石向欣，賀玉曉，趙躍華，張韞歡，張敏秀，王占啟

(1.河北大學(xué)醫(yī)學(xué)院，河北 保定 071000； 2.河北大學(xué)附屬醫(yī)院心內(nèi)科，河北 保定 071000)

全球每年有140多萬急性冠狀動脈綜合征患者，其中ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)是主要的致死原因，占急性冠狀動脈綜合征的近1/3[1]。經(jīng)皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention，PCI)可迅速恢復(fù)心肌血流灌注，但STEMI患者的病死率仍較高，由此帶來的心肌缺血再灌注損傷占最終心肌梗死面積的50%[2-3]。Murry等[4]首次發(fā)現(xiàn)缺血預(yù)適應(yīng)，即心肌缺血前多次短暫的缺血再灌注可保護心臟免受隨后持續(xù)性的缺血性損傷。Zhao等[5]發(fā)現(xiàn)，缺血后適應(yīng)在心肌缺血后再灌注前，對心臟進行短周期的再灌注/再阻斷，可減少心肌梗死范圍、減輕心肌細(xì)胞水腫，從而改善心功能。Kerendi等[6]首次報道了遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)具有心肌保護作用。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)是一種機械心臟保護策略，由短期間歇性血壓袖帶的充氣和放氣引起肢體的缺血和再灌注[7]。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)對STEMI患者的保護作用，已在臨床試驗中通過評估心肌酶水平和左心室功能得到證實，并進行了系統(tǒng)評價，為心肌缺血再灌注損傷的防治提供了新的策略[8-9]?，F(xiàn)對遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的心肌保護機制和臨床應(yīng)用進展予以綜述。

1 遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的心肌保護機制

遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)對心肌的潛在性保護機制尚不明確，目前存在神經(jīng)反射機制和體液機制兩種假說，同時也存在兩者的共同作用。隨著研究的不斷深入，一些小分子和各種信號通路的發(fā)現(xiàn)使兩種假說得以豐富。

1.1體液機制 遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的體液機制假說認(rèn)為，缺血刺激可以產(chǎn)生能夠進入循環(huán)并對心肌發(fā)揮保護作用的物質(zhì)。Dickson等[10]通過家兔交叉配型血液樣品的配對實驗發(fā)現(xiàn)，預(yù)處理組心肌梗死面積占風(fēng)險區(qū)域缺血再灌注損傷的百分比較對照組顯著降低，并可減少77%的心肌梗死面積，可見缺血預(yù)適應(yīng)可通過全血輸注轉(zhuǎn)移到非預(yù)處理動物，故認(rèn)為缺血預(yù)適應(yīng)可能通過影響血液循環(huán)內(nèi)活性物質(zhì)濃度實現(xiàn)對靶器官的保護作用，從而提出缺血預(yù)適應(yīng)的體液機制。Shimizu等[11]研究發(fā)現(xiàn)，制備的遠(yuǎn)程預(yù)處理兔和人類心臟透析液的體液機制有關(guān)。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)期間，人類獲得的血漿透析液可保護遠(yuǎn)程預(yù)處理兔，表明體液物質(zhì)具有跨物種效應(yīng)；此外，遠(yuǎn)程預(yù)處理兔血漿中可轉(zhuǎn)移疏水性15 kDa心臟保護因子具有耐冷凍、耐解凍和耐變性，但是否為體液調(diào)節(jié)因子仍不確定。遠(yuǎn)端組織產(chǎn)生內(nèi)源性物質(zhì)(如腺苷、緩激肽、阿片類藥物、降鈣素基因相關(guān)肽和內(nèi)源性大麻素)的研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，缺血預(yù)處理介質(zhì)可進入血流并激活心肌中的相應(yīng)受體，從而募集各種非細(xì)胞途徑的心臟保護作用，但負(fù)責(zé)缺血預(yù)處理的體液因子仍不清楚，需要進一步研究[12-13]。Biennial Hatter心血管工作組會議提出，最有前景且具有實驗證據(jù)的心肌保護因子是基質(zhì)衍生因子1α(stromal derived factor 1α，SDF-1α)、一氧化氮和miR-144，對肢體實施遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)后，以上3種物質(zhì)在血漿中的濃度顯著升高，且阻斷這些因子可去除遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的心肌保護作用[14]。心肌保護因子主要通過作用于再灌注損傷挽救激酶和生存活化因子增強通路，進而影響缺血再灌注損傷的線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔和線粒體ATP敏感性鉀通道，實現(xiàn)對心肌的保護作用。

1.1.1SDF-1α SDF-1α是CXC趨化因子家族的一種細(xì)胞因子，分子量為8 000，是由89個氨基酸構(gòu)成的多肽蛋白，具有多種生物活性。研究顯示，SDF-1α在心肌梗死后干細(xì)胞歸巢、增殖、心肌細(xì)胞修復(fù)、再生和左心室重構(gòu)方面起重要作用。有研究證實，SDF-1α通過與CXC趨化因子受體4結(jié)合，作用于心肌梗死后的缺血區(qū)域，促進細(xì)胞修復(fù)，減輕缺血再灌注損傷并改善左心室收縮功能。有研究證實，SDF-1α的CXC趨化因子受體4反射通過G蛋白α1依賴途徑來激活磷脂酰肌醇-3-激酶、促分裂原活化的蛋白激酶、蛋白激酶C和Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，從而調(diào)整再灌注損傷挽救激酶通路；此外，Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可啟動生存活化因子增強通路，從而實現(xiàn)對細(xì)胞的保護作用[15]。

1.1.2一氧化氮 一氧化氮被認(rèn)為是心肌保護作用機制的重要內(nèi)源性觸發(fā)點，在遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)中起重要的介質(zhì)作用。有研究顯示，一氧化氮可減輕心肌缺血再灌注損傷，在缺血再灌注兔模型中應(yīng)用一氧化氮合酶抑制劑，可加劇心肌細(xì)胞凋亡[16]。另有研究顯示，內(nèi)源性一氧化氮在缺血再灌注損傷中起組織保護作用[17]。關(guān)于急性心肌梗死中亞硝酸鹽的研究顯示，應(yīng)用硝酸鹽提供一氧化氮不能減少心肌梗死面積[18]。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)可產(chǎn)生內(nèi)源性一氧化氮，注射一氧化氮合酶抑制劑后，遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的作用消失[19]。一氧化氮可激活環(huán)鳥苷酸、蛋白激酶G、蛋白激酶C等多種蛋白激酶，并作用于再灌注損傷挽救激酶和生存活化因子增強通路，實現(xiàn)對心肌的保護作用。缺血后適應(yīng)中，緩激肽通過激活磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/內(nèi)皮型一氧化氮合酶信號通路釋放一氧化氮，調(diào)節(jié)氧化還原狀態(tài)發(fā)揮心臟保護作用。緩激肽及其B2受體在遠(yuǎn)程缺血后處理期間的心臟保護作用與B2受體介導(dǎo)的神經(jīng)源性途徑的激活和B2受體的內(nèi)化以及激活細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞保護性轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑信號體的形成有關(guān)。目前，應(yīng)用外源性一氧化氮的臨床研究結(jié)果并不理想，一氧化氮作為遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的潛在心肌保護物質(zhì)的作用機制尚在進一步研究中。

1.1.3miR-144 miRNAs是微小非編碼功能性RNA序列，主要參與基因的轉(zhuǎn)錄抑制。miRNA在缺血再灌注損傷中的修飾和心肌梗死后重塑中起作用[20]。此外，遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)和miR-144 均誘導(dǎo)類似自噬的信號模式，通過遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)和靜脈內(nèi)注射miR-144可顯著減少急性缺血再灌注損傷模型中的心肌梗死面積[13,21]。采用miR-144全身治療可增加蛋白激酶B、糖原合成酶激酶和p44/42促分裂原活化的蛋白激酶的磷酸化。磷酸化的雷帕霉素靶蛋白水平降低且自噬信號增強。Li等[22]對小鼠的miRNA微陣列研究發(fā)現(xiàn)，與遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)相關(guān)的心臟保護作用可被miR-144抑制劑消除，雖然血漿微粒(50～400 nm)數(shù)量或其miR-144含量沒有變化，但外泌體沉淀中miR-144前體增加4倍，并且觀察到miR-144的水平在外泌體貧乏的血清中顯著增加，miR-144攜帶蛋白(argonaute-2)的水平增加，表明缺血預(yù)處理可增加miR-144，miR-144的全身釋放在缺血預(yù)處理誘導(dǎo)的心臟保護中起關(guān)鍵作用，從而降低小鼠心臟的再灌注損傷水平，且血漿miR-144可能潛在地充當(dāng)缺血預(yù)處理有效的生物標(biāo)志物[22]。

1.2神經(jīng)反射機制 除體液機制外，神經(jīng)機制在遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)心肌保護中也起重要作用。應(yīng)用神經(jīng)阻滯劑、切斷神經(jīng)通路可消除遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的保護作用[23]。目前認(rèn)為，迷走神經(jīng)可保護心臟、減輕缺血再灌注損傷。Donato等[24]對實驗兔的研究發(fā)現(xiàn)，切斷兔迷走神經(jīng)可以廢除肢體遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)，減少心肌梗死面積，而激活迷走神經(jīng)則可復(fù)制遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的心肌保護作用?；A(chǔ)研究證實，實施遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)后，遠(yuǎn)程器官需要激活辣椒素受體實現(xiàn)其保護機制，辣椒素受體在感覺傳入神經(jīng)纖維普遍存在，但其神經(jīng)傳導(dǎo)通路和具體組分尚不清楚[25]。

2 遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的臨床應(yīng)用

心肌缺血預(yù)處理的保護作用可分為急性期效應(yīng)和延遲期效應(yīng)兩個階段,急性期效應(yīng)階段缺血預(yù)適應(yīng)的實施可立即引起強烈的心肌保護，但持續(xù)時間極短，僅為1～2 h，限制了其在臨床的應(yīng)用；延遲期效應(yīng)在24 h后開始，持續(xù)12～24 h，保護強度較急性期效應(yīng)階段稍弱，但能保護心臟免受心肌梗死的影響，還能降低心肌功能障礙。Yang等[29]發(fā)現(xiàn)，再灌注后10 min行遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)將不出現(xiàn)心肌保護作用，且增加其缺血再灌注循環(huán)的次數(shù)，保護作用增加并不明顯。缺血預(yù)適應(yīng)能減少心肌梗死面積，保護血管內(nèi)皮，挽救心肌細(xì)胞。但臨床急性心肌梗死不能提前預(yù)知，可操作性差。缺血預(yù)適應(yīng)在一些冠狀動脈球囊血管成形術(shù)和冠狀動脈旁路移植手術(shù)中有一些應(yīng)用，但應(yīng)用時機和由此帶來的創(chuàng)傷、風(fēng)險限制了其臨床應(yīng)用，而遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)更具現(xiàn)實意義。

Staat等[30]首次將缺血后適應(yīng)成功應(yīng)用于臨床，將30例符合標(biāo)準(zhǔn)的STEMI患者隨機分為遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)組和對照組，將遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)組患者冠狀血管成形術(shù)氣囊立即拉到支架的上游并充氣至低壓(4～6 atm)60 s，然后放氣60 s，循環(huán)重復(fù)4次,從而阻斷梗死相關(guān)冠狀動脈的心肌再灌注，梗死面積的決定因素(缺血時間、危險區(qū)域的大小和側(cè)支血流)在兩組間相當(dāng)。與對照組相比，遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)組72 h內(nèi)肌酸激酶曲線下面積減少36%，心肌灌注分級心肌再灌注的標(biāo)志物遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)組顯著增加，證實人類存在心肌缺血再灌注損傷，還發(fā)現(xiàn)在接受PCI治療的STEMI患者中，心肌缺血再灌注損傷相關(guān)心肌梗死可能占最終心肌梗死的40%。Brevoord等[31]對納入23項臨床研究的Meta分析發(fā)現(xiàn)，緊急冠狀動脈介入治療的STEMI通過遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)可減少主要不良心血管事件(再發(fā)心肌梗死、腦卒中、充血性心力衰竭等)的發(fā)生或可降低缺血事件病死率。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)還可以降低圍術(shù)期心肌梗死的發(fā)生率和肌鈣蛋白的釋放。Pei等[32]納入11項研究2 301例患者的薈萃分析表明，缺血預(yù)處理可通過降低擇期PCI患者心肌梗死的患病率來提供心臟保護。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，擇期PCI治療后，心肌損傷標(biāo)志物、心肌肌鈣蛋白I和肌酸激酶同工酶水平的升高與不良遠(yuǎn)期預(yù)后有關(guān)[33]。Niu等[34]的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，缺血預(yù)處理能降低PCI術(shù)后心肌損傷標(biāo)志物，STEMI患者的這種保護作用更為明顯，而選擇性PCI患者的遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)不能減少心肌損傷標(biāo)志物，表明缺血預(yù)處理在選擇性PCI后12 h和24 h無法降低心肌肌鈣蛋白I的濃度。另一項納入200例選擇性PCI患者的隨機對照試驗發(fā)現(xiàn)，觀察組隨機接受缺血后處理(上肢血壓袖帶進行3次5 min的充氣/放氣循環(huán))，術(shù)后胸痛評分和心電圖ST段回落、心肌肌鈣蛋白I、肌酸激酶和肌酸激酶同工酶24 h中位數(shù)以及6個月不良事件發(fā)生率均較對照組偏低，表明遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)對PCI患者有心肌保護作用，將觀察組進行4次5 min缺血再灌注周期循環(huán)發(fā)現(xiàn)，觀察組心肌挽救指數(shù)較對照組高(通過心肌磁共振評估梗死面積和微血管阻塞)，但6個月隨訪時，臨床終點無差異[35-36]。Le Page等[37]對53篇文章進行系統(tǒng)回顧和薈萃分析發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)與心臟標(biāo)志物的減少、長期發(fā)病率降低和心肌缺血再灌注損傷死亡風(fēng)險的顯著降低相關(guān)，但這一結(jié)論不能應(yīng)用于急性心肌梗死患者。

急性心肌梗死患病率逐年增加，急診PCI是主要治療手段。目前，遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)對急性心肌梗死患者PCI術(shù)后心肌保護的研究有限，仍存在爭議和矛盾。L?nborg等[38]關(guān)于遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)對急性心肌梗死患者再灌注損傷保護作用的研究發(fā)現(xiàn)，觀察組與對照組的肌鈣蛋白T和左心室射血分?jǐn)?shù)均無明顯差別。S?rensson等[39]的研究發(fā)現(xiàn)，觀察組和對照組的肌酸激酶同工酶在48 h內(nèi)曲線下面積數(shù)值、肌鈣蛋白T以及通過心臟磁共振成像記錄的心肌梗死術(shù)后 7～9 d心肌挽救等方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義。造成研究結(jié)論不一致的原因可能是：①合并癥。糖尿病、高血壓、年齡和血脂異常等可能會減弱遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的療效，仍需要遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的大型多中心隨機臨床試驗的支持[40]。②缺血時間。目前，不能確定STEMI患者中短時間(<3 h)遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)和長時間(>3 h)遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的有效性差別，故尚不能確定致死性心肌再灌注損傷程度隨缺血時間延長的變化情況。有文獻報道，大鼠心肌梗死模型中遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的短暫缺血(15～20 min)是有害的，僅在較長缺血時間(45～60 min)后才具有保護作用[41]。③心肌梗死相關(guān)冠狀動脈內(nèi)溶栓后血流。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)對無自發(fā)心肌再灌注的STEMI患者至關(guān)重要(即在直接冠狀動脈介入治療時梗死相關(guān)動脈造影中，心肌梗死相關(guān)冠狀動脈內(nèi)溶栓后血流量應(yīng)為0級)。據(jù)統(tǒng)計，25%～30%接受直接冠狀動脈介入治療的患者在冠狀動脈造影前可能已經(jīng)發(fā)生自發(fā)性溶解[42]。④冠狀動脈側(cè)支化。STEMI患者在冠狀動脈造影時已經(jīng)形成冠狀動脈側(cè)支，可能會稀釋遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的作用。但功能性側(cè)支血管的發(fā)展可能需要時間，遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)效果幾乎是立即的，因此冠狀動脈側(cè)支化并不會影響遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的作用[7]。⑤危險區(qū)域(area at risk，AAR)。搶救時測量心肌梗死AAR是必要的，用于區(qū)別遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)組和觀察組患者間AAR的大小。對遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)和其他再灌注治療策略的臨床研究表明，AAR>30%左心室的STEMI患者從遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)獲益的可能性亦較大；AAR<20%左心室的患者從PCI的心臟保護干預(yù)中獲益的可能性較小[38]。近端左前降支閉塞和一些較大右冠狀動脈閉塞患者最可能出現(xiàn)AAR>30%的左心室，一般被選入遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)組。

3 問題與展望

遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)在STEMI患者中具有心臟保護作用，但仍面臨許多問題亟待解決。研究證實，不同動物模型的不同遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)(循環(huán)時間或循環(huán)次數(shù)不同)對缺血器官均具有保護作用，最有效的循環(huán)次數(shù)、缺血時間/再灌注時間目前仍不清楚，但缺血后適應(yīng)實施的時間對其發(fā)揮保護作用非常關(guān)鍵,仍需進一步深入研究[43]。比較上肢和下肢遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，上肢遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)對心肌梗死的保護有統(tǒng)計學(xué)意義，而下肢遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)不能有效降低心肌梗死的發(fā)生率。肢體遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的臨床研究存在較大的異質(zhì)性程序，僅使用5 min的缺血再灌注周期，遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的強度可能導(dǎo)致結(jié)果的變化,表明遠(yuǎn)程肢體缺血強度與保護作用密切相關(guān)[44]。上肢和下肢之間遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的不同機制尚不清楚。目前，用來評估上肢與下肢遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)區(qū)別的研究有限，這兩種類型的遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)研究將有助于確定其心臟保護能力。

遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)可顯著減少心肌梗死面積，減少主要不良事件的發(fā)生，但臨床結(jié)果不確定，急診PCI仍需大量研究證實遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)的保護作用。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)作為一種非侵入性的、新興的預(yù)防急性心肌梗死缺血再灌注損傷有前景的PCI輔助治療策略，對于優(yōu)化PCI過程具有重要意義。在廣泛臨床應(yīng)用前，還需要進行更多、更高質(zhì)量的研究以確定最有效的循環(huán)次數(shù)、阻斷時間和再灌注時間。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)潛在的心臟保護機制還需要更多的多中心臨床試驗的闡明。