血钾浓度与代谢综合征的相关性

何雪，慈健

（中国医科大学附属第四医院体检中心，沈阳 110032）

代谢综合征（metabolic syndrome，MS）是以糖和脂肪代谢紊乱为核心的一组症候群，由腹型肥胖、脂质代谢紊乱、高血压、胰岛素抵抗和高血糖等因素组成，是心血管疾病的重要危险因素［1］。钾是体内最重要的无机阳离子之一，是细胞内最丰富的阳离子电解质，具有维持细胞新陈代谢、保持细胞静息膜电位、调节细胞内外的渗透压及调控酸碱平衡等多种生理功能，并参与蛋白质合成和碳水化合物代谢［2］。低血钾是临床常见的电解质紊乱，细胞外血钾浓度的轻微变化可影响细胞外环境的稳态，进而导致代谢紊乱。越来越多的研究［3］表明，体内一些元素的失衡可能是导致MS的关键因素。

目前尚缺乏以北方城区人群为研究对象，对血钾浓度与MS相关性进行分析的研究。本研究通过对沈阳市城区35～64岁居民血清钾浓度与MS及其组成因素的关系进行分析，为MS的预防及早期筛查提供建议。

1 材料与方法

1.1 研究对象

纳入参与辽宁省沈阳市城区居民动脉硬化及其相关疾病调查的居民。本研究采用整群抽样方法，在2011年4月至2013年4月间对辽宁省沈阳市北塔社区35～64周岁的常住居民（居住时间≥5年）进行动脉硬化及其相关疾病的流行病学调查。本研究经中国医科大学附属第四医院伦理委员会批准，所有研究对象在试验开始之前均已签署知情同意书。

排除标准：（1）近期应用可能影响血清钾离子水平的药物；（2）近期（1周内）有呕吐、腹泻者；（3）患有严重肝功能不全、肾功能不全［估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）＜60 mL/（min·1.73 m2）］、急慢性感染、恶性肿瘤、甲亢等影响血钾代谢和分布的疾病；（4）血钾值＜3.5 mmol/L或＞5.5 mmol/L；（5）资料不完整者。所有患者均按平时饮食习惯进食。

1.2 研究方法

对研究对象进行心血管病相关危险因素的问卷调查、体格检查和清晨空腹血样采集。标准化问卷内容包括人口学特征、个人史、家族史、生活方式、药物史等，所有调查员均经过统一培训。吸烟的定义：每天至少吸1支，吸烟≥1年。体质量经电子体重计测量，精确至0.1 kg。身高取直立位测量，精确至0.1 cm。腰围取直立位测量，以脐与髂前上棘连线中点为准。

采集隔夜空腹（＞12 h）血样，使用自动生化仪（OLYMPUS AU640，日本OLYMPUS公司）分析肝功能、肾功能、血糖、血脂［包括总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）］及血清钾、钠、氯离子。

MS诊断标准参考国际糖尿病联盟MS的临床检出标准和中国人群的实际情况［4］，将研究对象分为MS组和非MS（NMS）组。MS的组成因素定义如下：（1）TG水平升高，即TG≥1.7 mmol/L，或已接受针对性治疗；（2）HDL降低，即男性HDL＜1.03 mmol/L，女性HDL＜1.29 mmol/L，或已接受针对性治疗；（3）血压升高，即收缩压≥130 mmHg或舒张压≥85 mmHg，或已接受降压治疗，或已被诊断为高血压；（4）空腹血糖升高，即空腹血糖≥100 mg/dL（5.6 mmol/L），或已被诊断为糖尿病；（5）腰围，男性腰围＞90 cm，女性腰围＞80 cm。上述5个因素中检出任意3个即可诊断为MS。

1.3 统计学分析

应用SPSS 21.0软件进行数据分析。正态分布计量资料以±s表示，分类变量采用百分比（%）表示。连续型变量的2组间比较，正态分布者采用独立样本t检验；连续型变量的多组间比较，正态分布者采用方差分析。分类变量的比较采用χ2检验。采用多元logistic回归进行相关性分析。P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本临床资料

共2 169名35～64周岁的居民纳入本研究。研究对象中 MS 的患病率为39.9%（866/2 169）。MS组年龄、高血压患病率、糖尿病患病率、吸烟比例、腰围、腰臀比、收缩压、TC、TG、空腹血糖高于NMS组（P＜0.05），HDL、血钾低于NMS组（P＜ 0.05）。男性高血压患病率、糖尿病患病率、吸烟比例、饮酒比例、体质量指数、腰围、腰臀比、收缩压、舒张压、TC、TG、空腹血糖高于女性（P＜ 0.05），HDL、LDL、血钾低于女性（P＜ 0.05）。见表1。

2.2 不同MS组成因素者血钾浓度的比较

健康人群、具有1～5个MS组成因素者的血钾浓度分别为（4.49±0.46）、（4.48±0.42）、（4.45±0.44）、（4.22±0.32）、（4.18±0.30）、（4.16±0.34）mmol/L，具有3个及以上MS组成因素者的血钾浓度明显低于健康者、具有1个及2个MS组成因素者（P＜ 0.001）。

2.3 仅有1个MS组成因素者血钾的性别差异

对仅有1个MS组成因素者按性别进行分析。女性中，TG升高者、HDL降低者、血压升高者、血糖升高者其血钾浓度明显低于不具有这些MS组成因素者（P＜ 0.05），而腰围升高者与腰围正常者血钾浓度无统计学差异（P＞ 0.05）。男性中，TG升高者、HDL降低者、血压升高者、血糖升高者、腰围升高者与不具有这些MS组成因素者比较，血钾浓度无统计学差异（P＞ 0.05）。见表2。

2.4 血钾浓度与MS组成因素的相关性

逐步回归分析显示，血钾浓度的独立影响因素是腰臀比、TG、HDL。logistic 回归分析显示，血钾浓度低者更易患MS（回归系数β=-0.78，OR=0.458，P＜ 0.01）。

表1 研究对象的基本临床资料Tab.1 Characteristics of study population

表2 仅有1个MS组成因素者血钾浓度比较Tab.2 Serum potassium level in individuals with only one component of metabolic

3 讨论

MS是心血管疾病的重要危险因素，早期诊断及干预可在一定程度上预防心血管事件的发生。电解质的代谢异常在疾病发生中的作用日益受到关注，本研究发现，MS者的血钾浓度明显低于NMS者，提示血钾浓度与MS可能存在关联。

本研究在仅有1个MS组成因素的女性中，发现血压符合MS诊断标准者的血钾浓度明显降低。有研究［5］发现，血钾与高血压的发生呈负相关。钾通过影响交感神经的活性，抑制近曲小管和远曲小管对钠的重吸收，抑制肾素分泌及降低血浆肾素活性，抵抗血管紧张素Ⅱ，激活Na+-K+-ATP酶，使小动脉平滑肌血管扩张，周围血管阻力降低，从而使血压下降［6］。因此，血钾浓度降低可引起血压升高。但本研究在仅有1个MS组成因素的男性中并未发现血钾浓度有显著差异，对于血钾浓度与高血压关系的性别差异仍需进行大样本量的研究。此外，MS与高血压诊断标准中对血压的数值定义并不一致，可能使血钾浓度与血压升高的分析结果有差异。

微量元素与糖尿病的关系备受关注，许多研究都揭示了低血钾与糖代谢异常的相关性。有研究［7］发现，在原发性高血压患者中，利尿剂引起的低血钾和血钾浓度逐渐降低与糖调节受损和糖尿病的发生相关。在原发性高血压患者中，使用利尿剂之后，血钾浓度每降低0.5 mmol/L可使糖尿病的发生率增加45%［8］。一项对上海市40 岁以上城镇居民的研究［9］发现，正常范围内的低血钾与糖代谢异常的患病风险显著相关。CHATTERJEE等［10］报道了血钾水平与糖尿病的发生呈负相关，且与利尿剂的应用无关，血钾水平低的个体胰岛素抵抗更为严重。一些研究结果提示，血钾浓度降低是糖尿病及糖尿病前期发展为2型糖尿病过程中的危险因素之一。目前有关低血钾引起糖代谢异常的机制尚未明确，有学说认为低血钾与胰岛素分泌之间的关系可能是其中的机制之一。钾通过胰腺β细胞对胰岛素的分泌［11］、碳水化合物的代谢（尤其是从葡萄糖转化为糖原）起着关键作用［2］，低钾可能导致胰岛素分泌受损及糖耐量受损。最新研究［12］报道，钾离子通道阻断剂可用以治疗肥胖和胰岛素抵抗。胰岛素抵抗是目前较为认可的MS发病机制之一，血钾浓度降低可通过引起糖代谢紊乱而加速MS的进程，早期进行相关筛查及干预可能为降低MS的发生率提供新的思路。

肥胖是心血管代谢疾病的主要危险因素，腹型肥胖以内脏脂肪增多为特征，可使醛固酮产生增多［13］，使肥胖患者出现钠水潴留、低钾血症等临床表现。本研究发现低钾与腰臀比相关，而未发现其与腰围明显相关。有研究［14］发现血钾与体质量指数相关，但未发现腰围与血钾的相关性。上述研究结果的不一致性提示，肥胖的类型及不同指标可能对血钾有影响，其机制尚需进一步研究。

本研究在仅有1个MS组成因素的女性中，发现TG和HDL异常者血钾浓度明显降低，且TG和HDL是血钾浓度的独立影响因素。有研究［15］发现，血钾与胆固醇、TG均呈显著负相关。低血钾与高血脂之间的作用机制目前尚不明确，有研究［16］发现钾的营养状态对血清胆固醇水平有一定的影响，钾含量变化会影响血液黏度。这也提示，低血钾可能通过引起脂质代谢紊乱而参与MS的进程。高脂血症患者血钾浓度的测定，对MS的评估和心血管事件的预测都具有重要的临床意义。

随着MS 组成因素数量的增加，血钾浓度逐渐降低。血钾浓度可作为MS发展进程中的一个监测指标，对尚未达到MS诊断标准者采取早期干预措施可能降低其发展为MS的风险，从而降低代谢性疾病及心血管事件的发生率。对已患MS者，血钾浓度的变化可为干预措施的有效性提供参考。

综上所述，血钾浓度与MS呈负相关，血钾浓度的监测可为MS者的早期诊断及治疗效果观察提供参考依据。