河南农村人群中血清孕酮水平与成年人冠心病的关联分析及体力活动的修饰效应

刘 欢,黄奕琰,刘道瀚,任心宇,刘贺洋,宋 宇,王 冕,郇昌盛,贾泽鑫,聂璐婷,毛振兴,霍文倩

1)郑州大学公共卫生学院环境卫生学教研室 郑州 450001 2)郑州大学公共卫生学院卫生统计学教研室 郑州 450001

冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary heart disease,CHD)是由冠状动脉发生粥样硬化病变引起血管腔狭窄或阻塞,造成心肌缺血、缺氧或坏死而导致的心脏病[1]。CHD已经成为重大的公共卫生问题,遏制CHD发病率,尤其是农村地区发病率刻不容缓[2-3]。孕酮是孕激素的主要活性物质,女性体内孕酮的来源与男性不同,除来源于肾上腺外,还来源于卵巢和胎盘,并随月经周期波动。除传统危险因素外,内源性激素与CHD的关联也逐渐受到重视。孕酮对CHD影响的可能机制主要有逆转雌激素对血管的舒张作用、减弱雌激素对冠状动脉斑块的抑制作用[4]和调节脂蛋白脂肪酶活性等。一项国内的病例对照研究[5]提示血清孕酮升高能增加围绝经期女性CHD患病风险;而另一项流行病学研究[6]则显示低血清孕酮水平是绝经后女性患CHD的独立保护因素。体力活动同样也是CHD患病的重要影响因素:有研究[7-8]报道,适度运动可降低CHD患病风险,这种作用可能是通过影响机体炎症作用和新陈代谢而产生;此外有研究[9-10]发现,重度体力活动可降低睾酮和雌激素等心血管保护因子的水平。这些证据表明孕酮与体力活动会对CHD产生影响,且可能存在相似的作用机制[11-13]。因此本研究采用病例对照设计,以孕酮水平较稳定的男性和绝经女性为研究对象,探讨血清孕酮水平对CHD的影响及其剂量反应关系,并进一步分析不同体力活动对孕酮和CHD之间关联的修饰效应,为CHD的危险因素识别和预防提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象研究对象来自2016年“河南农村队列研究”(注册号:ChiCTR-OOC-15006699)的基线人群(n=6 670)[14-15]。研究对象的纳入标准:年龄18～79岁;男性或绝经女性;河南常住人口;能够规范地签署知情同意书;个人或其家人朋友能准确提供信息。排除标准:血样量过少或者丢失;接受过激素替代疗法;有避孕药史的女性[16]。

CHD组参照美国心脏病协会(AHA) CHD的诊断标准,包括:稳定性心绞痛、不稳定性心绞痛、非致死性心肌梗死、致死性CHD以及进行冠脉搭桥术或经皮冠状动脉腔内成形术等冠状动脉血管重建术的病例。通过面对面问卷调查自报CHD获得初步数据,并以医保系统和病历信息加以审查,以最终确定CHD的诊断(由专业医生作出诊断,并由内科医生、内分泌科医生、心脏科医生和流行病学专家组成的结果委员会根据WHO推荐的标准进一步确认)。

按照1∶1的比例选取与病例无血缘关系、同一自然村、同性别、年龄±3岁且体检结果健康的人为对照。

共纳入506名研究对象,其中CHD患者253例,正常人253人。该研究获郑州大学生命科学伦理委员会批准,伦理批件号:[2015]MEC(S128)。

1.2 调查方法和内容由统一培训的调查员通过面对面访谈、体格检查和生物标本采集等方式收集信息。

1.2.1调查问卷 包括人口学特征、行为因素、饮食习惯、经济状况、疾病史与家族史以及女性的月经与生育史等。其中文化程度分为3组:文盲、小学、初中及以上。婚姻状况分为结婚/同居、丧偶/离婚/分居/未婚。人均月收入分为:<500元,500～<1 000元,≥1 000元。目前吸烟是指被调查者至少每天吸1支烟,且维持半年以上。目前饮酒是指被调查者至少在最近1 a内饮酒超过12次。较多蔬菜水果摄入是指摄入蔬菜水果总量≥500 g/d。高脂饮食是指食用红肉和白肉(不包含鱼肉)总量≥75 g/d。采用国际体力活动量表进行调查,根据相关标准将个体体力活动水平划分为轻、中、重3种程度[17]。

1.2.2体格检查 身高、体重、腰围、臀围以及血压与心率。

1.2.3血清孕酮水平的检测 抽取研究对象空腹静脉血,离心,将150 μL血清分装至1.5 mL EP管中,存放于-80 ℃冰箱统一检测。在融化后的血清中加入700 μL乙腈和45 μL混合同位素内标(孕酮-D9),振荡器振荡7 min使蛋白充分沉淀,4 ℃、12 000 r/min 离心7 min,取上清置于1.5 mL EP管中。使用氮吹仪挥干溶剂与水,再加入150 μL体积分数50%甲醇复溶,2 000 r/min 振荡7 min,4 ℃、12 000 r/min 离心7 min,取上清置于250 μL进样瓶中。采用液相色谱-串联质谱法检测样品中的激素信号,并在MassLynx软件中进行积分,得到样品中孕酮水平。

1.3 统计学处理采用SPSS 21.0与R 4.1.3完成数据分析。以“河南农村队列研究”2016年调查人群中男性与绝经后女性血清孕酮水平全距的三等分点,将调查对象分组:低水平组(血清孕酮水平≤0.52 μg/L)、中水平组(0.52 μg/L<血清孕酮水平≤0.64 μg/L)、高水平组(血清孕酮水平>0.64 μg/L)。采用Logistic回归模型评价孕酮与CHD的关联,通过限制性立方样条图分析剂量反应关系,引入修饰效应等评价体力活动对两者关系的修饰和调节作用。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 研究对象的基本特征见表1。由表1可知,对照组和CHD组在吸烟、饮酒、较高蔬菜水果摄入、糖尿病、高脂血症、CHD家族史以及文化程度、人均月收入和体力活动构成方面差异有统计学意义(P<0.05),CHD组血清孕酮水平高于对照组(P<0.001)。

表1 研究对象的基本特征

2.2 孕酮与CHD的关联性以孕酮低水平组为参照,分别在总人群、男性、绝经女性中对中水平组和高水平组孕酮与CHD患病的关联进行Logistic回归分析,结果详见表2。由表2可知,不管是总人群还是按性别分层分析,相对于低水平血清孕酮,中水平血清孕酮降低了CHD患病风险,而高水平血清孕酮则增加CHD患病风险。

表2 血清孕酮水平与CHD患病风险的关联性分析

2.3 孕酮与CHD的剂量反应关系限制性立方样条图见图1。由图1可知,总人群、男性和女性的临界点分别为0.66、0.60和0.71 μg/L;无论是总人群还是不同性别分层分析,结果均显示小于临界点时,血清孕酮水平与CHD患病风险呈负相关,大于临界点时,血清孕酮水平与CHD患病风险呈正相关。

图1 不同人群血清孕酮与CHD患病风险的剂量反应关系

2.4 体力活动对血清孕酮与CHD关系的调节作用与修饰效应见表3。根据体力活动程度的不同分为3个亚组,并以低水平孕酮为参照评估中、高水平血清孕酮与CHD的关联。调整一系列变量后,中度体力活动下高水平血清孕酮不增加CHD患病风险,而轻度和重度体力活动下中等水平孕酮对CHD的保护作用不再显著,中度-轻度体力活动对高水平血清孕酮有修饰效应,能降低高水平孕酮对CHD的危害作用。

表3 体力活动对血清孕酮和CHD关系的调节作用与修饰效应

3 讨论

本研究结果显示,在河南农村人群中,调整相关潜在混杂因素后,血清中等水平孕酮与CHD患病风险降低相关,而高水平孕酮与CHD患病风险升高相关,中度体力活动可以改善血清孕酮对CHD的不良影响,预防CHD的发生。

有研究[18]报道,联合口服结合型雌激素和醋酸甲羟孕酮进行更年期激素替代治疗的同时会导致CHD患病风险增加,而单独口服结合型雌激素则不会引起该副作用,表明孕酮的使用可能会增加CHD患病风险。目前围绝经期雌、孕激素替代疗法对CHD的作用结论不一,一些研究[19]认为雌、孕激素替代治疗对CHD有保护作用,这种差异可能是由于治疗开始时间不同以及绝大多数研究的激素剂量过于单一所导致。一项病例对照研究[20]显示绝经女性CHD患者雌二醇/孕酮激素比例降低,孕酮水平升高;雌二醇/孕酮激素比例失调可能是CHD的危险因素之一。国内的一项病例对照研究[13]显示男性和绝经女性CHD患者血清孕酮水平均高于对照(健康人群)。我们的研究发现与这些结果相似。心血管系统中孕酮和雌激素作用相反,孕酮对血脂有调控作用,可降低抗动脉粥样硬化的高密度脂蛋白水平,并且可通过降低内皮衍生舒张因子一氧化氮水平和刺激儿茶酚胺分泌促使血管收缩,从而升高血压[11];此外孕酮还可抑制外周组织摄取葡萄糖导致机体血糖升高[21]。这些机制可能是孕酮对CHD产生影响的作用方式之一,但具体机制仍需进一步的研究确认。

来自JACC的一项研究[22]共纳入了15 486例稳定CHD患者,中位随访3.7 a后发现运动量加倍可使心血管死亡率下降。一项综述[23]报道低强度和中强度运动可降低CHD死亡风险,而高强度运动可能会短期增加心脏猝死风险。有研究[12]表明中度体力活动降低CHD风险的可能机制为:适当体力活动可以升高高密度脂蛋白水平及高密度脂蛋白水平与血浆甘油三酯的比值,同时适当体力活动还可以降低机体过氧化物和氧自由基水平,从而发挥抗粥样硬化作用。我们的结果显示中度体力活动能降低高水平孕酮与CHD患病风险的关联,并且对孕酮与CHD的关联性具有修饰效应。重度体力活动可使睾酮、雌激素等心血管保护因子下降[9-10],同时可使血压上升、心血管舒张能力下降等CHD不良风险因素增加[24];这表明适当的体力活动与孕酮的作用呈现一定的拮抗关系,其可能通过降低血压、改善心血管舒张功能、降低血糖水平[24]、升高高密度脂蛋白[12]等作用来降低高浓度孕酮引起的不良心血管风险。

本研究探讨了血清孕酮和CHD的关联性,以及体力活动对其调节作用和修饰效应,为孕酮可引起的心血管健康效应提供了证据。本研究通过病例对照设计,使对照组和病例组在基本人口学特征(性别、年龄、高脂饮食、高血压、婚姻状况)的差异无统计学意义,提高了研究结果的可信度。运用液相色谱-串联质谱法检测孕酮可获取准确的激素数据。最后,又进一步讨论了不同程度体力活动对血清孕酮和CHD的调节作用与修饰效应,为血清孕酮影响CHD患病风险提供了其他影响因素线索。

本研究还存在一些不足之处。第一,本研究为病例对照研究,因果关系证据不足,需要前瞻性队列研究进一步证实。第二,本研究可能存在一些未知的混杂因素未被引入,影响分析结果。第三,本研究并未检测体力活动和血清孕酮的交互作用,也未探讨体力活动和血清孕酮水平引起CHD风险变化的具体机制,这些需要进一步的深入研究。