冉秋林，劉志剛

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院泰達(dá)國(guó)際心血管病醫(yī)院心外科，天津 300457

在過(guò)去的幾十年里，手術(shù)和介入治療等血運(yùn)重建技術(shù)被逐步改進(jìn)，為心肌梗死和缺血性卒中等缺血性疾病的治療提供了各種選擇，但血運(yùn)重建后的臨床結(jié)局仍然不令人滿(mǎn)意，缺血再灌注損傷（IRI）可能是主要原因。這種損傷發(fā)生于組織缺血后的再灌注過(guò)程中，導(dǎo)致一系列有害的炎癥反應(yīng)和組織細(xì)胞凋亡壞死，降低再灌注治療的挽救作用。因此可減輕IRI的方法對(duì)于缺血性疾病的治療至關(guān)重要。控制性再灌注（CR）是指控制再灌注液的成分或再灌注條件，減輕或避免IRI。目前，CR的方法有缺氧后處理（HPostC）、控制性高氧再灌注、流量控制再灌注、壓力控制再灌注、控制性酸化再灌注和離子控制再灌注。現(xiàn)就CR在IRI中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 HPostC

HPostC是將發(fā)生缺血缺氧損傷的組織器官暴露于亞致死性低氧條件下，誘導(dǎo)對(duì)缺血缺氧的適應(yīng)性耐受。盡管大量的研究已經(jīng)確定了HPostC的觸發(fā)因素和介質(zhì)，但HpostC誘導(dǎo)保護(hù)作用的確切機(jī)制仍然知之甚少。DENG等[1]結(jié)扎7日齡大鼠左側(cè)頸總動(dòng)脈并將大鼠置于充滿(mǎn)8%氧和92%氮?dú)獾某号撝腥毖? h誘導(dǎo)缺氧缺血性腦損傷，隨后進(jìn)行5 d的重復(fù)輕度缺氧處理。研究表明，大鼠缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）表達(dá)升高，腦組織中尼氏染色陽(yáng)性細(xì)胞增多，海馬CA1區(qū)神經(jīng)元凋亡顯著減少。REN等[2]將大腦中動(dòng)脈閉塞（MCAO）小鼠放入裝有新鮮空氣的密閉瓶子中，當(dāng)小鼠表現(xiàn)出缺氧癥狀時(shí)取出小鼠并置于空氣中恢復(fù)10 s，重復(fù)該過(guò)程4次。研究表明，HPostC提高了小鼠腦內(nèi)葡萄糖和丙酮酸的水平以及三磷酸腺苷與二磷酸腺苷的比值（ATP/ADP），腦梗死面積縮小了45%。ZHAO等[3]將H9c2心肌細(xì)胞進(jìn)行3 h缺氧和2 h復(fù)氧模擬缺血再灌注，隨后進(jìn)行3個(gè)周期的5 min缺氧和5 min復(fù)氧模擬缺血后處理，研究表明，HPostC降低了乳酸脫氫酶和半胱氨酸蛋白3（caspase-3）的活性，上調(diào)了HIF-1α蛋白表達(dá)，顯著提高了H9c2細(xì)胞活力。

2 控制性高氧再灌注

ANGELOS等[4]在大鼠離體心臟經(jīng)歷20 min全心持續(xù)缺血后用不同氧濃度的Krebs-Henseleit緩沖液進(jìn)行再灌注，使用電子順磁共振波譜法定量測(cè)定活性氧（ROS）的產(chǎn)生和組織氧分壓。研究表明，ROS的產(chǎn)生與再灌注期間心肌組織氧分壓以及左心室功能恢復(fù)成負(fù)相關(guān)，而且最大的ROS爆發(fā)與最低的組織氧分壓有關(guān)，這一研究證實(shí)了組織氧分壓在介導(dǎo)全心再灌注時(shí)ROS爆發(fā)中的關(guān)鍵作用。PEI等[5]對(duì)右側(cè)孤立腎大鼠模型的腎臟進(jìn)行45 min缺血和24 h再灌注處理，隨后將大鼠置于常壓高氧（NBO）的密閉艙中7 d，每天吸入50%～55%高濃度氧2 h。研究表明，氧自由基的產(chǎn)生和細(xì)胞凋亡顯著減少，腎功能和組織病理?yè)p傷被顯著改善，組織中核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）和血紅素加氧酶1（HO-1）的表達(dá)水平顯著提高。LIU等[6]研究表明，在雄性大鼠大腦中動(dòng)脈的2 h閉塞和24 h再灌注期間給予95%氧和5%二氧化碳，腦梗死體積減少了30%。此外NBO與再灌注前腹腔注射N(xiāo)-乙酰半胱氨酸（NAC）的聯(lián)合應(yīng)用使腦梗死體積減少了59%。以上研究表明，控制性高氧具有改善組織缺氧、減少病理炎癥、減輕IRI的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。然而，PENG等[7]在解除體外循環(huán)（CPB）兔的心臟停搏和主動(dòng)脈阻斷后對(duì)心臟進(jìn)行常氧或高氧再灌注，結(jié)果表明，心臟高氧再灌注與較高的氧化應(yīng)激、炎癥、細(xì)胞凋亡、心肌損傷有關(guān)，表明CPB和心肺復(fù)蘇后應(yīng)避免高氧血癥，以最大限度地減少心功能不全。

3 流量控制再灌注

當(dāng)組織細(xì)胞在發(fā)生嚴(yán)重缺血缺氧后仍然存活時(shí)，它們需要一段“熱身”期來(lái)重新開(kāi)始代謝活動(dòng)，而流量控制再灌注會(huì)導(dǎo)致代謝狀態(tài)的逐漸改變。大多數(shù)器官模型的研究證實(shí)了流量控制再灌注的保護(hù)作用，如肺、腎、骨骼肌和心肌等，但該方法的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。ZHANG等[8]在急性心肌梗死大鼠模型中的研究表明，逐漸增加再灌注組大鼠比逐漸減少再灌注組和等再灌注組大鼠的細(xì)胞凋亡和血清標(biāo)志物釋放顯著減少，腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、caspase-8和細(xì)胞色素C（Cyt C）的表達(dá)水平降低，左心室功能顯著改善。XU等[9]研究表明，阻斷大鼠大腦中動(dòng)脈30 min和60 min后，通過(guò)緩慢拔出大腦中動(dòng)脈閉塞絲實(shí)現(xiàn)的漸進(jìn)式血流恢復(fù)（GFR）比快速血流恢復(fù)（RFR）更能有效地減輕IRI，然而閉塞15 min的大鼠的損傷差異并不明顯，提示GFR可能特別適用于治療處于再通治療窗口后期的急性顱內(nèi)大動(dòng)脈閉塞患者。ZHANG等[10]研究表明，將尼龍單絲插入頸內(nèi)動(dòng)脈并輕輕向前移動(dòng)18 mm以阻斷右側(cè)大腦中動(dòng)脈的血流60 min，隨后緩慢拉出閉塞細(xì)絲實(shí)現(xiàn)GFR干預(yù)，與RFR干預(yù)相比，GFR干預(yù)抑制了MCAO大鼠的轉(zhuǎn)錄抑制因子-1沉默轉(zhuǎn)錄因子（REST）表達(dá)，改善神經(jīng)功能缺損評(píng)分，減輕再灌注時(shí)的腦水腫和梗死體積，提高M(jìn)CAO大鼠的總生存率。

4 壓力控制再灌注

血壓和缺血再灌注治療的預(yù)后之間存在U型關(guān)系，血壓不足和過(guò)高都不利于缺血再灌注后器官功能的恢復(fù)，但目前最佳的再灌注血壓目標(biāo)尚不清楚。KAWASAKI等[11]對(duì)315例接受活體供腎移植的患者進(jìn)行的回顧性分析表明，再灌注后高于140 mmHg的收縮壓與更大的尿量有關(guān)，對(duì)移植物的長(zhǎng)期存活有益。JILLELLA等[12]對(duì)140例接受靜脈溶栓或機(jī)械取栓治療的缺血性腦卒中患者的24 h內(nèi)再灌注血壓進(jìn)行了單中心回顧性研究，研究表明，在再灌注治療后的24 h內(nèi)，較高的收縮壓峰值和血壓變異性與不良出院結(jié)果和住院病死率增加有關(guān)，表明缺血組織可能特別容易受到較高血壓及血壓波動(dòng)的影響。HONG等[13]對(duì)306例有大血管閉塞/狹窄的急性缺血性卒中（AIS）患者的多變量分析表明，較高的基線血壓與側(cè)支循環(huán)增加、梗死增長(zhǎng)減少以及較好的臨床結(jié)局相關(guān)。CHOI等[14]對(duì)1 540例AIS患者接受再灌注治療后24～72 h內(nèi)的平均血壓與臨床轉(zhuǎn)歸關(guān)系進(jìn)行多變量分析，研究表明，再灌注時(shí)低于130/80 mmHg的平均血壓與AIS發(fā)生3個(gè)月后的良好預(yù)后顯著相關(guān)，出現(xiàn)癥狀性顱內(nèi)出血和早期神經(jīng)功能惡化的風(fēng)險(xiǎn)較低。ANSDANI等[15]在一項(xiàng)包括1 361例通過(guò)機(jī)械取栓成功再灌注的AIS和大血管閉塞患者的多中心回顧性研究表明，收縮壓降低僅與腦梗死溶栓治療后完全再灌注患者不良結(jié)局的降低有關(guān)，而與不完全再灌注患者的不良結(jié)局無(wú)關(guān)。此外，目前可用于指導(dǎo)不完全再灌注患者治療的血壓數(shù)據(jù)較少，還需要進(jìn)一步的臨床研究。

5 控制性酸化再灌注

再灌注后處于激活狀態(tài)的內(nèi)皮細(xì)胞NO產(chǎn)生減少，ROS產(chǎn)生增多。亞硝酸鹽作為NO的一種儲(chǔ)存形式，在酸性及缺氧條件下優(yōu)先釋放NO，在血管擴(kuò)張和限制IRI等方面起著重要作用[16]。此外，目前心肺復(fù)蘇后的氧氣和二氧化碳管理數(shù)據(jù)表明，高氧和低碳酸血癥可能是有害的，輕度高碳酸血癥可能增加幸存者出院回家的可能性[17]。KOYAMA等[18]在ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者進(jìn)行支架植入術(shù)前，控制每次短暫再灌注的持續(xù)時(shí)間從10 s到60 s逐步增加，每個(gè)短暫缺血期持續(xù)60 s，并在每次短暫再灌注結(jié)束時(shí)直接向冠狀動(dòng)脈注射乳酸林格液（LR）20～30 mL，使缺血心肌組織在組織氧合和最小乳酸清除的情況下實(shí)現(xiàn)受控再灌注。研究表明，STEMI患者在住院期間及術(shù)后6個(gè)月內(nèi)心臟功能的恢復(fù)顯著改善。LIN等[19]從糖尿病大鼠股動(dòng)脈抽血使其平均動(dòng)脈壓降至40 mmHg以誘導(dǎo)失血性休克，1 h后使用LR進(jìn)行再灌注，蛋白質(zhì)印跡顯示細(xì)胞凋亡標(biāo)記物Cyt C、caspase-9和caspase-3顯著降低，生存標(biāo)記物pPI3K和pAKT顯著升高。SALAMEH等[20]對(duì)兔Langendorff灌流心臟模型進(jìn)行90 min的酸中毒和缺氧處理或單獨(dú)進(jìn)行酸中毒處理，在隨后的再灌注期間，缺氧/酸中毒心臟的左心室壓、血壓心率乘積和最大收縮速度比單獨(dú)缺氧心臟恢復(fù)更快，在再灌注5 min后達(dá)到基線水平。此外，酸中毒單獨(dú)或合并缺氧處理還會(huì)提高心臟組織ATP水平，表明酸中毒可以減輕或消除缺氧的部分有害影響。

6 離子控制再灌注

ONIKI等[21]研究發(fā)現(xiàn)，與暴露在正常鈉介質(zhì)中的大鼠心肌細(xì)胞相比，暴露在低鈉介質(zhì)的心肌細(xì)胞ROS產(chǎn)生和細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平顯著增加，再灌注治療后心肌梗死面積增大。KING等[22]使用含145 mmol/L或155 mmol/L Na+的Langendorff灌注液對(duì)離體大鼠心臟進(jìn)行灌注。研究表明，155 mmol/L Na+灌注液可降低非缺血再灌注心臟的左室發(fā)展壓（LVDP）幅值，加速缺血攣縮的發(fā)生，并且可在缺血再灌注降低心臟LVDP基礎(chǔ)上進(jìn)一步抑制心臟機(jī)械功能。ALMAWLA等[23]研究表明，嘌呤霉素預(yù)處理可降低小鼠缺氧心肌細(xì)胞線粒體內(nèi)Ca2+含量，減緩線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔開(kāi)放和胞漿Ca2+升高速率，減少再灌注后的心肌梗死面積。JIANG等[24]建立氧糖剝奪/再灌注（OGD/R）損傷的H9c2心肌細(xì)胞模型和缺血再灌注損傷的離體大鼠心臟模型，并運(yùn)用Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴(lài)性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）特異性抑制劑KN93對(duì)田薊苷作用靶點(diǎn)和機(jī)制進(jìn)行探索驗(yàn)證。研究表明，田薊苷能抑制CaMKⅡ介導(dǎo)的線粒體凋亡和c-jun氨基末端激酶/NF-κB相關(guān)的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)OGD/R所致心肌細(xì)胞損傷的恢復(fù)和缺血再灌注損傷心臟心功能的維持。以上研究表明，Ca2+在心肌細(xì)胞IRI發(fā)生中起著關(guān)鍵作用，因此與Ca2+相關(guān)的分子信號(hào)通路是治療IRI的潛在重要靶點(diǎn)。

綜上所述，實(shí)驗(yàn)室和臨床上進(jìn)行的各種CR研究已被證明可減輕IRI，在未來(lái)具有廣闊的臨床應(yīng)用價(jià)值。然而，目前大多數(shù)研究?jī)H在細(xì)胞及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭羞M(jìn)行，而且沒(méi)有考慮到年齡、性別、合并癥以及藥物治療等干擾因素，不能完全反映臨床實(shí)際情況，最終降低動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究成果成功應(yīng)用到臨床的可能性，因此進(jìn)一步優(yōu)化細(xì)胞及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪怯斜匾?。此外，CR減輕IRI的相關(guān)分子機(jī)制值得進(jìn)一步研究，有助于發(fā)現(xiàn)新的有效治療靶點(diǎn)和治療策略。