常内分泌功能和凝血功能、调节血管张力及确保血管壁完整性等作用。内皮细胞分泌的内皮素(endothelin,ET)-1 具有强效的缩血管作用;一氧化氮(nitricoxide,NO)则具有扩血管作用;血栓素(thromboxane,TX)A2 具有促进血小板聚集和平滑肌细胞增生等作用。ET-1 和 NO 活性的平衡失调可导致血管内皮依赖性舒张功能障碍。物理、化学、炎症及免疫应答等各种损伤因素,均能引起内皮细胞功能的异常,从而破坏机体内环境的稳定。
大量证据表明血管内皮细胞功能异常和脂质沉积是动脉粥样硬化的早期病理表现[12-14],高脂血症时内皮功能障碍主要表现为内源性 NO 分泌不足。血脂的浓度与 NO 水平呈负相关,血脂水平越高,对 NO 生成和释放的抑制作用越强,并可进一步诱导细胞粘附因子的表达,促进动脉粥样硬化的发生。Anderson 等[15] 研究表明,氧化型胆固醇增高可通过增加内皮细胞通透性、破坏其屏障功能而使脂质在血管内皮细胞内沉积增多,引起内皮细胞损伤,进而导致动脉粥样硬化的发生。Petnehazy 等[16] 和 Steinberg[17] 也发现高胆固醇血症可使 NO 生物学活性显著降低,最终导致血管内皮细胞功能损伤。
既往高脂血症对血管内皮细胞损伤的研究主要集中在高胆固醇血症,而忽略了高 TG 血症也是导致血管内皮损伤、动脉粥样硬化的危险因素之一[18]。尽管 1991 年 Austin[18] 结合临床流行病学调查及前瞻性临床研究结果,认为空腹血清 TG 水平与冠心病的发生并无显著性相关,进而推论 TG 增高不是引起冠心病的独立危险因素,然而人体绝大部分时间处于非空腹状态,餐后 TG 水平明显高于空腹 TG 水平[5],因此不少学者进而研究了餐后 TG 增高与血管内皮细胞损伤及相关疾病的关系。Bae 等[19] 用高分辨率超声成像技术评价了高脂餐和低脂餐后血管舒张功能的变化,结果发现餐后 2 h 高脂餐组肱动脉血流介导的血管内皮舒张功能(flow mediate dilation,FMD)由餐前(13.7±3.3)% 降至(8.2±3.7)%,而低脂餐组的 FMD 维持不变[餐前为(11.3±1.9)%,餐后 2 h 为(11.6±2.0)%];同时发现餐后 2 h TG 水平与 FMD 呈负相关关系(r=–0.650,P=0.002),即餐后血清 TG 水平越高,肱动脉 FMD 越差。Blendea 等[20] 采用自身对照设计,让 18 例受试者随机分别先后进食含脂肪 50 g,总热量 3 766 kJ 和不含脂肪总热量为 3 682 kJ 的餐食,脂餐组小动脉顺应系数在餐后 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);而非脂餐组小动脉顺应系数由餐前(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;脂餐组餐后 2 h 大动脉顺应系数由餐前(20.9±1.8)mL/10 mm Hg 降至(15.5±1.2)mL/10 mm Hg,且在随后的 4 h 内持续性降低;而非脂餐组餐后 1 h 大动脉顺应系数小幅下降,由(18.4±1.8)mL/10 mm Hg 降至(16.4±2.0)mL/10 mm Hg,随后 5 h 的水平与空腹比较差异无统计学意义,因此作者认为餐后高 TG 血脂可以诱导血管内皮功能障碍。
林金秀等[21] 进行的健康受试者脂肪负荷餐后 TG 代谢对血清 NO 和 ET-1 水平影响的研究显示,血清 TG 水平在餐后 2 h 开始升高,餐后 4 h 达到高峰,随后逐渐下降,于餐后 6~8 h 恢复至餐前水平;血浆 NO 在餐后 2 h 出现一过性生成增加,而 ET-1 餐后 2 h 浓度较餐前显著降低,餐后 6~8 h NO 与 ET-1 水平和餐前无显著差异,说明随着餐后富含 TG 的脂蛋白浓度增高,改变了体内 NO 和 ET-1 的平衡状态,是导致血管内皮功能损害的重要原因。张绘莉等[22] 也发现血清总胆固醇水平正常的冠心病患者接受脂肪负荷餐后,内皮依赖性血管舒张功能因餐后血清 TG 升高而受损。陈玲等[23] 对 30 例健康受试者禁食 10~12 h 后进行OFTT,以测定血管内皮依赖性扩张功能的改变,结果显示脂肪负荷餐后的高 TG 血症会损伤血管内皮依赖性扩张功能。
3 餐后高血脂对心血管系统影响
大量流行病学调查研究表明,非空腹 TG 浓度是冠状动脉疾病(coronary artery disease,CVD)的独立危险因素[24-26]。乳糜微粒(chylomicrons,CM)及 CM 残粒一直被认为是餐后高脂血症的元凶[27-28],但导致餐后血脂增加的还有来源于肝脏的极低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein,VLDL)残粒。研究表明高脂餐后增加的 TRL 颗粒有 80% 源自载脂蛋白(apolipoprotein,Apo)B100,而 ApoB100 是 VLDL 的主要蛋白成分[29-31],VLDL 通过进入血管内皮使脂质堆积,诱导大量泡沫细胞形成,促进 CVD 的发生。
1950 年 Moreton[32] 首次提出餐后高甘油三酯血症与冠心病相关。1979 年 Zilversmit[33] 通过对脂肪负荷餐后动物模型的研究,发现血管壁在餐后吸附了大量富含 TG 的 TRL 颗粒,因此提出餐后血脂、CM 与其残余颗粒增高可导致动脉粥样硬化。Anderson 等[34] 的研究也表明血脂中的 LDL 和 VLDL 可侵入动脉管壁,引起平滑肌细胞增生,且能与单核细胞共同作用,刺激纤维组织增生形成粥样斑块。 有研究认为脂肪负荷餐后任何时点的 TG 水平都≤2.5 mmol/L(220 mg/dL)是最理想的状态,且餐后 TG 水平较空腹 TG 更能预测心血管事件[14]。Karpe等[35] 也指出餐后高 TRL 水平预测冠心病的准确性大于空腹 TG 水平。Barritt[36] 对心肌梗死幸存者(试验组)与同龄健康男性(对照组)进行 OFTT ,结果发现试验组餐后血清外观较对照组更浑浊、浑浊持续时间更长、血脂光密度值更高;对照组脂肪负荷餐后 3 h 光密度达到峰值,随后逐渐下降,而试验组脂肪负荷餐后 5 h 的光密度值仍≥3 h 的光密度值。2008 年张若青等[37] 将 81 例接受冠状动脉造影的冠心病患者分为对照组(冠状动脉主要分支狭窄程度<50%,为无临床意义的狭窄)和试验组(冠状动脉主要分支狭窄程度≥50%),分别行脂肪餐负荷试验,结果发现试验组空腹的 TC、餐后 4 h 的 TG 和 LDL-C 高于对照组;试验组的 TC、TG、LDL-C 的水平与冠状动脉病变支数呈正相关。含量与冠状动脉病变支数呈负相关。杨胜茹等[38] 将 65 例经冠脉造影证实的冠心病患者和 72 例健康受试者分别随机分入 2 组,分别进食高脂肪餐(总热量 4 754 kJ,蛋白质、脂肪、糖类提供的热量比分别为 17%、56%、27%)和低脂肪餐(总热量2 523 kJ,蛋白质、脂肪和糖类提供的热量比分别为 27%、23% 和 50%),结果发现,冠心病患者低脂餐组的血脂水平与健康受试者低脂餐组比较差异无统计学意义(P<0.05),而冠心病患者高脂餐组餐后 4 h 的 TG 水平显著高于健康受试者高脂餐组(P<0.01)。Boquist 等[39] 给予 96 名 50 岁以上健康男性脂肪负荷餐后,采用 B 型超声测量 IMT ,以探讨餐后血脂对动脉粥样硬化的早期影响,结果发现餐后 1~4 h 的 TG 浓度与 IMT 均有相关性,其中餐后 2 h 的 TG 浓度与 IMT 显著相关,故作者认为餐后 TG 水平对早期动脉粥样硬化起决定性作用。丹麦一项大规模前瞻性研究结果表明非空腹 TG 水平<5 mmol/L 的女性发生心肌梗死的概率较 TG 正常者增加 17 倍,早期死亡风险增加 4 倍,而男性心肌梗死发生率增加 5 倍,早期死亡风险增加 2 倍[30]。这与 Langsted 等[40] 认为非空腹胆固醇和 TG 会增加心肌梗死及缺血性心脏病发病率的观点一致。在美国和挪威进行的前瞻性研究也表明非空腹 TG 水平与心血管事件间有很强的独立关系,但非空腹 TG 水平更适用于预测女性 CVD,非空腹 TC 水平则更适于预测男性心肌梗死[40-41]。
4 餐后高脂血症对糖代谢的影响
胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是一种胰岛素介导的糖代谢减低的病理状态,是 T2DM 的主要病理特征之一。IR 形成机制复杂,与遗传、环境及生活方式等众多因素相关,其中高糖、高脂饮食、活动量少是导致 IR 的重要原因[42]。IR 常与脂代谢异常并发存在,且相互促进。
血浆中游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平增高是发生 IR 和脂代谢异常的重要原因[43]。高 TG 血症患者体内促进脂肪分解的限速酶活性增加导致脂肪分解增多,FFA 水平增高,且在β细胞内的氧化代谢增强。体内长期的 FFA 高浓度状态可损伤胰岛β细胞,并通过干扰胰岛素受体信号通路影响细胞内己糖激酶活性,从而引起糖原合成及糖氧化缺陷,最终导致 IR[44]。大量流行病学调查及临床试验也表明 TG 水平增高是糖尿病发病的独立危险因素[45]。Unger 等[46] 提出胰岛 β 细胞分泌功能缺失受 FFA 影响,当 TG 经脂肪酶水解生成的 FFA 超出其氧化能力时,将导致骨骼肌中脂质过载,骨骼肌作为机体利用葡萄糖的主要场所,其对葡萄糖的摄取、利用障碍将导致 IR、T2DM、脂肪肝等疾病的发生[47-51]。
正常生理条件下,胰岛素可通过抑制限速酶活性来抑制脂肪细胞内 TG 分解产生过量 FFA,并促进脂肪酸再合成 TG,利于 FFA 的酯化,减少 FFA 释放入血。T2DM 患者多数存在 IR,机体内激素敏感酯酶活性升高且胰岛素调节 FFA 能力明显降低,致使入血的 FFA 含量增加,FFA 又作为原料进入肝脏,导致肝脏合成、释放的 VLDL 和 TG 增加。2002 年 Picard 等[52] 的试验发现 IR 组小鼠的餐后 TG 水平是正常组的 1.7 倍。另有其他研究也发现 IR 与餐后血脂水平增高有关联[53-55]。
脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)主要在脂肪细胞、巨噬细胞、骨骼肌细胞中合成,是胰岛素依赖性酶,胰岛素可调控脂肪细胞内 LPL 的合成速率和活性。Hahn[56] 最早于 1943 年发现 LPL 有降脂作用,随后许多研究表明 LPL 是参与催化 CM 和 VLDL 中 TG 水解为甘油和酯酸的关键酶之一[57-59]。在 IR 或高胰岛素血症时,LPL 的催化作用明显减弱,VLDL 降解减少,血液中 TG 含量增加。LPL 在机体内的异常表达可直接或间接地导致如动脉粥样硬化、肥胖、糖尿病、阿尔茨海默病等疾病的发生或发展。另外,T2DM 患者脂肪组织产生的一些细胞因子,如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6,也参与减低 LPL 活性[60],使含有 TG 的脂蛋白清除速率减低,血液中 TG 水平增高。Haffner 等[61] 认为,大多数糖尿病前期的人群,其血脂水平较高。杨萍等[62] 对老年糖尿病患者和无基础疾病老年人进行的OFTT,采用胰岛素抵抗指数(HOMA-IR=空腹血糖×空腹胰岛素/22.5)≥2.8 作为 IR 的判断标准,结果显示糖尿病组 IR 与空腹 TG 水平呈正相关(r=0.295);与餐后 4 h 和 6 h TG 水平呈显著正相关(r=0.632、0.487);而对照组 IR 与空腹及餐后 TG 无关。杨振华等[63] 报道,空腹 TG 正常的 T2DM 患者 D2 组(TG4h<2.0 mmol/L)脂肪负荷餐后 TG 清除速率较健康对照组和 T2DM 患者 D1 组(TG4h≤2.0 mmol/L)减慢,血清 TG 浓度更高,且 TG 浓度与血清 LPL 活性呈负相关。
5 餐后高脂血症的治疗
5.1 非药物治疗
临床试验和流行病学调查均表明餐食中脂肪含量直接决定餐后 TG 水平[64-66],因此改变饮食习惯(如增加鱼类、全谷物、蔬菜和水果的摄入等)、减少体质量、戒烟及增加体力活动均有助于餐后高脂血症的治疗[10]。Ziogas 等[67] 根据受试者过去 2 年的活动情况将 54 人分成了久坐组、锻炼组(3~5 次/周普通强度有氧运动,持续时间≥2 年)、耐力训练组(≥5 次/周高强度有氧运动,持续时间≥2 年)3 组,空腹 12 h 后采集 0 h 血样,分别在给予脂肪负荷餐后 2、4、6、8 h 采集血样测定血脂,研究发现久坐组的餐后 2、4、6、8 h TG 水平明显高于锻炼组和耐力训练组,锻炼组餐后 4 h TG 水平也高于耐力训练组,但锻炼组和耐力训练组 TG-AUC 差异无统计学意义。Cohen 等[68] 也表明,无论高脂还是低脂饮食,运动员的餐后血脂比久坐的男性水平低。这些研究都说明长期运动可明显降低餐后 TG 水平。美国疾病控制中心和美国运动医学会 1995 年建议成人每天进行≥30 min 中等强度的锻炼(如爬楼梯、打高尔夫、做家务),且多回合、每次运动持续时间 10 min 以上较一次性持续运动 30 min 能更有效地降低餐后血脂水平[69]。
5.2 药物治疗
Kolovou 等[10] 认为在脂肪负荷餐后任一时点的 TG 浓度<2.5 mmol/L(220 mg/dL)即非理想的餐后 TG 水平,对于餐后 TG 浓度<4.5 mmol/L(400 mg/dL)的患者建议药物治疗达到降脂目的。
主要的降脂治疗药物包括他汀类药物和贝特类药物。他汀类药物通过抑制羟甲基戊二酸单酰辅酶 A 还原酶使胆固醇合成减少;利用负反馈调节使 LDL 受体活性增加,降低血浆中 LDL 浓度,继而加快 VLDL 代谢速度使血浆中血脂水平降低,达到治疗高胆固醇血症的目的。临床常用药物有洛伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、普伐他汀钠、阿托伐他汀、匹伐他汀等。贝特类降脂药则是临床首选降低 TG 的药物,该类药物通过增加 LPL 活性和增加脂肪酸合成酶在肝细胞内的氧化,达到减少 VLDL 分泌从而降低 TG 的目的。临床常用药物有非诺贝特、克利贝特、苯扎贝特。
综上所述,动物实验、流行病学调查及临床试验均提示高脂血症与心血管疾病、代谢性疾病密切相关,由于人体绝大部分时间都处于非空腹状态,因此对可能存在脂代谢异常的高危人群,建议同时测定餐前、餐后血脂水平,以更真实、准确地反映机体的脂代谢全貌,餐后高脂血症更有助于预测发生冠心病、T2DM 等并发症的风险。