The Age-Dependent Dynamics of Atherosclerosis (从线性磨损到指数性风险：动脉粥样硬化的年龄依赖性动力学 摘要)

 

From Linear Wear to Exponential Risk: The Age-Dependent Dynamics of Atherosclerosis

从线性磨损到指数性风险：动脉粥样硬化的年龄依赖性动力学

摘要

 

by:

lim ju boo, alias lin ru wu (林 如 武)

BSc, MD, Postgrad Dip Nutrition, MSc, PhD (Med), FRSPH, FRSM

动脉粥样硬化常被简单地描述为一种随年龄线性进展的疾病。然而，真实的生物学行为要复杂得多。越来越多的证据表明，动脉粥样硬化在生命早期和中年阶段大致呈线性发展，但在后期常转变为加速的、近似指数型的进展模式。这一转变反映了生物学衰老、危险因素的长期累积、血管防御机制的衰退以及斑块组成变化等多种因素的汇聚。理解这种非线性进程，对于准确预测风险、及时进行预防以及合理解读血管生物标志物至关重要。

1. 引言：超越线性模型

在理论上，假设动脉粥样硬化以固定速率逐年增加的线性模型具有概念上的简洁性，但却无法反映真实的生物学现实。人类动脉是具有生命力和适应能力的结构，其对损伤、代谢应激和衰老的反应会随着时间而不断变化。尽管早期的动脉改变可能进展缓慢且相对可预测，但在后期阶段常出现“放大效应”，即微小的额外刺激即可引发不成比例的巨大临床后果。

2. 早期生命与中年期：以线性进展为主

在儿童期、青少年期及成年早期，动脉粥样硬化通常表现为脂纹形成和轻度内膜增厚。在这些阶段，疾病进展一般缓慢，近似呈线性。对颅外动脉（尤其是颈动脉和腹主动脉）的纵向及横断面研究显示，病变大小和内-中膜厚度（IMT）在早年及中年阶段几乎呈线性增加。

这种表面上的线性特征反映了多种保护性因素的存在，包括：

(a) 内皮功能保持良好；
(b) 抗氧化与修复机制强健；
(c) 对代谢和血流动力学应激的累积暴露较低。

在无斑块的动脉部位，IMT 往往在大半个生命周期中持续线性增加，这更多反映的是血管衰老，而非真正意义上的晚期动脉粥样硬化。

3. 晚年转变：从线性累积到加速增长

当个体进入第六个十年（约60岁）以后，动脉粥样硬化的动力学常发生改变。动脉结构变化（如血管僵硬度）以及临床相关的斑块负荷开始明显加速。这一转变标志着从简单累积向生物学“放大”的转型。

多种与年龄相关的机制推动了这种加速过程，包括：
细胞衰老导致内皮修复能力下降；
慢性低度炎症（“炎症性衰老”，inflammaging）促进斑块扩展和不稳定；
内源性抗氧化防御能力下降，氧化应激增加；
斑块易损性升高，表现为富脂核心、纤维帽变薄以及破裂倾向增强。

其结果不仅是斑块变大，更重要的是斑块变得更加危险。

4. 不同指标的进展模式

4.1 内-中膜厚度（IMT）

在无斑块部位，IMT 通常随年龄线性增加，反映的是弥漫性血管重塑。然而，当纳入含斑块的血管段时，多项研究显示 IMT 呈加速上升趋势，常在第七或第八个十年达到近似指数型增长。

4.2 冠状动脉钙化（CAC）

一旦钙化开始，冠状动脉钙化积分往往呈现明显的非线性累积。CAC 常表现为指数性增长，并在一定时间间隔内出现“倍增”。这反映了疾病从早期、可能可逆的病变阶段，向晚期矿化斑块阶段的转变。

5. 临床事件与死亡率：随年龄指数性上升的风险

虽然解剖学指标可能仅显示逐渐加速的趋势，但临床结局呈现出更加剧烈的模式。首次心血管事件（包括心肌梗死和脑卒中）的发生率随年龄呈指数性上升。例如，在男性中，40岁与90岁之间首次心血管事件的发生率可增加20倍以上。

这一差异凸显了一个关键事实：当生物学储备耗竭时，即使斑块负荷的轻度增加，也可能转化为极其显著的临床风险。

6. 累积效应与区域差异

从线性进展向加速进展的转变，强烈受到传统危险因素长期累积暴露的影响，包括：

(a) 长期高血压；
(b) 慢性高脂血症；
(c) 糖尿病与胰岛素抵抗。

这些因素在数十年中产生叠加效应，即使危险水平表面上保持稳定，晚年仍可出现快速进展。

区域差异进一步印证了这一原理。例如，颅内动脉在早年和中年阶段，由于较强的抗氧化能力和结构性防御，相较颅外动脉更为“受保护”。然而，当这些保护机制在高龄阶段逐渐减弱时，颅内动脉粥样硬化可能突然加速，成为晚年脑血管事件的重要原因。

结论

动脉粥样硬化并非由一个简单的线性“生物时钟”所支配。相反，它是一种高度动态的生物过程：早期缓慢累积，随后在衰老、危险因素长期暴露以及血管韧性下降的共同作用下，进入加速进展阶段。认识这种非线性轨迹，有助于解释为何心血管疾病常在晚年“突然”显现，并强调必须在指数性风险出现之前的很早阶段，就进行持续而系统的预防。

参考文献与延伸阅读

1. Libby P, Ridker PM, Hansson GK. 动脉粥样硬化生物学转化的进展与挑战. Nature. 2011.

2. Lakatta EG, Levy D. 动脉与心脏衰老：心血管疾病的主要股东. Circulation. 2003.

3. Bots ML 等. 颈总动脉内-中膜厚度与脑卒中和心肌梗死风险. Circulation. 1997.

4. Budoff MJ 等. 冠状动脉钙化评分：过去、现在与未来. JACC. 2018.

5. North BJ, Sinclair DA. 衰老与心血管疾病的交汇点. Circulation Research. 2012.

6. Benjamin EJ 等. 心脏病与卒中统计年度更新报告. Circulation.