◆文 陳紅燕 劉媛 李歡歡
心肌再灌注損傷是經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PPCI)缺血性心臟病過程中,對心肌造成的進(jìn)一步損傷。雖然隨著經(jīng)皮PPCI 技術(shù)及新型抗血小板等抗栓藥物的開發(fā)使心肌再灌注方案得到不斷優(yōu)化,但當(dāng)前醫(yī)學(xué)界仍缺乏減輕心肌再灌注損傷的有效方法。因此,需要尋找能預(yù)防心肌再灌注損傷并可以作為PPCI 輔助治療的新措施,以改善ST 段抬高型心肌梗死患者的臨床預(yù)后。
缺血性心臟病是世界范圍內(nèi)致死及致殘的主要原因。對急性ST 段抬高型心肌梗死患者,通過直接經(jīng)皮PPCI 進(jìn)行及時有效的心肌再灌注是縮小心肌梗死范圍、保護(hù)左心室收縮功能并改善臨床預(yù)后的治療選擇。矛盾的是,心肌再灌注是一把“雙刃劍”,需要付出代價,其本身反而可能會對心肌造成進(jìn)一步損傷——這一現(xiàn)象稱為“心肌再灌注損傷”。目前的研究表明,自由基、鈣超載、心肌纖維能量代謝障礙、中性粒細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、細(xì)胞黏附分子與細(xì)胞凋亡等均可能參與缺血再灌注損傷。
根據(jù)心肌缺血再灌注損傷的發(fā)生機制,對其的防治包括:抗氧化治療、減輕鈣超載、缺血預(yù)處理以及藥物預(yù)處理。
抗氧化治療自由基在許多疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中扮演著重要的角色,因此自由基清除劑對疾病的控制顯得尤為重要。然而,盡管有大量關(guān)于抗氧化劑的動物實驗研究,對于臨床上缺血再灌注損傷性疾病卻沒有常規(guī)應(yīng)用,這并不是因為缺乏臨床研究。研究發(fā)現(xiàn),冠狀動脈手術(shù)的患者應(yīng)用維生素E,其肌鈣蛋白I(cTn-I)、心肌型肌酸激酶同工酶(CK-MB)等產(chǎn)生較對照組顯著降低,可以明顯減輕再灌注損傷。但是,另有實驗證明,冠心病患者或具有冠心病高危因素的人長期服用維生素E,效果不肯定。臨床實驗研究發(fā)現(xiàn),抗氧化維生素即復(fù)合維生素(維生素E、維生素C 和胡蘿卜素)可顯著增加血中維生素水平,安全性良好,但是不降低5 年間任何血管疾病、腫瘤或其他主要終點的危險性,因此長期使用維生素作為補充治療并無任何積極療效。離體鼠心臟缺血再灌注實驗證明,同時應(yīng)用超氧化物歧化酶、過氧化氫酶能明顯減少心肌細(xì)胞凋亡。盡管理論與科學(xué)實驗證明自由基清除劑或抗氧化劑的聯(lián)合應(yīng)用有效,但迄今為止,這些藥物的聯(lián)合應(yīng)用在臨床上尚未廣泛開展,有待進(jìn)一步的研究和驗證。
減輕鈣超載心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載是心肌缺血再灌注損傷中的決定因素。鈣超載破壞線粒體和細(xì)胞膜,降低ATP 的產(chǎn)生,使細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵酶和蛋白質(zhì)流失,降低收縮纖維的敏感性而促發(fā)加重心肌頓抑。缺血時肌漿網(wǎng)對鈣攝取下降,再灌注時進(jìn)一步下降。因而細(xì)胞內(nèi)鈣濃度升高,線粒體內(nèi)鈣積聚。許多研究表明,運用鈉氫交換阻斷劑和鈉鈣交換阻斷劑進(jìn)行藥物預(yù)適應(yīng),可以影響心肌缺血再灌注損傷的后果。國外有學(xué)者對2918 例冠脈旁路移植術(shù)患者研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用鈉氫交換抑制劑可顯著改善患者的預(yù)后。
缺血預(yù)處理(IPC)和藥物預(yù)處理(PPC)心肌預(yù)處理是一種普遍和有力的抗缺血再灌注損傷的內(nèi)源性保護(hù)機制,適當(dāng)?shù)乃幬镱A(yù)處理可有效調(diào)動該保護(hù)機制。
IPC 最早由Murry 及其同事在1986年報道。在這個里程碑式的實驗中,他們證明了先給予5 分鐘非致命性缺血,然后再給予5 分鐘再灌注,如此重復(fù)4 次,能夠減輕隨后發(fā)生的長時間梗死性缺血所導(dǎo)致的心肌壞死,從而發(fā)揮心臟保護(hù)作用。在犬的實驗?zāi)P椭?,心肌梗死范圍縮小了75%。隨后發(fā)現(xiàn),這一現(xiàn)象同樣存在于其他動物物種,如大鼠、兔和豬等。在動物實驗中,IPC 不僅縮小梗死范圍,而且減少再灌注性心律失常、心肌細(xì)胞能量需求及內(nèi)皮損傷,并能加速心肌功能的恢復(fù)。IPC 的保護(hù)作用有兩個時間窗,第一個在IPC刺激后立即出現(xiàn),持續(xù)3~4小時(早期或經(jīng)典預(yù)處理),第二個發(fā)生在預(yù)處理刺激后約24 小時,可以持續(xù)達(dá)72 小時(延遲或晚期預(yù)處理或者“保護(hù)作用的第二時間窗”)。離體人類心肌實驗表明,對于心肌具有保護(hù)機制的這兩個時間窗有區(qū)別,其中第一窗的保護(hù)作用明顯強于第二窗。IPC 早期保護(hù)作用僅可抵抗心肌壞死,而延遲保護(hù)不僅可抗心肌壞死而且可抗心肌頓抑,更有臨床應(yīng)用價值。
PPC 是根據(jù)IPC 機制,通過藥物激發(fā)或模擬機體內(nèi)源性物質(zhì)而呈現(xiàn)減弱心肌再灌注損傷的方法。其研究方法也是通過模擬IPC 建立起來的。1997 年首次提出,線粒體鉀離子通道是缺血預(yù)處理發(fā)揮心臟保護(hù)作用的關(guān)鍵介質(zhì)或效應(yīng)器。后續(xù)的實驗表明,其在缺血處理及尼可地爾等藥物介導(dǎo)的藥物處理中發(fā)揮作用。其中,尼可地爾是鉀離子通道開放劑(PCOs)中具有代表性的一個藥物。國外學(xué)者認(rèn)為,尼可地爾既是PCOs,又具有硝酸酯的性質(zhì),有更強的心肌保護(hù)效應(yīng),可作為PPCI 的輔助用藥。