發表于“Nature Communications 2019;10:3653”

簡介

心血管健康狀況不佳是導致心臟病發作、中風、心力衰竭、慢性腎臟病和血管性癡呆癥發病的主要原因。此外，心血管疾病也是全世界導致死亡的主要原因，每年有1750萬人因此而死（1）。因此，人們對減少心血管疾病的風險因素很感興趣。

患心血管疾病的許多風險因素之一是高膳食鈉的攝入。尿液中的鈉和鉀的排泄已被證明與高血壓和心血管疾病有關（2,3）。事實上，高鈉攝入在2010年約造成165萬個因心血管疾病而死亡的案例（4）。

這些發現得到了動物模型研究、流行病學研究和臨床試驗的支持，報告稱鈉是心血管疾病和高血壓發病和死亡的主要可改變原因（4,5）。

然而，將鈉的攝入與心血管風險聯系起來的基本生物機制尚未得到闡明。

鈉的排泄與心血管疾病之間的聯系

鈉是一種必需的營養物質，是正常的細胞和生理功能所需要的。因此，其水平被嚴格控制在一個狹窄的范圍內。這是通過專門的跨膜泵在細胞內和細胞外空間之間交換鈉離子來實現的，而跨膜泵需要ATP形式的能量。這些依賴ATP的鈉泵積極地將鈉運入細胞，以換取細胞中的鉀（6）。

鹽（氯化鈉）是鈉攝入的主要來源，約占每日攝入量的95%，絕大部分由腎臟排泄。然而，如果血液中的鈉含量過高，會導致患高血壓的風險增加，心血管風險加大。

作為一個容易管理的因素，鈉消耗量是減少心血管疾病發病率的主要目標。事實上，限制鈉的攝入量已被證明能有效降低普通人群的心血管疾病風險（7）。在更易受影響的人中可以特別明顯地觀察到鈉的減少，如那些有潛在血壓升高的人，以及那些身體質量指數較高的人。

來自一項包括30多萬人的前瞻性隊列研究的證據表明，在每天平均鈉攝入量為3-5克的人群中，心血管事件的風險最低（8）。心血管事件的風險增加與每天鈉的攝入量超過5克有關，這在高血壓患者中最為突出。

流行病學研究、動物模型研究和隨機臨床試驗的數據支持了鈉攝入與心血管疾病之間的聯系，這些數據顯示鈉的攝入量與血壓有明顯的直接聯系，而鉀的攝入量則與血壓呈反向聯系（9,10）。此外，最近的功能研究數據提供了鈉對脂肪細胞中脂質積累的直接影響證據11。由于脂質代謝已經知道會影響心血管風險，這表明鈉可能直接以及通過高血壓的發展間接地增加患心血管疾病的風險。

盡管鈉攝入量和血壓之間的關系已得到證實，但鈉水平與心血管疾病風險的關系卻不太清楚。

識別鈉排泄和心血管疾病的共同途徑

最近，一項關于尿液鈉和鉀排泄的全基因組關聯研究（GWAS）進一步了解了鈉攝入和心血管疾病之間的遺傳和生理途徑（12）。

（該研究）對2000多份血清樣本進行了基因組學和代謝組分析。這包括在布魯克的Avance IVDr核磁共振代謝組學平臺上使用布魯克IVDr LIpoprotein Subclass分析解決方案對105種脂蛋白亞類進行量化。

尿鈉和尿鉀排泄的遺傳基礎被證明是高度多態的，這反映了許多途徑的參與。研究總共確定了63個新的鈉和鉀基因座，其中大多數已經與心血管風險因素有關，如脂質水平、飲食攝入、吸煙和飲酒（12）。在確定的鈉和鉀基因座中，有12個與已知是脂質和脂蛋白部分的主要成分的代謝物有關，包括維生素A和各種氨基酸（12）。強大的尿鈉基因座存在于MLIP基因中。

數據表明，尿鈉和鉀的表達與心血管性狀之間存在共同的遺傳成分。據報道，與對刺激的行為反應有關的功能富集，這可能表明，尿鈉和尿鉀排泄的遺傳成分可能是由行為反應驅動的。

該研究中發現的眾多尿液性狀證實，在飲食攝入、嚴格控制鈉和鉀通過腎臟排泄的細胞內和細胞外濃度的穩態機制以及其他行為途徑之間存在著復雜的相互作用網絡。

盡管已經確定了幾個潛在的遺傳機制，但這種關系的復雜性，以及眾多的相互依存關系，使得解開尿液排泄和其他變量（如BMI）之間的因果關系的途徑具挑戰性。

參考文獻：

1. Ezzati M, et al. Cardiol. 2015;12:508–530.

2. O'Donnell M, et al. New Engl. J. Med. 2014;371:612–623.

3. Mente A, et al. New Engl. J. Med. 2014;371:601–611.

4. Mozaffarian D, et al. New Engl. J. Med. 2014;371:624–634.

5. Gao S, et al. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2017;37:598–606.

6. Skou JC. Chem. Int. Ed. Engl. 1998;37:2320–2328.

7. Morrison AC, Ness RB. Annual Review of Public Health 2011;32:71-90.

8. O'Donnell M, et al. Circulation Research 2015;116:

9. Dyer AR, et al. Am. J. Epidemiol. 1994;139:940–951.

10. Alderman M. N. Engl. J. Med. 2001;344:1716–1719.

11. Gao S, et al. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2017;37:598–606.

12. Pazoki R, et al. Nature Communications 2019;10:3653.

https://doi.org/10.1038/s41467-019-11451-y

* 布魯克的核磁共振儀器僅用于研究用途，不用于臨床診斷程序。