趙童 馬欣 吉訓(xùn)明

缺血適應(yīng)是指對(duì)組織器官進(jìn)行短暫的、非致死性的缺血后，在持續(xù)缺血的過程中，提高了機(jī)體對(duì)缺血的耐受能力[1]。缺血適應(yīng)由Murry等[2]于1986年首次報(bào)道。多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，短期閉塞和再通均可在隨后的持續(xù)缺血過程中發(fā)揮保護(hù)作用[3-4]。對(duì)于心臟、大腦等缺血耐受性較差的重要臟器，人為誘發(fā)其缺血的風(fēng)險(xiǎn)較高，且需血管內(nèi)介入操作，故其臨床應(yīng)用受到限制。有研究建立了狗冠狀動(dòng)脈前降支閉塞模型，在前降支缺血前1 h，通過回旋支給予4個(gè)循環(huán)的缺血適應(yīng)(每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注)，結(jié)果顯示，局部缺血適應(yīng)可減小心肌梗死的面積[5]。遠(yuǎn)隔缺血適應(yīng)(remote ischemic conditioning，RIC)是一種新的缺血適應(yīng)方式，通過遠(yuǎn)隔器官短暫的缺血-再灌注，以保護(hù)靶器官持續(xù)缺血性損傷[1]。RIC最常用的方式是通過前臂的缺血(即骨骼肌缺血)為靶器官提供缺血保護(hù)[6-14]，其操作方法是采用血壓袖帶充氣和放氣以誘導(dǎo)上肢的缺血和再灌注，通常需重復(fù)3～4個(gè)循環(huán)才能起到保護(hù)作用[6，15]，現(xiàn)已逐漸應(yīng)用于缺血性心腦血管疾病的臨床研究。我們通過復(fù)習(xí)文獻(xiàn)，現(xiàn)對(duì)RIC的可能機(jī)制及其應(yīng)用研究進(jìn)行綜述。

1 RIC的可能機(jī)制

RIC對(duì)缺血-再灌注過程的保護(hù)作用機(jī)制主要涉及體液通路、神經(jīng)通路及免疫通路，對(duì)其可能機(jī)制的研究結(jié)果多源自心血管疾病方面，部分?jǐn)?shù)據(jù)源自缺血性腦血管疾病的相關(guān)研究[16-17]。

1.1 體液通路

每一循環(huán)RIC包括一個(gè)缺血期和一個(gè)缺血后再灌注期，缺血適應(yīng)部位的血管產(chǎn)生保護(hù)因子并隨血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至靶器官。有研究建立肢體RIC后的新西蘭家兔模型，將其血清樣本提供給離體的心肌細(xì)胞，顯示離體心肌細(xì)胞獲得了對(duì)抗心臟缺血-再灌注損傷能力[18]，提示血液循環(huán)中的某些體液因子可作用于RIC誘導(dǎo)的心肌保護(hù)。目前認(rèn)為這些體液因子包括：腺苷、血紅蛋白氧化酶-1等[19-20]。

1.2 神經(jīng)通路

Ren等[21]在卒中大鼠模型中應(yīng)用傳入神經(jīng)阻滯劑(辣椒素)，結(jié)果顯示，應(yīng)用RIC(左后肢股動(dòng)脈進(jìn)行3個(gè)循環(huán)的RIC，每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注)+辣椒素組腦梗死面積百分比為(47.5±2.9)%，僅應(yīng)用RIC組大鼠腦梗死面積百分比為(19±4)%(P<0.05)。該研究結(jié)果提示，通過辣椒素預(yù)處理能夠抑制肢體RIC誘導(dǎo)的神經(jīng)保護(hù)作用。另有研究將RIC應(yīng)用于大腦中動(dòng)脈閉塞大鼠模型(單側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞90 min誘發(fā)腦梗死)，將21只大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組(僅誘發(fā)大腦中動(dòng)脈閉塞)、RIC組(后肢進(jìn)行3個(gè)循環(huán)RIC，每個(gè)循環(huán)為15 min缺血-15 min再灌注)及RIC+六甲銨組(于RIC前30 min，靜脈注射六甲銨)，每組7只，結(jié)果顯示，RIC組腦梗死面積較對(duì)照組明顯減小(P<0.01)，RIC+六甲銨組較RIC組腦梗死面積增加(P<0.05)。該研究表明，RIC的神經(jīng)保護(hù)作用能夠被神經(jīng)節(jié)阻滯劑(六甲銨)抑制[22]。因此，神經(jīng)通路可能參與了RIC誘導(dǎo)的保護(hù)作用。

1.3 免疫通路

缺血-再灌注損傷以增加炎性細(xì)胞為特點(diǎn)，RIC誘導(dǎo)的心肌保護(hù)作用被認(rèn)為與炎性反應(yīng)相關(guān)。對(duì)健康成年志愿者前臂進(jìn)行3個(gè)循環(huán)的RIC(每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注)，24 h后觀察其血清樣本，結(jié)果顯示，促炎基因CD11b表達(dá)下調(diào)(P=0.01)[23]。對(duì)5名健康成年男性，通過單次上肢3個(gè)循環(huán)的RIC(每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注)，連續(xù)應(yīng)用10 d，并分別于RIC前、RIC后1 d和RIC后10 d采集靜脈血標(biāo)本，結(jié)果顯示，RIC后1 d中性粒細(xì)胞黏附分子下降了(0.8±0.2)%，RIC后10 d下降了(2.6±0.7)%(P<0.05)[24]。對(duì)大鼠股動(dòng)脈進(jìn)行6個(gè)循環(huán)的RIC，每個(gè)循環(huán)為4 min缺血-4 min再灌注，結(jié)果顯示，涉及及抗氧化應(yīng)激的相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)(P<0.05)[25]。

RIC的機(jī)制可能涉及體液通路、神經(jīng)通路及免疫通路等多種機(jī)制的疊加，甚至尚有未被發(fā)現(xiàn)的機(jī)制，未來(lái)需進(jìn)一步探討。

2 RIC分類及其基礎(chǔ)研究

根據(jù)啟動(dòng)時(shí)間，RIC分為3類：(1)遠(yuǎn)隔缺血預(yù)適應(yīng)(remote ischemic preconditioning， RIPC)，即在缺血事件前應(yīng)用；(2)遠(yuǎn)隔缺血時(shí)適應(yīng)(remote ischemic perconditioning， RIPerC)，即發(fā)生缺血，在再灌注前應(yīng)用；(3)遠(yuǎn)隔缺血后適應(yīng)(remote ischemic postconditioning，RIPostC)，即缺血后，再灌注時(shí)應(yīng)用。

RIPC最早于1993年被提出，實(shí)驗(yàn)采用狗冠狀動(dòng)脈前降支閉塞模型，于前降支閉塞前1 h，在旋支進(jìn)行了4個(gè)循環(huán)的RIC[5]。RIPC是指通過缺血事件前的短暫缺血刺激，使遠(yuǎn)隔部位靶器官或組織在隨后的持續(xù)缺血損傷或缺血-再灌注損傷受到保護(hù)[26]。Ren等[27]應(yīng)用大腦中動(dòng)脈閉塞大鼠模型，在人為誘發(fā)腦梗死前，立即應(yīng)用3個(gè)循環(huán)的肢體RIPC(麻醉后左下肢股動(dòng)脈分離夾閉-再通)，每個(gè)循環(huán)為15 min缺血-15 min再灌注，結(jié)果顯示，皮質(zhì)梗死面積減少的百分比高于對(duì)照組(僅麻醉，不予股動(dòng)脈缺血)[(47.7±7.6)%比(9.8±8.6)%，P<0.05]。Wei等[22]在心肌梗死動(dòng)物模型中同樣發(fā)現(xiàn)了RIPC對(duì)心肌的保護(hù)作用。在心肌梗死豬模型中，置入球囊持續(xù)擴(kuò)張左前降支40 min以誘發(fā)心肌梗死，采用單側(cè)下肢4個(gè)循環(huán)的RIPC，每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注，結(jié)果顯示，對(duì)照組(僅誘發(fā)前降支缺血，不予下肢RIPC)和RIPC組透壁心肌梗死面積百分比分別為(53±8)%和(26±9)%，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)[28]。

Schmidt等[29]最早將RIPerC應(yīng)用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，該研究采用冠狀動(dòng)脈前降支閉塞豬模型，于其前降支閉塞時(shí)、再灌注前，于豬后肢進(jìn)行了4個(gè)循環(huán)的RIC，每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注，結(jié)果顯示，RIPerC組心肌梗死面積百分比低于對(duì)照組(僅誘導(dǎo)前降支缺血，不予RIPerC訓(xùn)練)[(38±5)%比(60±5)%，P=0.004]。Hoda等[30]將卒中鼠類模型分為肢體RIPerC聯(lián)合溶栓治療組(大腦中動(dòng)脈閉塞后4 h靜脈給予阿替普酶)、RIPerC組、溶栓組和對(duì)照組(僅誘發(fā)缺血事件)，聯(lián)合治療組相較于對(duì)照組可減小梗死面積的50%(P<0.01)；與RIPerC組比較，聯(lián)合治療組可減小梗死面積的25.7%(P=0.0082)；與溶栓組比較，聯(lián)合治療組可減小梗死面積的23.8%(P=0.014)。

RIPostC是指在遠(yuǎn)隔器官或組織缺血后進(jìn)行RIC，從而起到腦缺血-再灌注損傷的保護(hù)作用[31]。有研究應(yīng)用大腦中動(dòng)脈遠(yuǎn)段閉塞大鼠模型，通過大腦中動(dòng)脈閉塞30 min誘發(fā)缺血事件，對(duì)照組僅誘發(fā)缺血，不應(yīng)用RIC，肢體RIPostC組在腦缺血事件后立即或3 h于左側(cè)股動(dòng)脈進(jìn)行3個(gè)循環(huán)的RIC，每個(gè)循環(huán)為15 min閉塞-15 min再灌注，結(jié)果顯示，RIPostC組能夠減少大腦中動(dòng)脈遠(yuǎn)段閉塞大鼠模型腦梗死面積的67%或43%(P<0.01)，但再灌注后6 h應(yīng)用RIC則未顯示保護(hù)作用[21]。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，RIPostC應(yīng)在腦缺血-再灌注后盡早應(yīng)用。然而，有研究得到相反的結(jié)果。Sun等[32]將大腦中動(dòng)脈閉塞90 min建立大腦中動(dòng)脈閉塞大鼠模型，RIPostC組在雙側(cè)股動(dòng)脈均進(jìn)行3個(gè)循環(huán)的RIC，每個(gè)循環(huán)為5 min 缺血-5 min再灌注，結(jié)果顯示，對(duì)照組(僅行大腦中動(dòng)脈閉塞)腦梗死面積占全部腦組織百分比為(66.58±3.30)%，再灌注后6 h和3 h RIPostC組腦梗死面積占全部腦組織百分比分別為(33.45±2.78)%和(46.44±2.65)%。該結(jié)果提示，在腦缺血-再灌注損害后6 h應(yīng)用RIC較3 h應(yīng)用的保護(hù)作用更明顯。上述兩個(gè)研究得到相反結(jié)果可能與其誘發(fā)缺血事件時(shí)長(zhǎng)不同(前者為大腦中動(dòng)脈閉塞30 min，后者為大腦中動(dòng)脈閉塞90 min)及應(yīng)用RIC時(shí)長(zhǎng)不同(前者為左側(cè)股動(dòng)脈3個(gè)循環(huán)RIC，每個(gè)循環(huán)為15 min缺血-15 min再灌注，后者為雙側(cè)股動(dòng)脈3個(gè)循環(huán)RIC，每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注)有關(guān)。在健康成年雄性SD大鼠心肌梗死模型中，通過結(jié)扎前降支誘發(fā)心肌梗死，RIPostC組大鼠左后肢每隔1天應(yīng)用3個(gè)循環(huán)5 min缺血-5 min再灌注，重復(fù)至心肌梗死后第4、6、8周，結(jié)果顯示，RIPostC組心肌梗死后肌酸磷酸肌酶-同功脢和心肌肌鈣蛋白I水平均明顯減少(均P<0.05)[33]。

RIC在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用為臨床研究提供了有效性和安全性方面的證據(jù)，且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，故干擾因素較少，但關(guān)于RIC的周期、每個(gè)周期缺血-再灌注時(shí)間以及RIC開始啟用的時(shí)間，目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，仍需進(jìn)一步探討。

3 RIC的臨床研究

3.1 RIC對(duì)缺血性腦血管疾病預(yù)后的影響

應(yīng)用RIPC能夠減少頸動(dòng)脈支架置入患者術(shù)后新發(fā)腦梗死發(fā)生率。Zhao等[7]將126例經(jīng)血管造影檢查證實(shí)存在頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄>70%的患者分為RIPC組(63例)和對(duì)照組(63例)，其血壓袖帶壓力分別為200 mmHg和60 mmHg。兩組患者均于頸動(dòng)脈支架置入術(shù)前進(jìn)行了2周的RIPC訓(xùn)練，即每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注，5個(gè)循環(huán)/次，2次/d。術(shù)后經(jīng)MR擴(kuò)散加權(quán)成像證實(shí)，RIPC組和對(duì)照組患者新發(fā)腦梗死發(fā)生率分別為15.87%和36.51%，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。由于缺血事件的不可預(yù)測(cè)性，RIPC的臨床應(yīng)用受到一定的限制，以往的研究多為頸動(dòng)脈狹窄擬行支架置入術(shù)者，應(yīng)用RIPC可降低圍術(shù)期腦梗死的發(fā)生率，對(duì)于已發(fā)生缺血性腦血管事件的應(yīng)用受到了一定程度的限制。

有研究對(duì)急性缺血性卒中患者在發(fā)病24 h內(nèi)給予4個(gè)循環(huán)的RIC，每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注，結(jié)果顯示，RIPerC組患者90 d美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評(píng)分中位數(shù)為1(0.5，5.0)分，對(duì)照組NIHSS評(píng)分中位數(shù)為3(2.0，9.5)分，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.04)，而90 d改良Rankin量表(mRS)評(píng)分的組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)[8]。因RIPerC應(yīng)用時(shí)間窗較短，需在缺血事件發(fā)生后血管再通前立即應(yīng)用，且多為單次應(yīng)用，故其對(duì)臨床預(yù)后的影響是否有效仍有待進(jìn)一步考證。Hougaard 等[9]對(duì)發(fā)病4.5 h內(nèi)的急性缺血性卒中患者，在院前急救轉(zhuǎn)運(yùn)過程中應(yīng)用上肢4個(gè)循環(huán)RIC，每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注，入院后進(jìn)行NIHSS評(píng)分，并根據(jù)MRI檢查結(jié)果給予溶栓治療，結(jié)果顯示，RIPerC結(jié)合溶栓治療組與單純?nèi)芩ㄖ委熃M比較，在減少缺血半暗帶面積、1個(gè)月后腦梗死面積、90 d mRS評(píng)分0～1分比例方面均有改善，但組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。該研究結(jié)果提示，院前肢體RIPerC可能會(huì)啟動(dòng)神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)，減少腦梗死面積，但仍需進(jìn)一步證實(shí)。

Meng等[10]對(duì)80～90歲癥狀性顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者長(zhǎng)期應(yīng)用雙上肢RIPostC，5個(gè)循環(huán)/d，每個(gè)循環(huán)為5 min缺血-5 min再灌注，共應(yīng)用180 d，結(jié)果顯示，能夠降低發(fā)病180 d時(shí)的缺血性腦血管事件復(fù)發(fā)率(RIPostC組和對(duì)照組復(fù)發(fā)率分別為13.3% 和35.7%，P=0.004)。另有研究對(duì)癥狀性顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄急性缺血性卒中患者進(jìn)行90 d和300 d時(shí)卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的觀察，結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，長(zhǎng)期應(yīng)用RIPostC可降低卒中復(fù)發(fā)率(90 d時(shí)，5%比23.3%；300 d時(shí)，7.9%比26.7%；均P<0.01)，促進(jìn)卒中癥狀的恢復(fù)(mRS評(píng)分降至0～1分的時(shí)間縮短)，且腦灌注狀態(tài)得到改善[34]。上述研究表明，RIPostC能夠改善急性缺血性腦血管疾病的長(zhǎng)期預(yù)后，尤其是對(duì)于超老齡患者，RIPostC可能使其獲益。

3.2 RIC對(duì)于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病預(yù)后的影響

多項(xiàng)研究表明，對(duì)于穩(wěn)定型冠心病患者，擇期行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)成形術(shù)(percutaneous transluminal coronary angiopla，PTCA)或冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting，CABG)治療可改善心肌缺血，但手術(shù)操作可能會(huì)造成圍術(shù)期心肌梗死(peri-procedural myocardial infarction，PMI)，而聯(lián)合應(yīng)用RIPC或RIPerC能夠降低PMI的發(fā)生率、術(shù)后心肌酶學(xué)標(biāo)志物水平，改善遠(yuǎn)期臨床預(yù)后，并減少術(shù)后6個(gè)月、1年及6年時(shí)主要不良心腦血管事件發(fā)生率[6,11-14，35]。但有研究提示，術(shù)后單次應(yīng)用RIPostC并未顯示PMI發(fā)生率降低及遠(yuǎn)期預(yù)后改善的作用[36]。對(duì)于急性ST段抬高型心肌梗死患者，行PTCA治療的同時(shí)應(yīng)用RIPerC可改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后，并降低主要不良心腦血管事件發(fā)生率[37]。

RIPC和RIPerC在缺血性心血管疾病急性期的應(yīng)用受時(shí)間窗的限制，可用于穩(wěn)定型冠心病擬行擇期PTCA或CABG者。短期應(yīng)用RIPostC并不一定降低PMI的發(fā)生率及改善遠(yuǎn)期預(yù)后，而長(zhǎng)期應(yīng)用RIPostC對(duì)缺血性心血管疾病患者預(yù)后的影響仍缺乏相關(guān)研究。

4 小結(jié)

在缺血性心腦血管疾病中，RIPC應(yīng)用于穩(wěn)定型冠心病患者擬行PTCA或CABG前，以及頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄擬行支架置入術(shù)者，其可降低圍術(shù)期新發(fā)梗死的發(fā)生率。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生心腦缺血事件者，RIPC的應(yīng)用受到一定的限制。RIPerC對(duì)穩(wěn)定型冠心病患者具有心肌保護(hù)作用，可改善患者遠(yuǎn)期臨床預(yù)后，同時(shí)其對(duì)急性ST段抬高型心肌梗死患者具有改善長(zhǎng)期預(yù)后的作用。對(duì)于急性缺血性腦血管疾病，RIPerC聯(lián)合溶栓雖在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)有效，但在臨床研究中仍缺乏更多的數(shù)據(jù)。RIPostC對(duì)冠心病患者可能無(wú)效，但目前研究?jī)H限于單次應(yīng)用，缺乏長(zhǎng)期應(yīng)用的相關(guān)研究數(shù)據(jù)。對(duì)于超老齡、難以耐受手術(shù)的癥狀性顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者，長(zhǎng)期應(yīng)用RIPostC逐漸成為一種新的干預(yù)方式。

關(guān)于RIC基礎(chǔ)和臨床研究，現(xiàn)有數(shù)據(jù)仍較少，且無(wú)一致性結(jié)論。RIC對(duì)于改善缺血性心腦血管疾病的遠(yuǎn)期預(yù)后有一定作用，但在RIC啟動(dòng)時(shí)間、應(yīng)用周期等方面尚無(wú)明確標(biāo)準(zhǔn)，尤其缺乏同時(shí)合并心腦血管疾病患者的RIC應(yīng)用研究結(jié)果，有待于未來(lái)對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步探索。