绝经期妇女激素替代治疗对心血管保护效应的研究进展

敖 锋，张自力，宋 健



绝经期妇女激素替代治疗对心血管保护效应的研究进展

敖 锋1,2，张自力1，宋 健2

妇女在绝经后雌激素水平明显下降，而激素替代治疗对绝经期妇女心血管系统究竟是利还是弊尚存在较大的争议。本文拟就绝经期激素替代治疗对心血管系统效应的早期研究、大规模临床研究作一综述，重点阐述激素替代治疗对心血管保护的主要机制和产生不同效应的可能原因。

绝经；激素替代治疗；心血管保护；血管平滑肌细胞

早期研究发现激素替代治疗对绝经期妇女心血管系统具有保护作用，因此激素替代治疗在20世纪作为心血管疾病的辅助治疗广泛应用于临床。然而，大规模临床随机对照试验如妇女健康倡议(women’s health initiative，WHI)的研究结果[1]表明：激素替代治疗不仅对心血管系统无效，反而会增加绝经后妇女心血管疾病的风险与事件。这一结论与早期观察性研究形成对立的观点，并在学界引起强烈的争论。本文拟就绝经期激素替代治疗对心血管系统效应的研究做一综述，从而为临床医师治疗方式的选择提供参考。

1 绝经与激素替代治疗

妇女卵巢功能衰退，月经停止即称绝经[2]。绝经是卵巢分泌的激素(特别雌激素)大幅降低或消失所致。激素替代治疗(hormone replacement therapy，HRT)是指对雌激素缺乏的绝经妇女补充雌激素以缓解由于绝经导致体内雌激素水平明显下降而引起一系列自主神经功能紊乱症状(如潮热、烦躁、出汗、失眠等)的治疗[3]。

2 心血管中雌激素受体及其表观遗传学调控

2.1 雌激素受体 众所周知，雌激素的生理功能是通过雌激素受体(estrogen receptor，ER)介导完成的。迄今发现的ER主要分为二大类：一类是经典的核雌激素受体(nER)，包括ERα和ERβ二种亚型；另一类是膜雌激素受体(mER)，目前主要指新近发现的G蛋白偶联雌激素受体(G protein-coupled estrogen receptor，GPER)。ERα是在1986年由Green和Greene等克隆得到的首个ER，直到1996年Kuiper等发现在大鼠卵巢和前列腺中还存在一种不同于ERα的ER，按照发现的先后顺序即命名为ERβ[4]。研究发现ERα和ERβ均广泛表达于血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell，VSMC)和内皮细胞。随着ER研究的进一步深入，发现部分靶基因并无ER却能对雌激素做出迅速应答反应，因此推测除经典ER介导慢速核受体途径之外可能存在快速的膜受体途径介导雌激素效应。

1997年GPER首次在乳腺癌细胞和内皮细胞被克隆出来，与经典ER没有同源性，是目前已知最大的细胞膜受体家族。尽管研究发现GPER广泛表达于VSMC和血管内皮细胞，也能介导雌激素对心血管的效应，然而遗憾的是，新近研究发现[5]GPER在培养的VSMC中的表达较新鲜分离的VSMC中低很多，体外培养过程中GPER的表达水平会明显降低，只有将GPER重新导入细胞内才能进行研究，这导致体外研究GPER的作用机制较为困难且不能反映体内的真实情况。迄今为止关于GPER作为新型ER在VSMC中介导心血管保护效应的研究比较少且存在较大的争议。如Gros等[5]研究指出GPER信号通路的激活可以促进VSMC的凋亡，而Li等[6]研究发现激活GPER信号通路可以抑制VSMC的增殖、诱导其分化。

2.2 ER的表观遗传学调控 表观遗传学调控是指不涉及基因DNA序列变化的情况下，但是基因表达却发生了可遗传性改变的一种调控方式。目前已知的表观遗传学调控机制主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA[7]，分别从DNA水平、染色质水平、RNA水平3个层面上调控基因的表达。DNA甲基化是在甲基转移酶催化下将一个甲基集团加入胞嘧啶残基的5号碳原子位点，通常发生在CpG二核苷酸中含有胞嘧啶(cytosine)和鸟嘌呤(guanine)的区域，而CpG二核苷酸在基因组中呈不均匀分布。随着表观遗传学研究的深入，学者们发现CpG序列会在某些区域高度集中(GC含量>50%)，于是将这一区域称之为CpG岛(CpG island)[8]。CpG岛常位于基因上游的启动区，其甲基化水平可以动态调控基因的表达水平。由此可见，DNA的甲基化研究与CpG岛密不可分。已有研究显示[7]：疾病的心血管组织如动脉粥样硬化斑块中ER基因呈现高甲基化水平。因此，ER的表观遗传学调控失常可能在动脉粥样硬化形成和心血管疾病中扮演重要角色，目前在该领域内的研究主要集中于甲基化在转录调控中的作用机制。

3 HRT的早期观察性研究

合成性雌激素用于绝经期妇女的治疗最早始于20世纪30年代，当时认为妇女在绝经后补充雌激素可以使她们“永葆青春”。19世纪60年代，Wallach等[9]率先研究指出给予绝经期妇女长期的雌激素替代治疗可以预防动脉粥样硬化。亦有流行病学调查指出[10-11]：绝经前女性较同年龄组男性有较低的心血管发病率和病死率，但这种性别优势在绝经后明显减弱，这说明雌激素可以作为一种心血管保护因子。正是因为上述各项研究都提示HRT对心血管系统具有良好的保护作用，才使得HRT在20世纪作为心血管疾病的预防及辅助治疗而广泛应用于临床。

4 HRT对心血管保护效应的主要机制

4.1 扩张血管，生理范围内调节血压 雌激素作用于血管内皮细胞，通过MAPK和PI3K信号通路激活一氧化氮合酶(NOS)，促使内皮型NOS表达增加，从而刺激血管舒张因子NO的释放来扩张血管[12]。Jodati等[13]研究发现：雌激素调节环氧化酶的活性及前列环素表达也可以引起雌激素浓度依赖性的血管扩张。众所周知，血管紧张素转化酶(ACE)的主要作用是催化血管紧张素Ⅰ水解成血管紧张素Ⅱ，后者可使血管进一步收缩、血压升高。已有研究指出[14]：雌激素通过抑制血管紧张素转化酶的活性来减少血管紧张素Ⅰ向血管紧张素Ⅱ的转化，并下调血管紧张素受体的表达来抑制血管收缩。雌激素扩张血管的效应，不仅可以改善冠脉供血，还可以在生理范围内对血压进行调节。

4.2 调节血脂，改善脂质代谢紊乱 绝经期女性体内雌激素水平下降会导致低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量升高、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量下降、HDL-C/LDL-C比例下降。雌激素可通过抑制肝脂酶活性使HDL-C分解减少，同时促进载脂蛋白A-1(ApoA-1)合成[15]，从而提高HDL-C水平[16]。不仅如此，雌激素还可通过加速LDL-C分解代谢，降低LDL-C水平[16]，阻止LDL-C与血管壁结合，抑制动脉粥样硬化斑块的形成，从而介导抗动脉粥样硬化。

4.3 调节凝血因子及纤溶系统，防止血栓形成 雌激素通过降低血液中纤溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)的活性使纤维酶原激活物水平升高[17]，从而增加纤溶系统的活性。与此同时，雌激素刺激前列腺素和一氧化氮的生物合成，这二者都有抑制血小板聚集和黏附的作用。雌激素通过调节凝血因子和纤溶系统之间的动态平衡，稳定血液黏度，从而使得心血管疾病发生的风险降低。

4.4 抗氧化应激损伤和改善血管内皮功能 雌激素可通过抑制氧自由基诱导的Ras-p16-Rb和Ras-p38-PRAK-p53-p21-Rb通路活性抗VSMC应激性衰老[18]，从而减轻局部炎症反应，最终抵抗动脉粥样硬化的发生发展。亦有研究指出[18]：雌激素可通过增强超氧化物歧化酶的表达、抑制NADPH氧化酶的活性抗氧化应激损伤。不仅如此，雌激素还可促进内皮祖细胞活化以及血管内皮细胞生长因子的释放，从而改善缺血损伤后内皮的修复。

4.5 抑制血管平滑肌细胞增殖 VSMC增殖是高血压、动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄等心血管疾病的核心病理过程。雌激素可通过调控micro-203的表达、调节透明质酸合成酶的活性等多种途径抑制VSMC增殖，但是雌激素抑制VSMC增殖的效应与VSMC分化状态有关。

5 HRT的大型临床随机对照试验

5.1 心脏与雌/孕激素替代研究 1998年美国国立卫生研究院的心脏与雌/孕激素替代研究(Heart and Estrogen/progestin Replacement Study，HERS)是全球首个大规模、前瞻性、双盲对照的多中心临床试验，该研究纳入2 763例平均年龄为67岁的患有冠心病的绝经后妇女，受试者被随机分为雌-孕激素联合治疗组[结合雌激素(CEE)+醋酸甲羟孕酮(MPA)]和安慰剂组。HERS-1(随访4.1年)和HERS-2[19](随访6.8年)结果都表明：雌-孕激素联合治疗组和安慰剂组在冠心病风险事件发生率方面比较差异无统计学意义，雌孕激素联合治疗并不能减少冠心病女性的心血管事件，只会增加静脉血栓和胆道手术的风险。随后，Hulley等[19]指出HRT不能减少合并冠心病的绝经后妇女发生心血管事件的风险，不能用于绝经后妇女冠心病的二级预防。

5.2 妇女健康倡议研究 妇女健康倡议共选取27 347名50岁～79岁的绝经后妇女[20]，将其中一个亚组中的16 608名有完整子宫者随机分为雌孕激素联合替代治疗组(n=8506)和安慰剂组(n=8102)，将另一亚组的10 739名子宫切除者随机分为单独雌激素替代治疗组(n=5 310)和安慰剂组(n=5 429)，并以心血管事件作为主要终点指标评价绝经后妇女接受HRT的相对危险度。2002年，研究者分析发现[20]：经过5.2年的治疗，有完整子宫的雌孕激素联合替代治疗组较安慰剂组患心血管疾病、中风的风险明显增高，增高比例分别为29%、41%，且肺栓塞、深静脉血栓的发生率亦增加1倍，由于这些危害多数发生在治疗的第1年，因此该组临床试验被迫提前终止。而单独雌激素治疗组经过6.8年的治疗显示出对心血管系统既无保护效应也无危害效应，但使中风、肺栓塞、乳腺癌及深静脉血栓发生率增加。WHI的总体结果提示：HRT对绝经期妇女心血管系统不具有保护作用，不仅不能作为心血管疾病的一级预防，反而会使患心血管疾病、中风的危险性增高。这一结论与早期观察性研究和流行病学调查相悖，这给多年来人们固守HRT对心血管疾病有益的观点带来了极大的冲击，致使大量学者投入WHI的后续研究。

6 “时间窗口假说”的提出及HRT对心血管不同效应的原因

如上所述，有关HRT对心血管的效应是众说纷纭、各持己见。有些学者在比较、综合各项研究的基础上提出“时间窗口假说(timing windows hypothesis)”，即HRT的效应与妇女的年龄、HRT开始时距离绝经的时间有关，HRT可能只针对年龄<60岁或者绝经时间<10年的妇女有保护效应[21]。也有不少学者指出[10,22-24]HRT对心血管呈现不同效应与各研究没有统一有可能影响HRT效果的因素有关，包括激素的种类和配伍组合、给药剂量和给药途径、受试者年龄范围与开始接受治疗的时间、受试者治疗前身体状况等。

6.1 激素的种类和配伍组合 上述各项HRT临床试验采用的激素各不相同，比如，RUTH研究采用雷洛昔芬、PEARL采用拉索昔芬、WHI采用结合雌激素、DOPS采用雌二醇。已有研究显示：CEE和雌二醇在分子结构、与受体的亲和力等方面存在明显差异，使用CEE带来的三酰甘油水平升高较雌二醇更为明显，且二者对葡萄糖和胰岛素代谢也有不同的影响。不仅如此，WHI同一试验两个亚组在激素配伍上也有较大的区别，即有或无醋酸甲羟孕酮的补充。研究表明[10]：MPA能够增加静脉血栓栓塞的风险，雌、孕激素配伍比例不妥会抵消雌激素的有利效应，因此有学者推测WHI雌孕激素联合治疗组得到的负面效应可能与MPA有关[10]。总之，激素种类及配伍的不同会影响HRT对心血管效应的评估。

6.2 给药剂量和给药途径 早期观察性研究认为低剂量雌激素(0.3 mg和0.625 mg)对心血管具有保护效应，≥1.25 mg则无保护效应。然而，HERS和WHI研究中均采用0.625 mg雌激素，其结果未显示保护效应。亦有研究指出[22]：雌激素对凝血系统影响的大小与雌激素剂量有关，常规剂量雌孕激素治疗组发生静脉血栓等不良事件的风险明显高于小剂量。

已有研究表明[23]：口服给药可以上调CPR水平，增加静脉血栓的发生率，这可能与雌激素在肝脏的首关效应(雌激素经门静脉进入肝脏时，部分可被肝脏代谢，使得循环的雌激素量减少)、影响凝血因子活性相关，而经皮给药几乎不会增加这种风险。另外，口服和经皮给药对脂质代谢也有不同的影响，口服给药会增加甘油三酯水平，而经皮给药则降低甘油三酯水平，且口服给药在增加HDL和降低LDL水平上较经皮给药更加明显。WHI新近研究也指出，经皮给药较口服更能降低心血管风险。

6.3 受试者年龄范围和开始接受治疗的时间 早期观察性研究给予HRT是为了治疗围绝经期综合征，因此大多数妇女是在50岁左右(临近绝经或绝经后2年～5年)就开始补充雌激素。然而WHI研究对象多为50岁～79岁(平均年龄为63.3岁)的女性，HERS纳入研究对象的平均年龄为66.7岁，这远远超过了临床上规定HRT治疗围绝经期综合征的年龄(50岁左右)，且此时绝大部分受试者已绝经10年以上。WHI-CACS研究特意入选50岁～59岁绝经期女性，得到的结果与早期观察性研究一致，即HRT对心血管有保护效应。2007年国际绝经协会指出[24]：WHI受试对象平均年龄偏大，研究结果不能真实反映对实际年龄段给予HRT的影响。众所周知，心血管生理功能会随着年龄增加而下降。因此，受试者年龄和开始接受治疗的时间被认为是引起不同研究结果的主要原因。

6.4 受试者治疗前身体状况 WHI原计划是对健康绝经后女性一级预防的研究，但报告显示约有1 200例受试者既往有心血管疾病，如心绞痛、心肌梗死、高血压和深静脉血栓。因此，受试者治疗前业已存在心血管疾病或治疗前身体状况差异过大必然会造成研究结果偏差。

7 小结与展望

时至今日，HRT对心血管效应利弊以及HRT能否用于绝经期妇女心血管疾病的防治仍无明确定论，但是WHI的更新结论和“时间窗口假说”仍然得到了绝大多数学者的认可。“绝经前女性心血管疾病的发病率比同龄男性低，绝经后明显增高”这一现象提示HRT对心血管系统的确具有保护作用，这一点是不可否认的。然而，值得深思的是，既然HRT对心血管系统具有保护作用，为什么用于绝经时间较长(>10年)或年龄较大(≥60岁)妇女时会失效呢？至今没有明确的研究能够阐明其机制。本课题组在对国内外同行研究深入分析及反思的基础上认为，雌激素生理效应是通过ER介导的，那么ER在质量和数量上的变化极有可能影响到雌激素功能的发挥，而ER基因的表达变化又受到表观遗传因素的调控，因此绝经后妇女的年龄差异是否会引起体内ER受到表观遗传学调控而不同。因此，这一分析为解答上述问题提供了新的线索，今后可以从不同年龄绝经后妇女ER表达的差异角度，探析HRT对不同年龄妇女出现不同效应的原因，并从表观遗传学的角度阐明其机制。

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(本文编辑郭怀印)

国家自然科学基金面上项目(No.81170134)

1.湖北医药学院附属人民医院(湖北十堰 442000)；2.武汉大学医学院

宋健，E-mail：songwhu@yahoo.com.cn

R54 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.19.017

1672-1349(2016)19-2262-05

2016-04-11)

引用信息：敖锋，张自力，宋健.绝经期妇女激素替代治疗对心血管保护效应的研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志，2016，14(19)：2262-2266.