趙美平, 繆初蕾， 張聰聰, 鄭夢曉, 黃林靜, 吳成云, 王萬鐵△

(1. 溫州醫(yī)科大學病理生理學教研室， 浙江 溫州 325035； 2. 平陽縣人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科， 浙江 溫州 325000； 3. 溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科， 浙江 溫州 325027)

川芎嗪注射液對慢性阻塞性肺疾病患者肺動脈高壓的作用及其機制*

趙美平1, 繆初蕾2+， 張聰聰1, 鄭夢曉1, 黃林靜1, 吳成云3, 王萬鐵1△

(1. 溫州醫(yī)科大學病理生理學教研室， 浙江 溫州 325035； 2. 平陽縣人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科， 浙江 溫州 325000； 3. 溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科， 浙江 溫州 325027)

目的：觀察川芎嗪注射液對慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者肺動脈高壓的臨床作用并探討其可能機制。方法：將采集的確診為COPD的22例患者隨機分為2組(n=11): 常規(guī)治療組和川芎嗪治療組，并隨機抽取門診體檢正常者11例作為正常對照組。常規(guī)治療組予以臥床休息、低流量吸氧、支氣管舒張劑、糖皮質(zhì)激素及抗生素等治療，川芎嗪治療組在常規(guī)治療基礎上加用川芎嗪注射液(60 mg/d靜脈點滴)，正常對照組不予任何治療措施，治療2周后檢測3組的肺功能、動脈血氣分析及肺動脈壓，用敏感硫電極法檢測血漿硫化氫(H2S)的濃度。結(jié)果：①經(jīng)過2周治療后，常規(guī)治療組和川芎嗪治療組肺功能、動脈血氣分析、肺動脈壓等各項指標均比治療前有明顯改善，但川芎嗪治療組優(yōu)于常規(guī)治療組(P<0.05)；②川芎嗪組綜合治療后血漿H2S濃度明顯高于治療前和常規(guī)治療組 (P<0.01)。結(jié)論：川芎嗪注射液可能通過升高體內(nèi)H2S濃度，有效地改善COPD患者肺功能狀態(tài)。

川芎嗪注射液；肺動脈高壓；低氧高二氧化碳；慢性阻塞性肺疾病；硫化氫

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一種常見的肺部疾病，以氣流受限不完全可逆為特征，呈進行性發(fā)展，嚴重危害人民健康，在全球范圍內(nèi)發(fā)病率相當高，根據(jù)世界銀行/世界衛(wèi)生組織公布，2020年將由全球死亡患者原因的第 4 位升至第3位[1-3]。

肺心病是COPD急性發(fā)作的主要并發(fā)癥之一[4]，其發(fā)病機制尚不完全清楚。低氧高二氧化碳性肺動脈高壓(hypoxic hypercapnia pulmonary hypertension，HHPH)是COPD發(fā)展到肺心病的中心環(huán)節(jié)，可能與COPD肺病變引起血管床減少、肺實質(zhì)破壞、外周氣道阻塞、長期缺氧引起肺動脈痙攣、血管重塑等因素有關(guān)。近年來，有關(guān)內(nèi)源性硫化氫(H2S)/胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)體系與氧化應激、低氧之間關(guān)系的研究越來越受到關(guān)注；但目前尚未見臨床報道關(guān)于在低氧高二氧化碳環(huán)境下硫化氫(hydrogen sulfide，H2S)對收縮和重塑肺血管的作用。本室之前的動物實驗研究表明[5]，抗HHPH的作用可以通過H2S/CSE體系抑制血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell，VSMC)收縮及異常增殖實現(xiàn)，鹽酸川芎嗪注射液(ligustrazine hydrochloride injection，LHI)正是通過H2S/CSE體系達到抗HHPH的作用。本研究旨在探討川芎嗪注射液對慢性阻塞性肺疾病患者肺動脈高壓的臨床作用并探討其可能機制，為臨床慢性阻塞性肺疾病患者肺動脈高壓提供新的治療思路。

1 材料與方法

1.1 病例研究對象選擇、治療方案

1.1.1 入選標準 患者的病史、體格檢查、肺功能符合：(1)《慢性阻塞性肺疾病診治指南2013修訂版》中COPD急性加重期的診斷標準[6]；(2)慢性肺源性心臟病診斷標準；(3)心臟彩超檢查存在三尖瓣返流，可以依此判斷肺動脈收縮壓；(4)征得患者及患者家屬同意并簽署知情同意書，并經(jīng)本院倫理委員會批準。剔除標準：(1)合并有嚴重的心、肝、腎、腦病變的患者；(2)血小板減少癥及凝血機制障礙者；(3)不按醫(yī)囑用藥的患者；(4)對川芎嗪過敏者。

1.1.2 治療方案 本次采集的截至2013年5月入選COPD病例共22例，每組各11例。常規(guī)治療組(C組)11例；男性8例，女性3例，年齡55～88歲；川芎嗪治療組(L組)11例；男性8例，女性3例,年齡49～84歲；正常(非肺疾患)對照組(N組)11例；男性7例，女性4例，年齡61～84歲。各組年齡之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，性別比例之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；常規(guī)治療組予以常規(guī)治療：臥床休息、低流量吸氧、支氣管舒張劑、糖皮質(zhì)激素及抗生素，并加用生理鹽水500 ml靜脈滴注每天1次作為安慰劑對照，川芎嗪治療組在常規(guī)治療基礎上加用生理鹽水500 ml+川芎嗪針160 mg 靜脈滴注每天1次，共治療2周。另外隨機抽取門診體檢正常者11例作為正常對照組(N組)，不做任何治療。

1.2 主要儀器和試劑

MS-DIFFUSION型耶格肺功能計，西門子512型多普勒超聲儀，血氣分析儀(美國Premier 300)，PXS -270離子計(上海雷磁產(chǎn)品)，鹽酸川芎嗪注射液(鄭州卓峰制藥有限公司生產(chǎn)，2 ml：40 mg，批號H20055479)。

1.3 采樣

治療前后分別抽取動脈血2 ml立即予以血氣分析儀檢測(美國Premier 300)，空腹采集肘靜脈血2 ml，N組則間隔兩周時間各采樣一次，靜脈血注入密封采血管中靜置2 h后以3 000 r/min離心10 min,分離血清、留取血漿放入EP管, 置-20℃冰箱保存。

1.4 FEV1、PAP及PaO2、PaCO2的測定

所有入選病例分別于治療前后抽動脈血即刻進行血氣分析觀察氧分壓及二氧化碳分壓變化，予肺功能儀檢測獲得第一秒用力肺活量(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)；分別于治療前后予心臟彩超檢查，觀察肺動脈壓力。當三尖瓣關(guān)閉不全時，根據(jù)連續(xù)多普勒可測出三尖瓣收縮期血流頻譜的最大流速(VTR)，根據(jù)流體力學公式：RVSP=ΔPTR+RAP；ΔPTR=4VTR2，可得知三尖瓣返流最大跨瓣壓差ΔPTR，RVSP為右室收縮末壓，RAP為右房壓。輕度三尖瓣返流時RAP為0.667 kpa(5 mmHg)，中度三尖瓣返流時RAP為1.333 kpa(10 mmHg)，重度三尖瓣返流時RAP為2.000 kpa(15mmHg)。右室收縮末壓約等于肺動脈收縮壓，故用測得的右室收縮末壓來估測肺動脈收縮壓。

1.5 血漿H2S水平測定

采用敏感硫電極法：(1)配制標準硫離子溶液 Na2S·9 H2O 0.24 g, 去離子水1 ml, 配制成1 mol/L的標準液，再加入等量的抗氧化液。(2)配制抗氧化液去離子水85 ml，NaOH 8 g, EDTA 7 g，抗壞血酸10 g。 (3)血漿H2S測定程序 實驗前電極在去離子水中活化2 h以上。打開離子計，將測定項調(diào)至mV檔，預熱15 min，斜率調(diào)至100%,將敏感硫電極與參比電極一起浸入樣品中，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄，用去離子水沖洗電極,每測一個樣品結(jié)束,電極必須浸入去離子水中以保持其活化狀態(tài)。每次測定前應使用標準S2-溶液測定標準曲線。 (4)血漿H2S水平測定原理：血漿H2S通常有氣體(1/3)和NaHS(2/3)2種形式存在，加入抗氧化液后，H2S和NaHS與NaOH反應生成S2-，通過敏感硫電極測定血漿S2-，從而間接反應H2S質(zhì)量濃度。

1.6 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

2.1 三組受試者臨床資料比較

各組肺功能指標FEV1(%Perd) 的比較：與N組相比，C組與L組均有統(tǒng)計學意義(P<0.01，表1)。

Tab. 1 The basic condition and lung function in 3 groups (±s，n=11)

IndexGender(Men/Women)Age(yearsold)FEV1(%Perd)N7/474．6±9．293．9±6．6C8/371．1±10．650．6±9．7??L8/372．5±11．650．4±8．1??

N: Normal control group; C: Conventional treatment group; L: Ligustrazine treatment group

**P<0.01vsgroup N

2.2 三組受試者PaCO2的比較

與治療前相比(C組57.2±15.3，L組58.1±13.2)，治療后C組、L組PaCO2明顯降低(C組51.7±11.9，L組52.6±10.8；P<0.05)；但治療后的C組及L組PaCO2值比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；說明常規(guī)治療與川芎嗪治療均可以緩解COPD患者CO2潴留(圖1)。

Fig. 1 Changes of PaCO2before and after treatment in 3 groups*P<0.05vsbefore treatment

2.3 三組受試者PaO2的比較

與治療前相比(C組54.6±6.7，L組54.8±6.5)，治療后C組、L組PaO2明顯升高(C組57.3±6.5，L組58.2±8.2；P<0.05)；但治療后的C組及L組兩者比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05, 圖2)。

2.4 三組受試者PAP比較

治療前C組(50.6±12.5)和L組(49.3±13.9)PAP明顯較N組(14.53±1.02)高，具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；與治療前相比(C組50.6±12.5，L組49.3±13.9)，治療后C組PAP無明顯變化(48.6±11.0，P>0.05)，L組PAP明顯降低(44.6±12.8，P<0.05)，且治療后的L組較治療后的C組PAP值有所下降，具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；說明川芎嗪治療可以降低COPD患者肺動脈高壓(圖3)。

Fig. 2 Changes of PaO2before and after treatment in 3 groups*P<0.05vsbefore treatment

Fig. 3 Changes of PAP before and after treatment in 3 groups PAP: Pulmonary artery pressure*P<0.05vsgroup N;?#P<0.05vsbefore treatment;?△P<0.05vsgroup C

2.5 三組COPD患者血漿H2S濃度的比較

與治療前相比(C組23.4±1.3，L組23.4±1.5)，治療后C組血漿H2S濃度無明顯變化(24.4±1.3；P>0.05)，L組血漿H2S濃度明顯上升(28.8±1.4；P<0.01)。L組治療后H2S濃度明顯高于C組(L組28.8±1.4；C組24.4±1.3)，有統(tǒng)計學意義(P<0.01，圖4)，說明川芎嗪治療有升高血漿H2S的作用。

Fig. 4 Content of H2S in plasma before and after treatment in 3 groups**P<0.01vsbefore treatment；?##P<0.01vsgroup C

2.6 兩組COPD患者PAP與血漿H2S濃度的相關(guān)性分析

常規(guī)治療組和川芎嗪治療組兩組患者PAP與血漿H2S濃度呈正顯著負相關(guān)(n=22;r為-0.529,P<0.01)。

3 討論

依據(jù)COPD2013診治指南中的診斷標準[6]，肺功能檢查對COPD 的診斷及預后以及估計其嚴重程度、疾病進展和預后有重要意義，肺功能測試方法主要包括慢肺活量法、用力肺活量法和一口氣彌散法[7]。其中FEV1(%Per)對中度至重度COPD 氣流阻塞測定是很好的指標；此外，動脈血氣分析可顯示低氧血癥及高碳酸血癥。本研究顯示：與正常對照組相比，常規(guī)治療組和川芎嗪治療組患者PAP升高，F(xiàn)EV1(%Per)、PaO2均顯著降低(均P<0.05)，PaCO2顯著增高(P<0.05)，說明患者均發(fā)生HHPH情況。

川芎嗪注射液的主要由鹽酸川芎嗪，2，3，5，6-四甲基吡嗪鹽酸鹽構(gòu)成，化學結(jié)構(gòu)式：

現(xiàn)代藥理研究表明：川芎嗪具有擴張小動脈、降低心肌耗氧量、改善微循環(huán)、增加冠狀血管血流量、抑制血栓形成、延長凝血時間、降低血黏度、清除自由基、抗炎、抗氧化等作用[8-10]，主要用于心腦血管疾病。近幾年，LHI在肺動脈高壓及肺心病患者中使用得越來越頻繁。但是，至今為止，川芎嗪的作用機理仍未闡明完全，而它與信號轉(zhuǎn)導通路之間的關(guān)系研究也未有所進展。我們采取了給常規(guī)治療組患者予以低流量吸氧、支氣管擴張劑、糖皮質(zhì)激素及抗生素的治療方法而川芎嗪治療組在常規(guī)治療基礎上加用了川芎嗪注射液，經(jīng)過連續(xù)2周治療后，觀察川芎嗪在常規(guī)治療組及川芎嗪治療組COPD患者肺動脈高壓中的影響。結(jié)果如下：常規(guī)治療組、川芎嗪治療組與正常對照組相比，動脈血氣分析及臨床肺功能檢查顯示，患者PaCO2降低，PaO2升高，PAP在常規(guī)治療組變化不明顯(P>0.05)，在川芎嗪組降低顯著(P<0.05)，說明川芎嗪有降低COPD患者肺動脈壓的功效。兩治療組治療前后各指標差值的比較雖然沒有統(tǒng)計學上的意義，但與常規(guī)治療組相比，川芎嗪組的PaCO2有降低趨勢，PaO2有上升趨勢，PAP有下降趨勢。表明在常規(guī)治療藥物上加用川芎嗪能有效降低肺動脈壓，更好地減輕COPD患者CO2潴留和缺氧癥狀，從而起到預防或抑制HHPH形成的作用。

本所先前動物實驗研究表明，H2S/CSE體系在HHPH形成過程中扮演了重要角色，低氧高二氧化碳可抑制H2S/CSE通路的活化[11，12]。本研究結(jié)果顯示，病程3～50年的COPD患者，血漿H2S濃度明顯低于正常，且血漿H2S濃度的變化趨勢和肺動脈壓力增高的趨勢呈顯著負相關(guān)，表明H2S/CSE通路的抑制可能參與形成肺動脈高壓。川芎嗪治療后血漿H2S濃度顯著升高，而常規(guī)治療組變化不明顯，兩組在H2S濃度之間比較存在顯著差異，提示川芎嗪可激活H2S/CSE通路，抑制血管平滑肌細胞收縮及異常增殖實現(xiàn)其抗HHPH的作用。

綜上可見，對于HHPH性COPD患者，中西醫(yī)結(jié)合治療效果顯著。以規(guī)范化西醫(yī)治療為基礎，聯(lián)合應用中藥LHI能更加有效地降低肺動脈壓，改善肺功能，具有一定的臨床使用價值。其作用機制可能是通過活化H2S/CSE通路來實現(xiàn)減輕HHPH性肺動脈高壓發(fā)生發(fā)展的作用。

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The effects and mechanisms of ligustrazine injection on pulmonary arterial hypertension in COPD patients

ZHAO Mei-ping1, MIU Chu-lei2+， ZHANG Cong-cong1, ZHENG Meng-xiao1, HUANG Lin-jing1, WU Cheng-yun3, WANG Wan-tie1△

(1. Department of Pathophysiology, Wenzhou Medical University, Wenzhou 325035; 2. Department of Respiratory Medicine, Pingyang County People's Hospital, Wenzhou 325000; 3. Department of Respiratory Medicine, the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China)

Objective: To observe the effects of ligustrazine hydrochloride injection(LHI) on pulmonary arterial hypertension in chronic obstructive pulmonary disease(COPD) patients and to investigate its possible mechanisms. Methods: Twenty-two cases of patients with COPD were randomly divided into conventional treatment group (group C) and ligustrazine treatment group(group L), 11 persons were randomly selected from healthy subjects without lung disease served as normal control group(group N). Group C was given bed rest, low flow oxygen inhalation, bronchial diastolic agent, glucocorticoid and antibiotics and other conventional treatment, and group L was added with ligustrazine hydrochloride injection on the above mentioned basis treatment, group N was given no treatment. After 2 weeks, lung function, blood gas analysis and pulmonary arterial pressure were compared among the three groups, and the content of H2S in plasma was tested with sensitive sulfur electrode method. Results: ①After two weeks treatment, in group L and group C pulmonary function, blood gas analysis, pulmonary artery pressure were obviously improved, and group L was better than group C (P<0.05); ② In group L the content of H2S was increased (P<0.01), group C had no significant difference (P>0.05), and there was a significant difference between the two groups (P<0.01). Conclusion: Combination with LHI can effectively improve lung function. LHI may relieve hypoxic hypercapnia pulmonary hypertension induced by COPD through raising the content of H2S.

ligustrazine hydrochloride injection; pulmonary arterial hypertension; hypoxia-hypercapnia; COPD; H2S

浙江省中醫(yī)藥科技計劃重點項目(2013ZZ011)

2015-06-23

2016-05-17

R563， R453.9

A

1000-6834(2016)05-408-05

10.13459/j.cnki.cjap.2016.05.006

△【通訊作者】Tel: 0577-86689817; E-mail: wwt@wmu.edu.cn.+: 并列第一作者