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研究目的:我国高血压患者特点是合并同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)升高的比例很高,高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia,hHcy)不仅促进高血压的发生进展,还是动脉粥样硬化疾病的重要危险因子,对于Hcy在高血压引起的心脏结构和功能变化中的作用目前研究较少。越来越多的证据显示免疫炎症反应在高血压及其靶器官损伤(target organ damage,TOD)中发挥重要作用,辅助性T细胞17(T helper cell 17,Th17)和调节性T细胞(Regulatory T cell,Treg)是目前研究最多的与心血管疾病相关的免疫细胞,由Th17/Treg免疫失衡导致的炎症紊乱参与了高血压及其靶器官的炎症反应和损伤,Th17和Treg的分化分别受到其特异转录因子的调控,而转录因子的活化与其启动子甲基化状态密切相关,Hcy是蛋氨酸的代谢产物,通过由N5-甲基四氢叶酸提供甲基再生成蛋氨酸,蛋氨酸循环的重要意义在于为体内广泛存在的甲基化提供甲基,血液中Hcy的代谢受阻使得某些基因的甲基化降低,从而影响基因的表达,在高血压疾病中hHcy对Th17和Treg的分化是否产生影响尚未见文献报道。本研究旨在以高龄老年高血压患者为研究对象,分析Hcy对高龄老年原发性高血压患者左心室肥厚的影响。进一步以自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)为研究对象,通过蛋氨酸喂养造成大鼠hHcy,观察高Hcy对SHR心脏损伤的作用和对Th17/Treg平衡及其基因转录因子甲基化的影响。研究内容与方法:(1)378例年龄≥80岁的原发性高血压老年病例选自2012年1月至2015年1月在我科住院的患者,按Hcy水平分为非H型高血压组142例和H型高血压组236例,记录身高、体质量、用药情况及收缩压、舒张压、血浆Hcy、血脂、肾功能等,彩色多普勒超声诊断仪测定左心室形态结构,分析Hcy与左心室重构的关系。(2)7周龄雄性SHR经适应性喂养一周,给予普通饲料喂养或添加蛋氨酸饲料喂养,后者在成功制成高Hcy模型后再分为蛋氨酸组和添加B族维生素的治疗组,所有大鼠每四周测量体重,进行血压测量及血浆Hcy浓度测定,分别于第8周、第12周、第16周和第20周行超声心动图检查,取血行流式细胞学分析Th17/Treg细胞比例、进行血浆炎症指标测定以及心脏组织取材进行组织病理学和分子生物学检测,20周末处死前进行有创血流动力学检测。结果:(1)H型高血压患者左心室肥厚比例高于非H型高血压患者(45.8%vs24.6%,χ2=16.81,P<0.001)。H型高血压组收缩压、Hcy水平、左心室后壁厚度(Left ventricular posterior wall thickness,LVPWT)、左心室射血分数(Left ventricular ejection fractions,LVEF)、心室间隔厚度(Interventricular septal thickness,IVST)及左心室质量指数(Left ventricular mass index,LVMI)均高于非H型高血压组[分别为(162.20±14.97)mm Hg比(149.70±5.06)mm Hg,(19.76±5.83)μmol/L比(9.53±0.72)μmol/L,(9.77±2.35)mm比(9.21±2.68)mm,(9.74±3.15)mm比(8.51±2.42)mm,(118.64±39.38)g/m2比(101.85±41.71)g/m2]。单因素分析显示Hcy与LVMI呈正相关(r=0.381,P<0.001),多变量logistic回归显示高hHcy是LVMI增高的独立危险因素。(2)蛋氨酸组与治疗组前8周Hcy、收缩压无差异,均高于对照组,此后蛋氨酸组Hcy持续升高,收缩压先升高于第12周达到最高后迅速降低;治疗组于第8周后Hcy迅速下降,于第16周与对照组Hcy水平相同,血压则为先小幅度升高后于第12周开始降低。蛋氨酸组大鼠较之对照组及治疗组最早出现左心室舒张末期内经(Left ventricular end-diastolic dimension,LVEDD)增高,20周末舒张功能明显低于对照组和治疗组,收缩功能自第16周开始即出现明显降低,至20周末亦分别低于对照组和治疗组。第8周蛋氨酸组与治疗组外周血Th17含量相近,均高于对照组,第12周、第16周蛋氨酸组外周血Th17细胞含量继续升高,均高于对照组与治疗组,第20周末三组无差别。外周血中Treg的含量在实验的各时间点均以治疗组为最高,各时间点均高于对照组,第12周、16周、20周分别高于蛋氨酸组。第8周蛋氨酸组和治疗组外周血中白介素-17(interleukin-17,IL-17)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)浓度及心肌中IL-17m RNA、孤束核受体γt(orphan nuclear receptorγt,RORγt)m RNA均显著高于对照组,第12周时蛋氨酸组仍保持在较高水平,高于对照组和治疗组,治疗组已下降至同对照组相近,第16周维持第12周变化趋势,且IL-6水平在治疗组降至低于对照组水平,20周时三组间IL-17、IL-6、RORγt m RNA差异无统计学意义,IL-17 m RNA蛋氨酸组高于对照组和治疗组。第8周蛋氨酸组和治疗组外周血中转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、白介素-10(interleukin-10,IL-10)浓度及心肌中IL-10 m RNA、Fox P3 m RNA浓度均明显高于对照组,差异达到统计学意义,之后治疗组迅速增高并超过蛋氨酸组,于第16周时蛋氨酸组和对照组上述四个指标水平保持相近,而治疗组则分别高于对照组和蛋氨酸组,且此趋势维持至第20周。Western blot检测各组大鼠心肌中RORγt和叉头蛋白3(forkhead box protein 3,Fox P3)蛋白表达的变化,结果显示,第8周蛋氨酸组、治疗组RORγt和Fox P3蛋白均显著高于对照组;第12、16周治疗组RORγt表达下降与对照组比较无统计学差异,两组均低于蛋氨酸组;Fox P3蛋白在第12周、16周均为蛋氨酸组高于对照组而低于治疗组,差异达到统计学意义。进一步分析Th17和Treg细胞相关基因的甲基化水平,结果显示IL-17与RORγt基因启动子在蛋氨酸组呈低甲基化而在治疗组呈高甲基化,与之相反,IL-10和Fox P3 DNA启动子则在蛋氨酸组呈高甲基化而在治疗组呈现低甲基化。病理组织染色显示第8周蛋氨酸组和治疗组血管周围纤维面积与血管管腔面积比值(ratio of perivascular collagen area to lumen area,PVCA/LA)和胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF)均高于对照组,此后蛋氨酸组第12周至第20周实验末均维持此趋势,治疗组则第8周以后,PVCA/LA逐渐下降,第16周低于蛋氨酸组而略高于对照组,第20周降至与对照组水平相近,治疗组CVF改善较PVCA/LA为快,于第12周开始低于蛋氨酸组略高于对照组,第16周及第20周与对照组无差异。结论:hHcy是高血压左心室肥厚的独立危险因素,高Hcy可通过促进SHR大鼠心肌间质纤维化和心肌间血管周围胶原沉积导致心脏重构,引起心脏舒张及收缩功能下降,叶酸、维生素B12可降低Hcy,部分逆转上述改变,保护心功能。高Hcy引起SHR大鼠Th17/Treg平衡失调,Th17与Treg细胞的免疫炎症可能是高Hcy导致高血压心脏损伤的新途径。