综述:草酸盐作为心血管疾病的新兴风险因子:炎症、免疫与氧化应激的联系

《Nutrients》:Oxalate as an Emerging Contributor to Cardiovascular Disease: Links to Inflammation, Immunity, and Oxidative Stress Mary A. E. M. Doamekpor, Vivek Verma, Christine M. Wright, Breanna Young, Diksha S. Saini, Gregory A. Payne, Clintoria R. Williams and Tanecia Mitchell

【字体: 时间:2026年04月13日 来源:Nutrients 5

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  本综述系统梳理草酸盐(Oxalate)作为潜在可调控风险因子的作用,探讨其通过激活NLRP3炎性体、NF-κB/MAPK信号轴、活性氧(ROS)等机制参与动脉粥样硬化、血管钙化等心血管疾病(CVD)的病理进程,为个性化饮食干预提供新视角。

  

引言

心血管疾病(CVD)是全球主要死因,而慢性炎症与氧化应激是其核心驱动因素。除传统脂质代谢异常外,饮食成分中的草酸盐——一种广泛存在于菠菜、杏仁等植物性食物的小分子物质,近年被发现可能通过激活免疫通路与氧化损伤参与CVD进展。本文综述草酸盐如何“跨界”从肾脏结石的传统角色延伸至心血管领域,探索其在炎症网络中的潜在影响。

动脉粥样硬化发病机制与免疫应答

动脉粥样硬化的起点是血管内皮功能障碍:一氧化氮(NO)生物利用度下降、血管舒张受损,伴随炎症信号增强。此时,低密度脂蛋白(LDL)渗入动脉内膜,被活性氧(ROS)氧化成氧化型LDL(oxLDL)。oxLDL被巨噬细胞吞噬后形成泡沫细胞,构成早期斑块的“脂肪条纹”。
免疫系统在此过程中扮演双刃剑角色:
  • 促炎阵营:M1型巨噬细胞、中性粒细胞通过释放ROS、髓过氧化物酶加剧LDL氧化;中性粒细胞还能形成中性粒细胞胞外诱捕网(NETs),促进血栓形成与斑块不稳定。
  • 保护阵营:调节性T细胞(Treg)、M2型巨噬细胞抑制炎症。
树突状细胞作为“桥梁”,吞噬oxLDL后呈递抗原给T细胞,激活Th1/Th17细胞分泌干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子放大炎症;但有趣的是,IL-17在某些情境下反而能稳定斑块。B细胞则通过产生抗oxLDL抗体间接推波助澜。

CVD的核心炎症通路

三条关键通路交织成网:
  1. 1.
    丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路:响应细胞应激与细胞因子,调控巨噬细胞极化、平滑肌增殖。oxLDL持续激活MAPK会营造促炎微环境。
  2. 2.
    核因子-κB(NF-κB)通路:被oxLDL、ROS等激活后,上调黏附分子、趋化因子基因表达,同时诱导NLRP3炎性体组装。
  3. 3.
    NLRP3炎性体:胆固醇晶体、oxLDL等“危险信号”触发其活化,释放白细胞介素-1β(IL-1β)和IL-18,招募更多免疫细胞导致斑块纤维帽变薄甚至破裂。

饮食对CVD炎症的调控

促炎饮食

高饱和/反式脂肪、加工肉类与精制谷物会升高LDL与炎症标志物(如高敏C反应蛋白hs-CRP),实证显示此类饮食使CVD风险增加38%。

抗炎饮食

地中海饮食(MD)与DASH饮食富含全谷物、坚果(如杏仁)、绿叶蔬菜,能降低hs-CRP、LDL与血压。PREDIMED试验证实,MD辅以坚果或特级初榨橄榄油可减少心血管事件;其保护机制包括:提高高密度脂蛋白(HDL)、增加尿液柠檬酸排泄(降低肾结石风险),以及膳食钙结合肠道草酸盐减少吸收。

草酸盐饮食的特殊性

草酸盐既是尿毒症毒素,又是植物性食物的天然成分(如菠菜含高浓度)。关键在于溶解度:可溶性草酸盐(如钠盐)易被肠道吸收;不溶性草酸钙(CaOx)则可能结晶致组织损伤。膳食钙含量决定结局——高钙饮食在肠道结合草酸形成不溶物排出,显著降低吸收。矛盾在于,许多“护心食物”(如杏仁)本身含草酸,提示需平衡整体营养素而非单一成分。

草酸盐引发的炎症与氧化风暴

在肾脏研究中,草酸盐已是“老牌反派”:
  • 激活NLRP3炎性体,诱发IL-1β释放;
  • 诱导内质网应激,推动NF-κB活化与ROS爆发;
  • 作为损伤相关分子模式(DAMP),直接刺激组织损伤。
更关键的是,它对免疫细胞的直接影响:
  • 极化巨噬细胞:将人单核细胞推向促炎M1表型,削弱抗炎M2型清除功能;
  • 线粒体毒性:提升线粒体ROS水平,破坏能量代谢;
  • 抑制抗炎信号:临床研究发现摄入草酸盐后,单核细胞的IL-10信号通路显著下调,阻碍炎症消退。

草酸盐与心血管疾病的直接“交锋”

动脉粥样硬化

尸检发现冠状动脉粥样斑块中存在CaOx晶体,甚至在无肾衰竭人群中。动物实验进一步佐证:敲除丙氨酸-乙醛酸氨基转移酶(AGXT)(负责降解草酸前体)的载脂蛋白E(ApoE)缺陷小鼠,血浆总胆固醇、动脉病变面积与CCL5等趋化因子均上升,证明草酸盐稳态失衡加重动脉粥样硬化。

血管钙化(VC)

晚期CKD患者约90%存在血管钙化,与JAK/STAT信号、成骨分化相关。草酸盐通过JAK2/STAT3通路促进血管壁钙沉积,并与主动脉钙化程度(Agatston评分)正相关——肾结石体积越大,主动脉钙化越严重。

冠心病(CAD)与心肌梗死(MI)

流行病学揭示:肾结石患者MI风险增加38%,即使校正CKD等混杂因素后仍达31%。这暗示草酸盐可能独立于肾功能损害直接参与冠脉事件。

脑卒中

台湾与加拿大人群研究显示尿路结石患者中风风险上升,尤其合并高血压者。个案报道更惊心:原发性高草酸尿症青年血清草酸超饱和,引发循环微栓塞,脑影像显示卒中区域快速矿化——草酸盐竟直接沉积于脑组织!

高血压与心脏性猝死(SCD)

高血压人群尿草酸水平更高;“高草酸+低钙”饮食组合8年内升压风险显著。透析患者数据更直指致命结局:血草酸浓度与SCD发生率呈正相关,凸显其对心律失常的潜在影响。

未来方向:从机制到餐桌

未解之谜亟待攻关:
  • 对已有CVD患者,多少草酸盐算“安全量”?
  • 抗氧化成分(如多酚)能否抵消同种食物中的草酸伤害?
  • 是否应推广“低草酸+适量钙”的精准饮食方案?
临床启示来自抗炎治疗的成功先例:IL-1β抑制剂(Canakinumab)降低MI复发率,而草酸盐恰能激活此通路。未来需开展对照饮食试验,监测炎症标志物与心血管终点,同时深挖草酸盐对血管内皮、平滑肌的直接损伤机制,最终让“吃得更聪明”成为预防CVD的新武器。
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