侯 凱，譚昊宇，劉 靜*，李運(yùn)曼

（1東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院藥學(xué)部，南京 210009；2中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院心血管外科，長(zhǎng)沙 410000；3中國(guó)藥科大學(xué)生理教研室，天然藥物活性組分與藥效國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210009）

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）后的缺血性心臟病是全球人口死亡的主要原因，在中國(guó)每年約有70 萬(wàn)人死于該疾病［1］。盡管及時(shí)的再灌注療法是AMI 的經(jīng)典應(yīng)對(duì)策略，但已證明冠狀動(dòng)脈血流的突然恢復(fù)可能引起嚴(yán)重的氧化應(yīng)激損傷和局部炎癥反應(yīng)，從而導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡。這種病理生理過(guò)程稱為心肌缺血再灌注損傷（MIRI）［2］。

MIRI是病理性缺血與心肌梗死治療后再損傷的耦合性疾病，尤其難以治療。盡管心臟保護(hù)作用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了成功，但事實(shí)證明將其轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)踐很困難［3］。大部分藥理學(xué)防治方法結(jié)果不盡人意，盡管缺血調(diào)節(jié)策略很有希望，但在某些情況下結(jié)果并不一致［4］。短暫性心肌缺血的臨床前模型與患者臨床情況之間的差異，包括年齡、合并癥和聯(lián)合治療［5］，可能有助于解釋某些情況下的病例差異。在其他情況下，臨床前數(shù)據(jù)不足或研究設(shè)計(jì)不正確可能是造成差異的主要原因。然而，實(shí)驗(yàn)研究表明，造成患者不一致結(jié)果的重要原因可能是在缺血再灌注期間存在多種、部分冗余的細(xì)胞死亡機(jī)制。因此，通常在許多非控制變量共存的臨床情況下，一次只針對(duì)一種機(jī)制可能不足以產(chǎn)生強(qiáng)有力的效果。

1 不同類型的心臟保護(hù)策略

迄今，人們提出了許多針對(duì)心肌缺血再灌注損傷的心臟保護(hù)策略［6］。根據(jù)保護(hù)方式、應(yīng)用時(shí)間、細(xì)胞靶點(diǎn)和細(xì)胞內(nèi)靶點(diǎn)的不同，這些策略可以大致分為以下幾類（圖1）。研究最多的心臟保護(hù)方式是基于控制短暫缺血和再灌注、藥理學(xué)或物理措施的應(yīng)用，例如低溫治療或電神經(jīng)刺激。

圖1 多靶點(diǎn)心肌保護(hù)策略圖示

基于局部缺血調(diào)節(jié)的策略包括局部缺血預(yù)適應(yīng)（IPC）、后適應(yīng)（IPost）和遠(yuǎn)端缺血調(diào)節(jié)（RIC）。缺血性調(diào)節(jié)的機(jī)制是多方面的，IPC 阻止一氧化氮合酶（NOS）的解耦聯(lián)和隨后活性氧與活性氮的生成，并增加蛋白激酶G（PKG）、再灌注損傷挽救激酶（RISK）和生存活化因子增強(qiáng)途徑（SAFE）信號(hào)通路在心肌細(xì)胞中的信號(hào)傳導(dǎo)［7］。RIC與IPC都對(duì)硝基酪氨酸化和PKG 的留存產(chǎn)生影響，同時(shí)也作用于線粒體功能，并激活RISK和SAFE通路［8］。

心臟保護(hù)策略也可以根據(jù)應(yīng)用時(shí)間進(jìn)行分類，即缺血前、缺血期間或缺血后。研究表明，對(duì)于ST 段抬高型心肌梗死（STEMI）患者，一些心臟保護(hù)藥物或干預(yù)措施（如低溫、美托洛爾、葡萄糖/胰島素/鉀（GIK）、RIC）可能會(huì)減少急性缺血期心肌梗死面積。事實(shí)上，RIC 和美托洛爾可以保護(hù)心臟免受持續(xù)的缺血性損傷［9］，為急性心肌梗死患者在送往心導(dǎo)管手術(shù)室的救護(hù)車上提供心臟保護(hù)藥物或干預(yù)措施的機(jī)會(huì)。

對(duì)于STEMI 患者在冠狀動(dòng)脈閉塞后給予防止缺血性損傷的藥物，它們可能無(wú)法到達(dá)側(cè)支血流很少或沒(méi)有側(cè)支血流的嚴(yán)重缺血心肌，這是STEMI患者治療的一個(gè)重要考慮因素［10］。然而，由于這些患者在首次就醫(yī)時(shí)廣泛地使用強(qiáng)效抗血小板藥物，這種情況可能會(huì)有所不同［11］，從而導(dǎo)致越來(lái)越多的梗死在PPCI前被部分再灌注。

心臟保護(hù)策略可以根據(jù)其最終目標(biāo)進(jìn)一步分類。第一類包括主要參與細(xì)胞死亡的分子靶點(diǎn)，如離子交換劑和通道、蛋白酶、活性氧或線粒體通透性過(guò)渡孔（MPTP）的成分。這些策略通常是基于使用現(xiàn)有的藥理學(xué)工具，很少進(jìn)展到臨床試驗(yàn)。急性心肌缺血再灌注期間也可能發(fā)生其他形式的細(xì)胞死亡，包括凋亡、自噬、壞死和焦亡，這些都在不同程度上影響急性缺血再灌注后最終心肌梗死的面積，并為心臟保護(hù)提供新的靶點(diǎn)。第二類包括激活內(nèi)源性心臟保護(hù)信號(hào)通路，包括NO/cGMP/PKG 級(jí)聯(lián)、RISK 和SAFE 通路、線粒體形態(tài)和心肌細(xì)胞代謝。將這些單獨(dú)的靶點(diǎn)轉(zhuǎn)化到患者身上會(huì)取得不同的成功率［4，6］，它們可能構(gòu)成多靶點(diǎn)策略的一部分。

心臟保護(hù)策略旨在保護(hù)心肌細(xì)胞或非心肌細(xì)胞，如血小板或白細(xì)胞［6］。盡管心肌細(xì)胞是心臟的工作細(xì)胞并且最容易受到缺血再灌注的影響，心肌還包含大量其他類型細(xì)胞，這些細(xì)胞是心肌缺血再灌注的重要參與者，包括內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞。內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞釋放的因子，如微小RNA（miRNA）和外泌體，可能有助于心臟保護(hù)信號(hào)傳導(dǎo)［12］。缺血再灌注可通過(guò)包括細(xì)胞凋亡在內(nèi)的多種途徑導(dǎo)致非心肌細(xì)胞死亡。此外，還可能會(huì)破壞與心肌水腫相關(guān)的內(nèi)皮屏障［13］，并激活內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致它們與循環(huán)血細(xì)胞相互作用，從而堵塞微血管，釋放影響心肌細(xì)胞功能和對(duì)再灌注耐受的分子，并浸潤(rùn)心肌。血小板是最早對(duì)再灌注做出反應(yīng)的造血細(xì)胞之一，盡管活化的血小板釋放因子可能在缺血時(shí)發(fā)揮心臟保護(hù)作用，但有證據(jù)表明它們可能通過(guò)不依賴于血管阻塞的機(jī)制加劇再灌注損傷［14］。它們還與中性粒細(xì)胞形成共聚集體，這些共聚體在再灌注時(shí)堵塞遠(yuǎn)端，導(dǎo)致微血管阻塞（MVO）。MVO 也可由再灌注后冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的栓塞和灌注時(shí)繼發(fā)于水腫形成的外在壓迫引起。此外，由于嚴(yán)重的心肌破壞，可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)復(fù)流和心肌內(nèi)出血的區(qū)域［15］，MVO 和無(wú)復(fù)流有可能進(jìn)一步導(dǎo)致與AMI患者不良預(yù)后明顯相關(guān)的心肌細(xì)胞壞死。

2 心臟保護(hù)的多靶點(diǎn)聯(lián)合策略

多靶點(diǎn)的心臟保護(hù)治療被定義為針對(duì)不同靶點(diǎn)的多種藥物或干預(yù)措施對(duì)心臟保護(hù)作用的疊加或協(xié)同。此外，應(yīng)用同一藥物對(duì)多個(gè)不同的靶點(diǎn)產(chǎn)生影響，也可以被認(rèn)為是一個(gè)多靶點(diǎn)策略。

2.1 細(xì)胞內(nèi)與能量代謝相關(guān)的靶點(diǎn)聯(lián)合

多靶點(diǎn)心肌保護(hù)最常見(jiàn)的方法是結(jié)合兩種或兩種以上的藥物或干預(yù)措施，每種藥物或干預(yù)措施在心肌細(xì)胞內(nèi)都有不同的靶點(diǎn)。在這種方法中，每種心臟保護(hù)藥物或干預(yù)措施都處于最大劑量，并且聯(lián)合用藥或干預(yù)措施在縮小梗死面積方面具有加和效應(yīng)。細(xì)胞內(nèi)靶點(diǎn)包括促存活信號(hào)通路（如RISK、SAFE和NO-cGMP-PKG級(jí)聯(lián)）、細(xì)胞死亡通路，如壞死、凋亡、自噬、壞死和焦亡。因此，最大程度的心臟保護(hù)可能需要激活互補(bǔ)的促存活途徑和/或抑制有害的細(xì)胞死亡途徑。

表1 是針對(duì)心肌細(xì)胞內(nèi)能量代謝相關(guān)靶點(diǎn)聯(lián)合的心臟保護(hù)策略。實(shí)驗(yàn)研究表明，在缺血期間或再灌注后不久，兩種或兩種以上的藥物或干預(yù)措施的聯(lián)合使用可能影響細(xì)胞內(nèi)能量代謝從而產(chǎn)生加和的心臟保護(hù)作用，提示細(xì)胞內(nèi)多靶點(diǎn)聯(lián)合具有增強(qiáng)心肌保護(hù)的潛力。例如，在豬AMI 模型中，再灌注時(shí)，肢體遠(yuǎn)端缺血預(yù)處理與GIK 或艾塞那肽聯(lián)合使用比單獨(dú)干預(yù)更能減少梗死面積。此外，干預(yù)措施顯示出不同的細(xì)胞內(nèi)靶點(diǎn)，RIC 降低心肌硝基酪氨酸水平和內(nèi)皮一氧化氮合酶（eNOS）解偶聯(lián)，以減少氧化應(yīng)激損傷，而GIK 和艾塞那肽使心臟代謝體系的糖酵解增加［17］。

表1 能量代謝相關(guān)靶點(diǎn)的聯(lián)合增強(qiáng)心肌保護(hù)潛力

2.2 細(xì)胞死亡通路相關(guān)的靶點(diǎn)聯(lián)合

心肌細(xì)胞死亡通路相關(guān)的靶點(diǎn)聯(lián)合非心肌細(xì)胞成分的干預(yù)，如與改善組織灌注相結(jié)合可能提供一種更有效的心肌保護(hù)策略（表2）。

表2 細(xì)胞死亡通路相關(guān)靶點(diǎn)的聯(lián)合提高心肌保護(hù)潛能

替格瑞洛和坎格瑞洛是血小板P2Y12 受體抑制劑，能減少缺血后梗死面積。VX-765 是介導(dǎo)細(xì)胞焦亡的Caspase-1 抑制劑。在大鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中VX-765在替格瑞洛和坎格瑞洛的治療背景下產(chǎn)生了心臟保護(hù)的加和效應(yīng)［21］。在缺血和再灌注期間，用細(xì)胞凋亡抑制劑Z-VAD 和靶向壞死抑制劑Necrostatin-1 能使離體灌注豚鼠心臟梗死面積顯著減?。?0］。

將一種靶向MVO的藥物與另一種靶向心肌細(xì)胞的藥物相結(jié)合看似有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。然而，在緩解MVO 和改善心肌梗死后微循環(huán)方面，即使是在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中，也只取得了些許的成果。一些更有前途的候選藥物包括血管活性化合物腺苷和NO［13］、重組人血管生成素樣蛋白4（ANG?PTL4），能夠減少小鼠心肌細(xì)胞凋亡、降低心肌梗死面積并防止心內(nèi)出血［22］。

2.3 心肌細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路靶點(diǎn)聯(lián)合

在某些情況下，兩種藥物或措施可能作用于相同的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，彼此相互增強(qiáng)心臟保護(hù)作用（表3）。例如，在再灌注前同時(shí)使用一氧化氮合酶底物L(fēng)-精氨酸和輔因子四氫生物蝶呤（BH4）可顯著降低大鼠和豬的心肌梗死面積，盡管它們本身都沒(méi)有保護(hù)作用［23］。

表3 心肌細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路多靶點(diǎn)聯(lián)合增加心肌保護(hù)作用

2.4 多靶點(diǎn)治療的臨床研究

心臟保護(hù)的主要目標(biāo)人群是那些接受PPCI進(jìn)行血管重建的STEMI 患者。目前多靶點(diǎn)治療的臨床研究?jī)H限于于不同缺血調(diào)節(jié)策略的組合、藥物治療的組合或藥物與調(diào)節(jié)策略的組合。然而，如低體溫或神經(jīng)刺激等物理措施尚未與其他心臟保護(hù)策略相結(jié)合進(jìn)行臨床研究。

2016 年刊登在《歐洲心臟病學(xué)雜志》的Eitel等［30］對(duì)696 例STEMI 患者在不同時(shí)間點(diǎn)給予的兩種治療方法進(jìn)行評(píng)估，研究了再灌注前RIC和重新打開(kāi)冠狀動(dòng)脈后，冠脈內(nèi)IPost 的聯(lián)合應(yīng)用。單純IPost 不能改善心臟磁共振評(píng)估的心肌搶救指數(shù)，而RIC 和IPost 聯(lián)合使用可提高搶救指數(shù)。但由于沒(méi)有設(shè)置單獨(dú)使用RIC治療的組，該研究不能證實(shí)加和效應(yīng)。

在另一項(xiàng)測(cè)試兩種不同心臟保護(hù)藥物增強(qiáng)作用的研究中，研究者檢測(cè)了75 例接受PPCI 治療的STEMI 患者中N-乙酰半胱氨酸（NAC）對(duì)梗死面積的影響［31］。NAC 作為抗氧化劑，能增強(qiáng)硝化甘油的作用。在所有患者都輸注硝酸甘油的背景下，與安慰劑相比，接受NAC 的患者心肌梗死面積的磁共振成像絕對(duì)值降低了5.5%。

3 總結(jié)和展望

根據(jù)前文總結(jié)，一些有前景的多靶點(diǎn)心臟保護(hù)方法包括：激活內(nèi)源性心臟保護(hù)通路（RISK，SAFE，cGMP/PKG）的藥物與抑制細(xì)胞死亡通路的藥物的組合；靶向血管損傷或炎癥的藥物與靶向心肌細(xì)胞死亡的藥物相結(jié)合等。

MIRI已經(jīng)被研究了超過(guò)二十年。盡管在藥物和經(jīng)皮干預(yù)方面取得了重大進(jìn)展，但心肌梗死仍與顯著的病死率和發(fā)病率相關(guān)，部分歸因于心肌缺血再灌注損傷。目前的研究主要集中在抗血小板和抗炎治療、ANGPTL4 以及靶向RISK 和SAFE通路。表4 是對(duì)目前實(shí)驗(yàn)室和臨床研究中重要的新藥物/靶點(diǎn)歸納總結(jié)。

表4 心肌缺血再灌注損傷的在研新藥物/靶點(diǎn)

在小鼠MIRI 模型中，使用可阻斷血小板膜糖蛋白VI（GPⅥ）配體結(jié)合位點(diǎn)的可溶性GPVIb-Fc（Revacept）治療與再灌注4 周后恢復(fù)左心室功能和降低梗死面積相關(guān)。Ⅰ期試驗(yàn)顯示，在不影響血小板計(jì)數(shù)、出血時(shí)間、活化部分凝血酶原激酶時(shí)間的情況下，膠原誘導(dǎo)的血小板聚集減少。Ⅱ期試驗(yàn)將評(píng)估其臨床療效［32］。研究表明，與對(duì)照組相比，抗GPⅥ而非抗GPIb 或抗GPIb/Ⅲa抗體片段顯著減少小鼠梗死面積和白細(xì)胞浸潤(rùn)，這種作用與改善微灌注有關(guān)。

將干預(yù)措施與關(guān)于作用機(jī)制、有效性和安全性的可靠臨床前信息相結(jié)合，并且方便應(yīng)用，才能進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。在設(shè)計(jì)此類試驗(yàn)時(shí)，可以使用析因設(shè)計(jì)來(lái)證明組合的附加益處，但這種方法增加了所需的患者數(shù)量。更好的方法可能是先在動(dòng)物模型中證明附加益處，然后在患者中進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的考慮因素是STEMI 患者接受諸如P2Y12 抑制劑之類的藥物治療，還有對(duì)心律失常和長(zhǎng)期心臟重塑的影響。

如前所述，來(lái)自基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)多靶點(diǎn)心臟保護(hù)療法可有效減少心肌缺血再灌注動(dòng)物模型中的梗死面積［4-6］。然而，常規(guī)使用的動(dòng)物模型并不能充分概括臨床患者缺血再灌注的復(fù)雜現(xiàn)象。對(duì)于從基礎(chǔ)到臨床的研究，需要遵守為缺血再灌注多靶點(diǎn)策略提出的臨床前建議和指南，以便有效解決針對(duì)缺血再灌注心臟保護(hù)方法臨床轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。盡管如此，綜述中總結(jié)的多靶點(diǎn)心肌保護(hù)策略可能有助于進(jìn)一步發(fā)掘心肌缺血再灌注損傷的新機(jī)制并為新干預(yù)措施的開(kāi)發(fā)提供思路。