正常血压的调节，有三种机制，一是神经调节；二是体液调节，三是血管功能的自稳态调节。我们可以把前面两个调节，统称为粗调（外因）；把血管功能自稳态调节称为血管精细调节，即细调（内因）。心血管系统自身的精细调节机制包括在靶器官局部，如神经末梢释放的递质，由循环血液进入的激素、离子、其它体液因子、代谢产物等；细胞旁分泌和自分泌的激素及各种活性因子；分布于血管内皮细胞上的各种受体；细胞的跨膜信号传导系统、离子转运系统及其它亚细胞结构等。近百年的研究表明，原发性高血压病是遗传、环境、神经、内分泌、血液动力学多方面作用的结果，其病因及发病机制绝对不止一个，目前认为，原发性高血压发病机制至少有如下5种：1、神经机制，各种原因使大脑皮质下神经中枢功能发生变化，各种神经递质浓度以及活性的异常，包括去甲肾上腺素、多巴胺神经肽血管加压素等，最终可以引起交感神经系统兴奋，从而引起血压升高。
2、肾脏机制，各种原因引起的肾性水钠潴留，增加心排血量，通过全身血流，自身调节使外周血管阻力和血压升高。3、激素机制，肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAS系统）过度激活，引起水钠潴留；4、血管及血管内皮机制，大动脉和小动脉结构与功能的改变，也就是血管重构，在高血压中发挥着重要的作用。血管内皮细胞释放活性物质，可以引起血压升高，或者血管内皮功能下降，一氧化氮释放减少，引起血管过度收缩5、胰岛素抵抗，胰岛素抵抗是指必须以高于正常的血胰岛素释放水平，来维持正常的糖耐量，表示机体组织对胰岛素处理葡萄糖能力减退，50%的原发性高血压病人存在不同程度的这种胰岛素抵抗。尽管原发性高血压的病因与多种因素有关，产生了各种类型的高血压，但导致血管功能障碍和血压升高的关键环节是共同的，涉及血管功能的调节、受体及信号通路、离子通道、炎症与氧化应激，这些关键环节在不同类型的高血压，均存在不同程度的异常，干预这些环节有助于高血压的控制。
血管生物学日益成为高血压防治的重要组成部分，改善血管内皮细胞功能已经成为高血压等心血管疾病预防与康复治疗的下一个重点目标。血管生物学是研究物理因素与化学元素交叉调控血管生理、病理生理等功能的一个新兴学科。基于血管生物学的研究进展表明，血管功能的自稳态是机体生命的重要基础。血管感知内环境变化，并经由细胞间对话，将这些信号加以整合，通过局部活性物质的产生，使血管自身发生结构与功能的改变，例如，调节血压等。各种理化因素及内外环境的改变，都可以造成血管功能和结构的改变与损伤，成为许多重要血管疾病，包括高血压、糖尿病、冠心病、脑卒中、肺动脉高压等共同病理生理环节与基础。血管不仅是运输血液的管道，也是一种多功能的器官。血管内稳态的相对平衡是维持机体正常生理功能的重要基础，血管内平衡失调往往不只是累积某一个器官，而是引起系统性的病变，只有充分了解血管的正常结构、功能以及发生病理改变的机制与规律，才能更有效的预防和治疗这些疾病。除了最小的毛细血管外，其他各种类型的血管，都有三层被膜构成，它们围成传输血液的管腔，即血管腔。其中，血管内膜包含有单层扁平上皮细胞组成的血管内皮；血管中膜由规则环绕的平滑肌细胞和弹性蛋白层构成，是动脉壁中最厚的一层；血管外膜，主要由疏松的胶原纤维编织而成。血管内皮细胞位于循环血液与血管壁内皮下组织之间，具有多种生理功能。血管内皮细胞的功能主要包括，（1）屏障功能；（2）运输功能；（3）合成与分泌多种血管活性物质，调节血管张力；（4）抗凝与促凝作业；（5）通过生长因子，调节血管增生。
血管内皮细胞通过合成和分泌多种血管活性物质，作用于血管平滑肌，影响血管的收缩与舒张，进而调节血压和血流，这些血管活性物质包括血管舒张因子，主要包括一氧化氮、前列环素和内皮源性超级化因子等，以及血管收缩因子，主要包括，内皮缩血管肽1、血管紧张素2、神经肽Y等。
在生理和病理条件下，内皮细胞的结构和功能受到多种理化及生物因素的影响。特别是在高血压、糖尿病、和高胆固醇血症等代谢综合症中，内皮细胞受到多种复合因素的损伤，最终导致包括动脉粥样硬化等内皮细胞相关的心血管疾病的发生。（1）氧化应激；（2）高同型半胱氨酸血症；（3）血管紧张素II；（4）血流动力学及血管应力；（5）氧化型低密度脂蛋白；（6）缺氧；（7）游离脂肪酸；（8）非对称性二甲基精氨酸（ADMA）；（9）烟草、毒素等细胞毒性物质；（10）衰老。不健康的生活方式（不健康的膳食、负面情绪、熬夜、吸烟、酗酒等），可以导致血管内皮功能障碍，释放一氧化氮（NO）等活性因子的能力不足，造成血管顺应性（vascular compliance）下降，进而使得血管压力增加，致使血压升高，而这个过程通常又是漫长而沉默的。血管生物学研究为高血压防控的带来新的方向，改善血管内皮细胞功能已经成为高血压等心血管疾病预防与康复治疗的下一个重点目标。
1986年，Ganz等开始利用乙酰胆碱，对人体冠状动脉内皮依赖性舒张功能进行评价，这个里程碑式的进展，使得内皮功能从概念转化为临床应用，冠状动脉注射乙酰胆碱评价内皮功能也成为公认的金标准。但是这种方法是有创的，而且操作技术要求高及费用高，因此无法在临床中广泛使用。几年后，Celermajer和Deanfield等提出利用超声影像技术来评价肱动脉血流介导的血管舒张（flow mediated dilation，FMD），使得无创血管内皮功能评价成为可能。无创内皮评估技术的出现大大加速了内皮功能在各学科领域的研究及临床应用推广。2004年，美国FDA（食品药品监督管理局）正式通过了由美国梅奥医学中心Lerman教授等设计的最新一代无创内皮功能检测产品（EndoPAT），其在手指端就可以进行无创的内皮功能检测，突破了传统技术对于资深操作技术人员的依赖，与冠状动脉注射乙酰胆碱法的对比，其敏感性达到82%，特异性77%。在上述两种被广泛应用的无创内皮功能检测技术中，FMD和EndoPAT均是基于血流介导的血管舒张功能来评价内皮功能，二者的有效性经过了大量临床研究的证实。与有创方法相比，安全、经济、易用，使得大规模人群检测成为可能。略有不同的是，FMD主要观察的是大血管内皮功能，而EndoPAT主要关注微循环。
血管内皮功能评价对于临床诊疗有重要的意义。血管内皮功能检测可作为心血管危险分层的可靠指标。在一级预防方面，将内皮功能检测应用于体检人群，有助于发现心血管风险的高危人群。存在内皮功能障碍者，应积极进行生活方式干预和药物治疗，降低未来心血管病发生的风险；而对于心血管病患者，定期监测内皮功能有助于确定二级预防的疗效并指导调整干预力度。
血管内皮功能是血管健康程度的标志。无创内皮功能检测技术的发展，使得临床应用成为可能，但是目前尚无针对内皮功能障碍的特异性治疗方法。传统美式的高热量、高脂肪膳食模式对血管内皮细胞有损害作用。2005年《新英格兰医学》杂志上发表了德国科学家的一个研究，研究对象是500多名经冠脉造影确诊的冠心病患者，观察指标是血液中内皮祖细胞（EPC）的数量与其临床症状及血液指标的关系。在12个月的随访中发现，血液中内皮祖细胞数量多的冠心病患者，其临床症状及血液指标要比内皮祖细胞数量低的患者好得多。FMD技术是通过超声影像技术测量肱动脉血流介导的血管舒张功能，进而评价内皮功能。一项临床营养研究表明，膳食中摄入的抗氧化剂不足，动脉舒张性就会变差。如果增加膳食中抗氧化剂，例如增加黑巧克力等的摄入量，两个周之后，受试者的动脉舒张功能（FMD）就显著提升 或恢复正常。
美国马里兰大学的沃格尔教授也研究过膳食模式对血管内皮细胞的影响。受试者分为两组，一组的早餐膳食模式也是900千卡热量的膳食，但是不含任何脂肪。另一组的早餐膳食模式是900千卡热量的膳食，其中包含50克的脂肪。沃格尔教授用充气血压袖带阻断受试者的肱动脉血流5分钟，然后放松袖带气体，用超声波测量肱动脉的直径（FMD），观察肱动脉血流恢复到正常状态的速度。早餐没有摄入脂肪的这组受试者，其肱动脉血流恢复的速度与餐前测量的一样。而早餐摄入脂肪的那组受试者，其肱动脉血流恢复到正常状态的时间就非常长。沃格尔教授进一步密切监测受试者的内皮功能，结果发现，早餐吃过脂肪的受试者们，2小时后的内皮功能就会显著降低，而且内皮功能要用近6个小时才能恢复到正常状态。
简单一餐膳食就能对血管健康就有如此大的影响，如果长期、每天摄入不健康的膳食，其对血管的损害作用就更大了。
健康的植物性膳食模式可以降低血压，是因为豆类（豆荚、豌豆、黄豆、坚果等）等植物蛋白中富含左旋精氨酸，左旋精氨酸可以通过刺激内皮细胞的NO合成酶，生产足够的一氧化氮（NO），进而舒张血管。2007年《美国医学会期刊》发表了关于食用黑巧克力降压的随机对照试验，结果显示，每天食用6克的黑巧克力，连续18周，可以显著地降低血压（收缩压3mmHg/舒张压2mmHg）。其背后的营养学机理是，黑巧克力富含类黄酮化合物，类黄酮可以刺激血管内皮细胞产生一种叫黄烷醇（GSNO）的抗氧化剂，GSNO进而促进NO的合成量。《美国医学会期刊》还发表了关于可可粉降压的临床研究，其机理也是因为可可粉及其饮料中含有大量的类黄酮化合物，可以增加体内NO的合成量，进而可以舒张血压，改善血液流动。左旋精氨酸是通过嵌合到NO合成酶的酶促反应中，利用精氨酸和氧，合成一氧化氮（NO）。然而，NO合成酶存在一个拮抗剂－不对称的二甲基精氨酸（ADMA）。ADMA是正常蛋白质代谢中合成产生的。当体内ADMA过多时，精氨酸就被从NO合成酶的酶促反应中拮抗出来，这样NO的合成也就中断了。同样，二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶（DDAH）也可以对抗ADMA，有利于NO的合成。可是，常见的心血管风险因素，例如高血脂、高胆固醇、高血压、胰岛素抵抗、高同型半胱氨酸、吸烟、肥胖等等，都可以削弱DDAH对抗ADMA的作用。
因此，尽管动物性膳食中动物蛋白也含有精氨酸，但是其降压功效就不显著。随着医学科学的发展，特别是人类营养学、营养医学的发展，可以把血管内皮作为医学营养干预的靶点，这必将为心血管疾病的治疗带来革命性的变化。
岳红文（中国／美国）：临床医学博士、教授。 1997年医学博士毕业于中国医学科学院、北京协和医学院阜外心血管病医院，2000 年在美国约翰霍普金斯医学院完成博士后研究，师从诺贝尔医学奖获得者Peter Agre 和William Guggino，从事基因治疗及创新药物的临床研究。2004年被聘为中国医学科学院阜外心血管病医院卫生部重点实验室、心内科临床药理中心教授及学术带头人。2013年美国Ornish心脏康复中心临床访问学者；2016任山东众心医联心脏康复中心院长；2019年担任中国抗衰老促进会理事及功效营养分会秘书长。
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