《Molecular Nutrition & Food Research》：Unlocking the Potential of Nutritional Approaches and Bioactive Compounds to Modulate Oxidative Stress and Inflammation in Systemic Arterial Hypertension
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系统性动脉高血压（Systemic arterial hypertension, SAH）仍是全球过早死亡的主要原因，显著增加心血管、脑血管及肾脏疾病的风险。虽然年龄和遗传等不可改变因素在其发生发展中起作用，但生活方式改变对于预防和管理至关重要。膳食调整，如减
系统性动脉高血压（Systemic arterial hypertension, SAH）仍是全球过早死亡的主要原因，显著增加心血管、脑血管及肾脏疾病的风险。虽然年龄和遗传等不可改变因素在其发生发展中起作用，但生活方式改变对于预防和管理至关重要。膳食调整，如减少钠摄入、增加钾摄入、采用富含水果和蔬菜的饮食，并结合规律体力活动、体重管理、戒烟和减少酒精摄入，是降低血压的有效策略。近期研究日益关注具有抗氧化和抗炎特性的生物活性化合物用于SAH的管理。多酚（polyphenols）、姜黄素（curcumin）及其他植物来源化合物，以及益生菌（probiotics）等活体微生物，正被积极研究其在改善内皮功能、调节一氧化氮（nitric oxide, NO）产生及减少氧化应激方面的潜力。本叙述性综述总结了膳食干预和生物活性化合物作为传统治疗补充方法的现有证据，并探讨其作用机制。
主体内容总结
1 引言
全球系统性动脉高血压（SAH）患病率显著上升，从1990年的6.5亿例增至2019年的11.3亿例，目前全球30–79岁成人中约有12.8亿人受高血压影响。SAH以持续性血压升高（收缩压≥140 mmHg或舒张压≥90 mmHg）为特征。2024年欧洲心脏病学会（ESC）引入了“血压升高（Elevated BP）”新类别，定义为收缩压120–139 mmHg或舒张压70–89 mmHg。高血压可导致靶器官损害，增加心血管、脑血管及肾脏疾病风险。虽然高龄和遗传易感性是不可改变的风险因素，但超重/肥胖、高钠摄入、过量摄入饱和脂肪和反式脂肪、蔬果摄入不足、缺乏体力活动、吸烟及过量饮酒等可改变因素在高血压发生中起重要作用。生活方式干预，如富含蔬果的健康饮食、减少盐摄入并使用低钠高钾盐、规律体力活动、减重、戒烟和限制饮酒，是降低血压的有效策略。高钠摄入主要通过影响体液潴留和血管阻力促进高血压，而增加膳食钾摄入可拮抗钠的作用，支持血管舒张并降低血压。DASH（Dietary Approaches to Stop Hypertension）饮食和地中海饮食等成熟膳食模式因其以植物性食物、单不饱和及多不饱和脂肪为主并限制钠摄入，在降低血压方面显示出显著获益。药物治疗对许多患者仍必不可少，包括利尿剂、血管紧张素转换酶（ACE）抑制剂、钙通道阻滞剂和β受体阻滞剂。近年来，具有抗氧化和抗炎特性的生物活性化合物因其控制高血压的潜力受到广泛关注，益生菌、多酚、姜黄素及其他植物来源物质正被积极研究，以增强内皮功能、调节一氧化氮（NO）产生并减少氧化应激。
2 高血压中的氧化应激与炎症
SAH与多种可招募先天免疫细胞（包括巨噬细胞、树突状细胞和NK细胞）的条件相关。这些细胞改变其转录谱，激活趋化因子受体和细胞因子产生相关基因，释放促炎细胞因子，吸引T细胞和B细胞至炎症部位，进一步放大炎症。巨噬细胞、CD4+和CD8+ T细胞以及白细胞介素-6（IL-6）、IL-17A、IL-1β和干扰素（IFN）-γ被认为是高血压发展和终末器官损害的介质。SAH患者表现出多种炎症介质水平升高，包括C反应蛋白（CRP）、IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）。这些促炎细胞因子通过增加全身和局部血管紧张素II的产生来干扰肾素-血管紧张素-醛固酮系统功能，导致血管收缩、血流阻力增加，最终引起外周血压升高、内皮功能障碍、动脉僵硬及粥样斑块形成，形成恶性循环。
增加炎症的因素（血管紧张素II、钠、儿茶酚胺水平升高及血管壁机械力改变）同样触发细胞产生活性氧（ROS），导致氧化应激。ROS通过多种机制影响血压：直接抑制NO活性，间接促进PI3K/Akt-MAPK通路激活，抑制内皮型一氧化氮合酶（eNOS）活性，导致内皮功能障碍和高血压。在氧化应激条件下，NOS与其辅因子解偶联，产生有害氧物种。NADPH氧化酶（NOX）酶是心血管系统中ROS的主要来源，其中NOX2可通过诱导血管功能障碍和激活NF-κB等炎症通路促进血压升高；NOX5可损害内皮舒张并诱导血管收缩反应；NOX1可促进心脏炎症、损害内皮舒张、增加血管重塑和纤维化。高浓度ROS还可激活NLRP3炎症小体信号通路，刺激caspase-1，导致促炎细胞因子（尤其IL-1β和IL-18）分泌，促进T细胞向过量产生IL-17和IFN-γ的方向极化。在高血压中，NF-κB持续过度激活，刺激NLRP3过表达，进一步加重炎症环境。氧化应激和炎症可相互加剧，加速高血压进展。
3 营养干预方法
在已确立的措施中，生活方式改变（包括体力活动和膳食调整建议）最为突出。荟萃分析和临床试验已证明减少盐摄入与降低血压之间存在密切联系。ESC指南建议成人高血压患者将每日总钠摄入限制在约2 g/天或以下（相当于约5 g盐），普通人群推荐钠摄入目标为2–4 g/天。美国心脏协会（AHA）建议高血压成人钠摄入不超过1.5 g/天。荟萃分析显示，超加工食品（UPFs）摄入量越高，高血压发生风险显著增加。减少膳食中促炎成分可改善高血压的预防和控制。
3.1 膳食模式
DASH饮食由美国国家心肺血液研究所于1977年提出，旨在通过包含具有抗高血压特性的食物类别（如水果、蔬菜、全谷物、豆类、坚果、瘦肉蛋白和低脂乳制品）并减少盐摄入、添加糖和饱和脂肪来控制高血压患者的血压。研究表明DASH饮食可产生降压效应并伴随激素和血管适应，对心脏参数有积极影响，包括减少舒张末期和收缩期容积，改善左心室功能。DASH饮食还可刺激ACE抑制，直接影响肾素-血管紧张素-醛固酮系统，引起利钠和利尿，从而降低血压。饮食中钾和钙含量可增强其利钠作用。DASH饮食还通过多酚（包括黄酮类）等抗氧化化合物的作用减轻炎症，与高敏CRP（hs-CRP）等炎症标志物降低相关。
地中海饮食（MedDiet）基于大量摄入富含抗氧化剂和抗炎营养素的食物，以及纤维、多不饱和和单不饱和omega-3脂肪酸，低水平饱和脂肪、反式脂肪和膳食胆固醇。MedDiet强调以橄榄油作为主要膳食脂肪来源，并在进餐时适量饮用红葡萄酒。橄榄油提供单不饱和脂肪酸、维生素E和多酚，增加NO可用性，促进血管舒张和增强内皮功能。红葡萄酒富含白藜芦醇（resveratrol），具有抗氧化和抗炎特性。前瞻性研究显示，地中海饮食依从性与较低的高血压发生率纵向相关，MedDietScore每增加1分与20年高血压发生风险降低7%相关。水果、蔬菜和豆类总摄入量（包括其亚组）与高血压风险呈普遍反向趋势，但腌制绿叶蔬菜（如高钠泡菜）的频繁摄入与绝经后女性高血压风险正相关。DASH、地中海、鱼素和蛋奶素等膳食模式被评为最符合美国心脏协会2021年膳食建议的模式。
3.2 水果和蔬菜作为多酚来源
多酚是存在于水果、蔬菜和种子中的多样化天然化合物，以抗氧化和抗炎特性著称。膳食黄酮类（包括花青素、黄酮醇、黄烷-3-醇、黄酮、黄烷酮和异黄酮）可调节酶活性，增加超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx），干扰Nrf2等细胞信号通路，增强内皮功能、抑制血小板聚集、减少炎症和改善血浆脂质谱。槲皮素和儿茶素等黄酮类化合物可减少NF-κB并增加Nrf2，减少促炎细胞因子（如TNF-α、IL-1、IL-6）并增加血红素加氧酶-1（HO-1）表达。黄酮类通过增加NO生物利用度、减少ROS产生和激活PI3K/Akt/eNOS或AMPK信号通路发挥抗高血压作用，还可通过促进钾通道激活和抑制钙内流影响血管平滑肌细胞，导致血管舒张和血管阻力降低。原花青素与收缩压、舒张压和平均动脉压降低相关，其效应归因于NO产生增加、内皮功能改善和ACE活性抑制。花青素通过激活ERK/Nrf2信号通路增强HO-1和NQO1表达，加强抗氧化防御系统。富含番茄红素的番茄摄入（>110 g/天）与舒张压显著降低和高血压风险降低相关。富含黄烷-3-醇的食物、饮料或补充剂（提供586 mg黄烷-3-醇）可改善高血压和内皮功能。规律饮用茶（尤其绿茶）超过3个月可降低高血压或血压偏高个体的收缩压和舒张压，绿茶含有最高总酚类和黄酮类含量（如表儿茶素（EC）、(-)-表没食子儿茶素、(-)-表儿茶素-3-没食子酸酯和(-)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯），具有最显著的抗氧化能力和自由基清除能力。姜黄素（姜黄中的多酚）通过清除自由基和上调eNOS增强内皮功能，有助于动脉血管舒张、减少动脉僵硬和预防心室功能障碍。荟萃分析显示姜黄素或姜黄补充剂可降低收缩压、舒张压和VCAM-1水平，同时改善血流介导的扩张（FMD）。姜黄素摄入至少12周可改善舒张压。纳米乳化姜黄素在降低血压和氧化应激标志物方面比常规制剂更有效。蜂胶（富含酚酸和木脂素）与收缩压显著降低相关，其抗高血压效应通过增强NO生物利用度、增加抗氧化酶活性、抑制NF-κB通路和减少促炎细胞因子水平实现。
3.3 甜菜根
甜菜根（Beta vulgaris）富含生物活性化合物，如甜菜红素、黄酮类、多酚，尤其无机硝酸盐（NO3?），以及钾、钠、磷、钙、镁、铜、铁、锌和锰等必需矿物质。膳食硝酸盐在血压调节中起关键作用。摄入后，NO3?被口腔厌氧菌通过硝酸还原酶还原为亚硝酸盐（NO2?），随后在胃酸性环境和低氧条件下转化为NO。NO作为强效血管舒张剂，迅速扩散至血管平滑肌细胞，通过刺激环磷酸鸟苷（cGMP）产生和随后的细胞内钙外排促进松弛，导致血管舒张、外周阻力降低和血压下降。硝酸盐-亚硝酸盐-NO通路为增加NO可用性提供了补充途径，尤其在内源性NO产生受损时尤为重要。荟萃分析证实富含硝酸盐的甜菜根汁摄入可降低收缩压。短期（7天）和较长时期（4周）的甜菜根汁补充可增强NO生物利用度并显著降低收缩压和舒张压。老年高血压患者每日补充富含硝酸盐的甜菜根汁（约800 mg/天）1个月可显著增加血浆亚硝酸盐和硝酸盐水平，降低oxLDL/NOx比值和hs-CRP浓度，并通过更高的GSH/GSSG比值改善氧化还原状态。虽然无机硝酸盐的生理功能已获认可，但应建议适量摄入并评估来源，因为在酸性胃条件下亚硝酸盐可在胺前体存在时参与N-亚硝基化合物形成，部分具有致癌潜力；高温烹饪、腌制或油炸等热处理可促进亚硝胺形成。健康效应取决于暴露水平、食物来源、食物基质和储存方式，非蔬菜来源（如加工肉类）和加工食品或受污染水的风险通常高于新鲜植物来源。
3.4 螺旋藻
螺旋藻（Arthrospira maxima或platensis）是蓝绿色微藻，富含蛋白质、碳水化合物、必需脂肪酸、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、叶绿素和藻蓝蛋白。其抗高血压潜力主要归因于高含量藻蓝蛋白和具有抗氧化及抗炎特性的生物活性肽。螺旋藻通过增强NO产生和抑制NADPH氧化酶活性改善内皮功能。藻蓝蛋白通过调节Toll样受体（TLR）和NF-κB信号通路发挥抗炎作用。系统综述显示螺旋藻补充对血压有益，其降压效应主要归因于藻蓝蛋白和三肽Ile-Gln-Pro等生物活性成分，通过增加eNOS表达、增强NO产生和抑制ACE活性实现。266 mg/天的低剂量未产生血压降低效果，但2 g/天以上剂量可降低收缩压和舒张压；4.5 g/天剂量进一步降低收缩压并改善血管健康，降低僵硬指数。体内研究显示，螺旋藻水提物孵育可增强血管舒张，与NO释放增加以及p-Akt和HO-1表达上调相关。荟萃分析发现螺旋藻补充可降低收缩压和舒张压，剂量范围为1–8 g/天，持续2–12周，在高血压人群中尤其有效。另一项荟萃分析显示螺旋藻补充与收缩压平均降低4.41 mmHg和舒张压平均降低2.84 mmHg相关。研究还显示螺旋藻补充可降低高血压和肥胖患者的IL-6水平并改善总抗氧化状态。
3.5 益生菌
肠道菌群组成和功能改变（肠道菌群失调）与SAH广泛相关。厚壁菌门/拟杆菌门比例增加。SAH个体中某些细菌增加，如直肠真杆菌（Eubacterium rectale）、克雷伯菌（Klebsiella）、链球菌（Streptococcus）和副杆菌（Parabacteroides），而产短链脂肪酸的细菌（包括罗斯氏菌（Roseburia）和弗氏芽孢杆菌（Bacillus freundii））减少。益生菌作为肠道菌群的重要调节剂，可增加产丁酸细菌数量，改善肠道屏障完整性，减少细菌内毒素向循环的转位，阻止血管中Toll样受体4（TLR4）通路激活。TLR4通路通过增加ROS（主要为NADPH氧化酶O2）刺激氧化应激，与NO反应降低其生物利用度，促进内皮功能障碍并影响血压。益生菌还可上调PPARβ和γ表达，抑制NF-κB信号和血管壁炎症反应，改善高血压相关炎症。
3.6 大蒜
大蒜（Allium sativum）含有有机硫化合物作为其生物活性成分。大蒜作为硫化氢（H2S）的天然外源来源，释放该分子触发多种生理效应。含硫化合物通过增强H2S释放促进血管舒张，产生抗高血压效应。H2S属于内源性气体递质，因其在水环境和膜中的溶解性，在血管张力调节中发挥作用。H2S水平降低与包括高血压在内的心血管疾病相关。大蒜素等特定硫基成分随时间发生化学转化，产生新的生物活性化合物，其中S-烯丙基半胱氨酸（SAC）具有抗氧化、抗炎和氧化还原调节作用，在陈年黑蒜（ABG）中浓度较高。大蒜和发酵大蒜提取物（EFA）的作用机制类似于N-乙酰半胱氨酸，可增加NO生物利用度，同时含有能减少ROS合成的化合物。血管舒张机制涉及胱硫醚裂解酶（CSE）催化大蒜中硫化合物分解为H2S，H2S作为信号分子直接影响血管钾通道，诱导血管舒张和改善内皮功能。研究表明EFA茶可显著降低收缩压，高剂量时也降低舒张压，可作为常规抗高血压治疗的有价值辅助手段。各种大蒜衍生生物活性化合物的补充代表了支持高血压管理的有效非药物策略。
4 结论
尽管药理学管理取得进展，高血压仍是重要的全球公共卫生问题，在实现最佳血压控制方面面临持续挑战。氧化应激、炎症和内皮功能障碍之间的复杂相互作用在高血压病理生理中起核心作用，强调需要超越常规治疗的补充策略。本叙述性综述强调了支持膳食干预和特定生物活性化合物（如多酚、益生菌、姜黄素、甜菜根、大蒜和螺旋藻）作为调节高血压关键分子通路的有前景辅助手段的日益增长的证据。虽然大量临床和临床前研究报告了这些化合物的抗高血压效应（主要通过增强一氧化氮生物利用度、抑制促炎细胞因子和减轻氧化应激），但仍存在若干局限性：研究设计、剂量、生物利用度、干预持续时间和研究人群的异质性限制了当前发现的普遍性和临床转化；某些食物在高血压人群中的疗效仍不一致，迫切需要设计良好、方案标准化的随机对照试验。未来研究应致力于建立机制清晰性、确定最佳给药方案、评估长期安全性，并研究与药理学治疗的协同效应。此外，根据个体遗传、微生物群和生活方式特征定制营养策略可能为高血压护理中的精准营养铺平道路。在证据充分巩固之前，膳食方法应被视为高血压多因素管理中的支持性工具，而非替代性工具。
