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动脉粥样硬化古疾病史研究进展
作者:陈可冀[1] 付长庚[1] 
单位:中国中医科学院西苑医院[1]  
文章号:W092194  
2013/9/23 16:38:20    
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【摘要】动脉粥样硬化被认为是一种现代疾病,它的发生与现代饮食结构及生活方式密切相关。然而应用CT和病理学等方法检测木乃伊心脏血管结构表明,动脉粥样硬化在工业化以前的古代人群中就已较广泛流行,这提示衰老和遗传易感性或许是动脉粥样硬化重要的危险因子。

【摘要】动脉粥样硬化被认为是一种现代疾病,它的发生与现代饮食结构及生活方式密切相关。然而应用CT和病理学等方法检测木乃伊心脏血管结构表明,动脉粥样硬化在工业化以前的古代人群中就已较广泛流行,这提示衰老和遗传易感性或许是动脉粥样硬化重要的危险因子。

关键词  动脉粥样硬化  易感性  木乃伊

动脉粥样硬化被认为是发生在现代人群中的一种疾病,其发生发展与现代的生活方式密切相关[1]。然而最新证据表明,动脉粥样硬化作为一种疾病,在不同文化背景、不同生活方式的远古人群中早已广泛流行,这提示我们对动脉粥样硬化的发病原因还需要进一步的探讨和反思。

1  动脉粥样硬化在古埃及上层社会已经存在

1852年,奥地利生理学家Johann Nepomuk Czermak在解剖一具埃及老年女性木乃伊时发现其主动脉存在动脉粥样硬化斑块,这是人们首次发现古埃及人存在动脉粥样硬化的证据[2]1911年,Marc Almond Ruffer通过对3000年前的木乃伊进行解剖,发现其主动脉及其他大动脉存在粥样硬化的组织学改变[3]1931年,Allen Long对纽约大都会博物院收藏的木乃伊Teye夫人(公元前1070945)进行心脏检查,发现其冠状动脉内膜增厚和钙化、心肌纤维化及心肌梗死,这为其冠状动脉粥样硬化的诊断提供了组织学证据[4]

2009年,加利福尼亚大学的Adel H. AllamCT检查了22位保存于埃及国家博物馆中的木乃伊,对他们生前动脉粥样硬化病变的情况做了调查[5]。研究开始之前,先由古生物人类学家鉴定木乃伊的性别和年龄,由埃及考古学家和木乃伊保存专家对木乃伊的人口学数据进行分析评估。经鉴定发现这些木乃伊的生存年代是公元前1881年至公元334年,其中16具的生前身份得到了确认,均为法老王宫里的侍者,属于上层社会人士。CT检查发现其中15具木乃伊的主动脉和外周血管组织显影,有4具木乃伊的心脏显影,其中3具的主动脉或外周血管组织同时显影;即共有16具木乃伊的心血管系统通过CT检测成像发现仍然存在。这16具可评估的木乃伊中,有5具(31%)明确存在动脉粥样硬化,另外4具(25%)可能存在动脉硬化。死亡时年龄超过45岁的8具木乃伊中,有7具(7/887%)存在动脉粥样硬化,显著高于死亡时低于45岁的年龄组(2/825%);性别分析发现,7具女性木乃伊中有4具存在动脉粥样硬化(4/757%),与男性组的发病率(5/956%)相当。本研究结果表明动脉粥样硬化在古埃及上层社会的中老年人里已经存在,且并不罕见。由此证实动脉粥样硬化是一种古老的疾病,并不是工业化以后才出现的现代疾病,古代人类就已经存在促使动脉粥样硬化发生和发展的遗传易感性和环境因素。

2  动脉粥样硬化在古埃及人群中已较广泛流行

2011年,Adel H. Allam等在西门子Paleocardiology基金会、埃及国民银行、圣路加医院基金会的资助下开展了“何纳斯研究”(The Horus study),对52具古希腊-罗马时期的古埃及木乃伊进行全身CT扫描,由7位影像科医生共同阅片,获得共识,以识别心脏结构和动脉钙化[6]。研究结果发现:52 具木乃伊中有44个可以识别心血管结构,其中有20具木乃伊存在动脉粥样硬化的风险;在这20具木乃伊中有12具存在明确的动脉粥样硬化证据,另有8具木乃伊存在动脉粥样硬化的可疑证据。存在动脉粥样硬化的木乃伊的平均死亡年龄是45.1±9.2 岁,显著高于未发生动脉粥样硬化的木乃伊 (平均年龄 34.5±11.8 岁,p < 0.002)。其中第35号木乃伊的身份是雅赫摩斯-梅尔耶特-艾蒙公主,其生活的年代在1550年到 1580年之间,死亡年龄40-45岁,经检查证实她的动脉系统存在显著的粥样硬化,且颈动脉、冠状动脉、主动脉、髂动脉、腘动脉多个血管床广泛受累,成为迄今已知最古老的冠状动脉疾病的患者(图1)。在本项研究中,木乃伊生活的时间跨度超过两千年,几乎每个动脉床均有动脉粥样硬化发生,提示动脉粥样硬化在古埃及人群中已较广泛流行。

1  CT显示艾蒙公主左右冠状动脉均存在明显钙化[6]

3  动脉粥样硬化在不同文化背景的古代人群中均有发生

2013年,美国密苏里大学堪萨斯城校区医学院的Randall C Thompson首次对来自四个不同地区时间跨度4000年的137具木乃伊进行全身CT扫描,这是迄今为止唯一的评估四个不同地域的前工业化时代人群动脉粥样硬化发生情况的研究[7]。该研究中的木乃伊来自古埃及、古秘鲁、美国西南的普埃布洛族人的先祖以及阿留申群岛。这四组人群中,古埃及人和古秘鲁人均为农夫,西南美洲古普埃布洛人为海盗农夫,阿留申群岛上的乌干达人为采集狩猎人;上述人群均为非素食者,均为体力劳动者,他们的饮食结构、居住地气候各不相同,地理上相距遥远,本土食用植物也各不相同,这为研究动脉粥样硬化与不同生存环境和不同生活方式的关系提供了可能。在该研究中,将动脉粥样硬化定义为在动脉壁上发现钙化斑块,或是沿动脉走行出现钙化。研究结果发现,在137具木乃伊中,有47具(34%)存在确诊或疑似动脉粥样硬化,四个不同地域的分布如下:来自古埃及的76具木乃伊中有29具存在动脉粥样硬化(38%)、来自古秘鲁的51具木乃伊中有13具存在动脉粥样硬化(25%)、来自普埃布洛族人先祖的5具木乃伊中有2具存在动脉粥样硬化(40%)、来自阿留申群岛的5具木乃伊中有3具存在动脉粥样硬化(60%)。研究者发现28具木乃伊的动脉粥样硬化发生在主动脉(20%)、25具发生在髂动脉或股动脉(18%)、25具发生在腘动脉或胫动脉(18%)、17具发生在颈动脉(12%)、6具发生在冠状动脉(4%)(图2)。在上述五个血管床中,有34具木乃伊的动脉粥样硬化累及1-2个血管床(25%)、有11具木乃伊的动脉粥样硬化累及3-4个血管床(8%),仅有2具木乃伊所有的五个血管床都受累(1%)。研究也发现,木乃伊的死亡年龄与动脉粥样硬化呈正相关,有动脉粥样硬化的木乃伊的平均死亡年龄为43岁,而不存在动脉粥样硬化的木乃伊的平均死亡年龄为32岁,两者差异具有显著统计学意义。同时,死亡年龄也与所受累的动脉血管床数量呈正相关,没有动脉粥样硬化的木乃伊的平均年龄为32岁、动脉粥样硬化累及1-2个血管床的木乃伊的平均死亡年龄为42岁、累及3-5个血管床的木乃伊的平均死亡年龄为44岁,上述差异皆存在显著统计学意义。该研究结果第一次明确在人类历史长河中,生活在不同地区,具有不同的生活方式、饮食结构和基因背景的古代人种,动脉粥样硬化均很普遍,这或许提示动脉粥样硬化的发生与生活方式并无直接的关系,而是存在易感因素等问题。研究结果发现动脉粥样硬化的发生与年龄明显相关,这或许揭示了动脉粥样硬化作为一种增龄性疾病的本质。

2  A是阿留申群岛的一具女性木乃伊,生活年代是公元19世纪末,年龄41-57岁,CT显示其右冠状动脉有钙化斑块。B是普埃布洛族的一具木乃伊,生活在公元1580-1550年,年龄40-45岁,CT显示其左右冠状动脉均有斑块。[7]

4  动脉粥样硬化在中国古代人群中亦有发现

1972年我国长沙马王堆汉墓出土了中国现存最早的冠心病女尸,该患者生活在2100年以前,病理检查证实该患者左冠状动脉管腔狭窄超过3/4,通过电镜观察到该患者左心室心尖部存在心肌梗死后的瘢痕组织,可证实该患者存在严重的动脉粥样硬化[8](图34)。

4:电镜下观察左心室心尖部有心肌梗死后的瘢痕组织形成[8]

3左冠状动脉管腔狭窄超过3/4[8]   

5  讨论

人们对衰老与动脉粥样硬化的关系已经进行了很多研究。早在1988年既有人提出生物的衰老过程可能与血管衰老平行,并与动脉粥样硬化的发病有关,危险因素不是动脉粥样硬化的必然原因,仅与动脉粥样硬化的发病和早期表现间接相关[9]。随着年龄的增长,动脉平滑肌细胞和内皮细胞的功能降低,血小板对内皮下组织的粘附力增强,平滑肌细胞内分解微粒的能力丧失,细胞内脂质聚合,从而引起动脉粥样硬化。现在研究也发现老年人动脉血管平滑肌细胞分泌更多的白细胞介素- 6、血管内皮趋化因子和粘附因子等相关炎症因子,导致血管平滑肌损伤,进而促进动脉粥样硬化的进程[10]。同时也有研究证实正常机体内存在DNA的修复机制,可使损伤的DNA得到修复,但随着年龄的增加,这种修复能力下降,导致DNA的错误累积,在衰老进程中,累积性DNA损伤将导致血管功能失调,进而形成动脉粥样硬化[11]。因此有人提出年龄的增加是动脉粥样硬化的一个独立危险因素,随着年龄的增加,细胞衰老、血管老化、DNA损伤、端粒缩短和端粒酶功能障碍,这些病理变化都促进了动脉粥样硬化的发生[12]。以上研究结果提示动脉粥样硬化或许是人类老龄化即病理性衰老的一种表现形式,而并非绝对由于特殊饮食或生活方式所致,这给动脉粥样硬化的发病机制和防治研究进一步提出了挑战。

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作者简介
陈可冀
单位:中国中医科学院西苑医院
简介:陈可冀,中国科学院资深院士,国医大师,全国政协委员,全国杰出专业技术人才,中国中医科学院首席研究员及
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