地中海饮食通过抗氧化应激抑制动脉粥样硬化血栓形成

肖园元，李东泽，贾禹，李迪，赵丹，曾锐，万智

(1.四川大学华西医院a.急诊科，b.心脏内科，成都 610041； 2.四川大学灾难医学中心，成都 610041 )

在全球范围内，冠心病是常见的死亡原因，且其发病率逐年增加[1]。动脉粥样硬化斑块破裂和血栓形成是引起心肌梗死的主要原因[2]。研究表明，氧化应激通过促进动脉粥样硬化及血栓形成参与动脉血栓性疾病的病理过程[3]。而抗栓治疗是降低心肌梗死病死率的重要治疗方式，但当前的抗血栓治疗药物均有导致出血的风险，因此开发出血风险更小的新型抗血栓药物是目前的研究热点之一。研究发现，地中海饮食模式可降低冠心病和急性心肌梗死的发生率[4]，这可能与地中海饮食中的营养物质具有调节动脉粥样硬化进程、血小板功能、凝血级联反应并最终影响血栓形成的作用有关[5]。地中海饮食模式中的食物富含维生素E、维生素C、番茄红素及多酚类化合物等，这些物质具有抗氧化特性[6]。有研究发现，地中海饮食中的抗氧化物质可能通过抑制氧化应激而影响动脉粥样硬化、血小板活性、凝血级联反应，进而影响血栓形成[7]，但抗氧化物质影响血栓形成的具体机制尚不明确，且其中的多酚类化合物能否成为新型抗血栓药物来源也尚需进一步研究。现就地中海饮食模式中营养物质的抗氧化特性与氧化应激和血栓形成之间的关系予以综述，并在血小板或内皮细胞等多种细胞系水平探索其潜在机制。

1 地中海饮食与动脉粥样硬化性心脏病的相关性

地中海饮食起源于西班牙、意大利等地中海地区，包括水果、蔬菜、坚果、豆类、谷类,适量鱼类、肉类产品，食用油以橄榄油为主，用餐时辅以适量葡萄酒[8]。其中，水果、蔬菜及红葡萄酒是地中海饮食的关键组成部分，被认为可以预防冠心病等心血管疾病[9]。研究表明，与低脂对照饮食组相比，使用特级初榨橄榄油或坚果的地中海饮食组人群的心血管事件复合终点(心肌梗死、脑卒中和心血管原因导致的死亡)相对危险度降低30%[10]。在里昂饮食心脏研究中，研究者将605例之前患有心肌梗死的患者随机分为地中海饮食组和普通饮食组，平均随访27个月后，该试验提早终止，因为地中海饮食组患者的全因死亡率降低70%，冠心病病死率降低73%[11]。一项随机对照研究表明，心血管风险高的老年人食用地中海饮食可以延缓开始使用P2Y12受体拮抗剂等抗血小板药物的时间[12]。一项Meta分析发现，对地中海饮食依从性高的人群冠心病、心肌梗死发生率显著降低[13]。这可能因为这些食物含有多种天然抗氧化剂，如维生素E、维生素C、番茄红素及多酚类化合物(包括槲皮素、白藜芦醇、酪醇和姜黄素)等，这些抗氧化剂能够通过抗氧化应激抑制动脉粥样硬化血栓形成[14]。

2 氧化应激和抗氧化应激

氧化应激作用可被抗氧化系统消除。抗氧化系统有两类：①酶抗氧化系统，包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等；②非酶抗氧化系统，包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、番茄红素、多酚类化合物等。

3 氧化应激促进动脉粥样硬化和血栓形成

动脉粥样硬化斑块破裂、血小板活化并黏附于破损斑块处及凝血级联反应激活是血栓形成及生长，并最终导致斑块破损部位动脉闭塞的关键步骤[17]。而氧化应激可通过促进动脉粥样硬化、血小板活化和凝血级联反应促进动脉粥样硬化血栓形成。

3.1促进动脉粥样硬化 ROS产生引起的氧化应激通过作用于内皮细胞和单核/巨噬细胞促进动脉粥样硬化的发展以及冠心病的发生。ROS可损伤内皮细胞，并诱导内皮细胞黏附分子表达，如血管细胞黏附分子-1、细胞间黏附分子-1、E-选择素和单核细胞趋化蛋白1等。这些黏附分子可促进单核细胞黏附、迁移和积累在内皮下，然后单核细胞分化为巨噬细胞，其吞噬低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)后转变为泡沫细胞，最终形成动脉粥样硬化的基础[18]。有研究发现，氧化应激可促进巨噬细胞摄取LDL[19]。在ROS作用下，沉积在动脉内膜的“原始”LDL转变为氧化型LDL(oxidized low density lipoprotein，ox-LDL)，ox-LDL诱导巨噬细胞表达清道夫受体，并与该受体结合，然后被巨噬细胞吞噬；另一方面，巨噬细胞清除ox-LDL受损，导致巨噬细胞中ox-LDL大量聚积。同时，ox-LDL是NOX激活物，其能增强NOX活性、促进ROS产生，进一步促进 LDL氧化为ox-LDL[20]。因此，氧化应激产物ox-LDL在内膜下持续积累并引起持续炎症刺激，最终导致炎症和动脉粥样硬化的进展[20]。

此外，氧化应激还可以通过异前列腺素促进动脉粥样硬化。相关研究发现，在人动脉粥样硬化斑块中存在异前列腺素[21]，且急性心肌梗死患者血浆异前列腺素水平升高，并与其冠状动脉犯罪病变的脆弱性呈正相关[22]。异前列腺素由ROS攻击细胞膜脂质花生四烯酸产生，能在血液或尿液中存留较长时间，能较准确地反映体内氧化应激水平。同时，异前列腺素可诱导成纤维细胞和内皮细胞增殖、血管平滑肌细胞有丝分裂[23]。它与ox-LDL受体结合，使ox-LDL更易被单核/巨噬细胞吞入[24]，从而促进斑块增大。

3.3促进凝血级联反应 研究发现，NOX会上调内皮依赖性组织因子的激活，而抗氧化剂维生素C等会减弱这一作用[28]。NOX产生的ROS(如H2O2)可将非活性组织因子转化为活性组织因子[29]。ROS可以直接灭活抗凝蛋白、蛋白C及血栓调节蛋白，也可以通过氧化纤维蛋白原，使其更易转化为纤维蛋白，并抑制凝血酶与抗凝剂(如蛋白 C、抗凝血酶Ⅲ-肝素复合物和血栓调节蛋白)之间的相互作用，从而促进血栓形成[7]。而抗氧化剂(如超氧化物歧化酶)可防止血栓调节蛋白氧化，恢复蛋白C活性[30]。研究表明，与野生型小鼠相比，超氧化物歧化酶基因缺陷小鼠动静脉血栓形成更快[30]。

4 地中海饮食通过抗氧化应激在抑制动脉粥样硬化血栓形成中的作用

地中海饮食降低冠心病发生率和病死率的可能机制为通过抗氧化应激延缓动脉粥样硬化、降低血小板活性、降低凝血级联反应，最终抑制动脉粥样硬化血栓形成。

4.1延缓动脉粥样硬化 一项大型病例对照研究表明，饮食中的抗氧化剂可使冠心病患者获益[31]。饮食中抗氧化剂的摄入不足可能会由于脂蛋白氧化修饰而增加形成动脉粥样硬化斑块的风险，且血浆中的ox-LDL水平与急性冠状动脉事件风险呈正相关[32]。而在地中海饮食中存在大量抗氧化物质(维生素E、槲皮素、姜黄素及白藜芦醇等)，能有效清除自由基、抑制单核细胞黏附和LDL氧化，其中抑制LDL氧化是地中海饮食延缓动脉粥样硬化的重要途径。有学者发现，在颈动脉严重狭窄患者动脉内膜切除术前静脉注射放射标记的LDL，在颈动脉内膜切除标本的巨噬细胞中可检测出标记的LDL；且与未接受维生素E治疗的患者相比，接受维生素E治疗4周后患者颈动脉内膜切除标本巨噬细胞中的放射性LDL明显减少，提示维生素E可抑制粥样硬化斑块中巨噬细胞对LDL的摄取[33]。一项Meta分析表明，补充槲皮素可显著降低人血清总胆固醇及LDL-胆固醇水平[34]。在由氯化汞引起的雄性大鼠氧化损伤模型中，学者发现槲皮素可清除自由基并抑制LDL氧化[35]。有研究者将载脂蛋白E基因敲除小鼠分为普通食物组、高脂饮食(high fat diet，HFD)组、HFD+槲皮素组，持续喂养24周后发现，与HFD组相比，HFD+槲皮素组小鼠的动脉粥样硬化斑块面积显著减小，提示食用槲皮素可预防动脉粥样硬化。在体外，槲皮素或姜黄素通过减少ROS的产生抑制ox-LDL诱导巨噬细胞中单核细胞趋化蛋白1、抑制细胞间黏附分子-1、血管细胞黏附分子-1、E-选择素及NOX的表达，从而抑制单核细胞-内皮细胞和单核细胞-血小板黏附作用，并使脂质和LDL免于氧化[36-37]。另有体外研究表明，白藜芦醇及其衍生物可抑制Cu2+诱导的LDL氧化[38]。故推测地中海饮食中的营养物质延缓动脉粥样硬化形成主要因为其中的抗氧化物质结合LDL并保护其免受氧化。

4.2降低血小板活性 研究发现，食物中的水果和蔬菜、橄榄油、可可、红葡萄酒等具有抗血小板作用[39-42]。这些食物可能通过其组成成分中的抗氧化成分(番茄红素、多酚类化合物等)抑制氧化应激，从而抑制TXB2(TXA2代谢产物)和异前列腺素生成，进而抑制血小板活化。

在人体研究方面，有研究者将健康人群分为接受西红柿提取物组和安慰剂组，在研究开始前及干预后第5天采血检查，结果提示西红柿提取物有助于抑制血小板聚集[43]。另有研究者在绝经妇女中采用橄榄油进行干预，发现橄榄油也有类似作用[44]。O′Kennedy等设计了一项随机双盲对照研究，健康人群分别给予阿司匹林、西红柿提取物、安慰剂，持续7 d，结果发现西红柿提取物的抗血小板作用约为阿司匹林的1/3[45]。有研究显示，在非瓣膜性心房颤动患者中，食用富含酚类化合物水果蔬菜受试者尿液的11-TXB2(TXB2的代谢产物)、NOX2和异前列腺素水平显著降低，而血浆谷胱甘肽过氧化物酶3水平升高，说明地中海饮食可降低氧化应激，从而抑制血小板活化[46-48]。

在动物研究方面，研究者分别向小鼠腹腔注射西红柿提取物，或用葡萄滤液喂小鼠，发现小鼠动脉血栓形成时间延长或血栓体积减小，提示水果等可抑制血小板聚集，这可能与其中番茄红素或多酚类化合物的血小板抑制作用有关[49-50]。有学者分别以高胆固醇饮食和高胆固醇+橄榄油饮食喂养家兔4周，发现添加橄榄油组家兔的主动脉壁泡沫细胞数较未添加组减少，血液TXB2生成、血小板聚集及血栓形成减少，提示膳食中添加橄榄油不仅会减轻动脉粥样硬化，还可以通过抑制血小板聚集减少血栓形成[39]。有研究者采用三氯化铁或激光损伤颈动脉建立小鼠颈动脉血栓模型，将小鼠分为空白对照组、槲皮素组、阿司匹林组，结果发现与空白对照组的相比，槲皮素组小鼠动脉闭塞时间显著延长、形成的血栓体积显著减小，而槲皮素组与阿司匹林组小鼠颈动脉内的血栓体积相似，这可能与槲皮素等多酚类物质通过抑制促分裂原活化的蛋白激酶磷酸化，导致钙动员受损，进而抑制血小板活化和聚集有关[51-52]。

有体外研究在富含血小板的血浆中分别加入不同蔬菜水果提取物或橄榄油提取物或槲皮素，结果发现绿豆、西红柿、橄榄油提取物或槲皮素表现出显著的抗血小板活性[40]，其可能的机制除上述促分裂原活化的蛋白激酶途径外，还包括这些物质抑制花生四烯酸进入环加氧酶1的催化位点，升高环腺苷酸和环鸟苷酸水平，降低钙动员和TXB2水平，进而抑制血小板聚集[53]。另有研究发现，可可中的多酚类化合物不仅可通过抑制NOX2的激活降低H2O2和钙动员水平，还可下调血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa 的表达，增加内皮细胞内皮型一氧化氮合酶的活性，从而抑制血小板聚集[54]。Marumo等[42]研究发现，白藜芦醇可能通过其抗氧化作用减少钙动员，从而抑制凝血酶诱导的血小板凝集。故推测地中海饮食中的营养物质通过抗氧化应激降低血小板活化。因此，上述物质有望用于预防和治疗与血小板凝集相关的疾病[53]。

4.3降低凝血级联反应 研究表明，与富含葵花籽油的饮食相比，富含初榨橄榄油饮食可显著降低人体血浆中活化的凝血因子Ⅶ水平[55]。另一项高心血管疾病风险人群的随机对照研究表明，与低脂饮食组相比，补充初榨橄榄油1年组人群的抗凝血酶水平升高，而D-二聚体水平降低[56]。动物研究发现，洋葱皮提取物可阻止小鼠凝血酶诱导的组织因子过表达，并延长动脉血栓形成时间[57]。体外研究发现，姜黄素、葡萄籽提取物等可显著延长人血浆活化部分凝血活酶时间、凝血酶原时间和凝血酶时间，这可能通过抑制凝血酶或活化的凝血因子Ⅹ起作用[37,58]。另有研究发现，姜黄素洗脱支架的抗凝性能不仅优于不锈钢支架和聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层的支架，且其抗凝效能随剂量增加而增加[37]。同时，研究者还发现葡萄酒中的白藜芦醇可通过降低血管性血友病因子、凝血因子Ⅷ、组织因子活性及其信使RNA表达发挥抗血栓形成作用[59-60]。鉴于这些营养物质均具有抗氧化特性，故推测其对凝血功能的影响可能与此有关，但目前具体机制研究较少。

5 小 结

地中海饮食中多数食物均富含维生素和多酚类化合物等，这些物质被认为具有抗氧化性，可通过抑制ROS或影响特定的ROS生成酶抑制氧化应激。地中海饮食中的营养物质可能通过这一抗氧化效应延缓动脉粥样硬化进展、抑制血小板活化与凝血级联反应，从而影响动脉粥样硬化斑块破裂血栓形成过程。这些营养物质可能为开发更安全、出血风险更小的抗血栓治疗药物提供新思路。虽然研究已证明特定的营养物质具有抗血栓特性，但营养物质抗血小板作用是否有助于心血管疾病一级预防或补充抗血小板二级预防治疗还有待进一步研究。因此高质量临床试验，尤其是确定营养物质成分的预防和治疗剂量的临床试验有待进一步实施。同时，营养物质通过抗氧化而影响凝血过程的机制也有待进一步证明。