郭靖,王濤綜述 姜志安審校
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綜 述
缺血后適應(yīng)心臟保護(hù)作用的影響因素研究進(jìn)展
郭靖,王濤綜述 姜志安審校
急性心肌梗死;缺血再灌注損傷;缺血后適應(yīng);經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入
【DOI】 10.3969 / j.issn.1671-6450.2015.04.033
缺血后適應(yīng)(ischemic postconditioning, IPost),即冠狀動(dòng)脈再灌注開始時(shí)對其進(jìn)行短暫、重復(fù)的開通及再閉過程,隨后恢復(fù)冠狀動(dòng)脈血流,可提高心肌對缺血的耐受性。這一概念由Zhao等[1]首先提出,他們利用狗的急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)模型,在持續(xù)再灌注之前給予心臟連續(xù)3次30 s再灌注/30 s再缺血,發(fā)現(xiàn)可明顯減少心肌梗死面積(infarct size,IS)。此后,眾多學(xué)者已證實(shí)IPost可顯著降低心肌IS及水腫程度、改善心臟功能、抑制再灌注心律失常、減少無復(fù)流或微血管栓塞[2~5],但亦有學(xué)者得出陰性結(jié)果[6~8]。IPost實(shí)施方案、缺血時(shí)間、冠狀動(dòng)脈血流分級、伴隨疾病等均可對其心臟保護(hù)作用產(chǎn)生很大影響?,F(xiàn)就IPost心臟保護(hù)作用的影響因素作一綜述,希望能為其臨床應(yīng)用提供參考。
1.1 時(shí)間窗 Kin等[9]利用大鼠的活體模型進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)只有再灌注開始時(shí)進(jìn)行IPost才能產(chǎn)生心臟保護(hù)作用,如果再灌注1 min后行IPost,其心臟保護(hù)作用消失。Yang等[10]對兔的研究發(fā)現(xiàn),再灌注開始30 s時(shí)實(shí)施IPost有效,10 min后無效。大量研究表明,IPost的心臟保護(hù)作用與實(shí)施的時(shí)間窗密切相關(guān),再灌注后短期內(nèi)尤其是1 min內(nèi)的IPost才能產(chǎn)生確切的心臟保護(hù)作用,這就要求在臨床研究和實(shí)踐中必須盡早實(shí)施IPost。
1.2 操作部位及支架置入方式 Staat等[11]實(shí)施IPost時(shí)將球囊置于支架近心端。Freixa等[7]及Hahn等[8]均在病變部位進(jìn)行IPost操作,而該部位血栓負(fù)荷較重,易引起遠(yuǎn)端血管栓塞,加重心肌損傷,這可能是試驗(yàn)獲得陰性結(jié)果的原因之一。
Zhou等[12]的Meta分析表明,將IPost應(yīng)用于直接支架術(shù)可取得更顯著的心臟保護(hù)效果。POST研究[8]中只有13.4%的患者應(yīng)用了直接支架術(shù),這可能是該研究獲得陰性結(jié)果的另一原因。
1.3 再灌注/再缺血的循環(huán)次數(shù) Schwartz等[6]利用豬的AMI模型進(jìn)行研究,再灌注開始時(shí)予其3次30 s再灌注 /30 s再缺血循環(huán)并未減少IS;隨后Iliodromitis 等[13]發(fā)現(xiàn),給予4次同樣的循環(huán)亦不會對豬產(chǎn)生心臟保護(hù)作用,而8次則可明顯減少心肌IS。Yetgin等[14]回顧分析了634例行直接經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入(primary pereutaneous coronary intervention, PPCI)的首次急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction, STEMI)患者,發(fā)現(xiàn)4次及以上循環(huán)與1~3次循環(huán)相比,降低肌酸激酶峰值、心肌IS的作用更顯著。以上研究表明,再灌注/再缺血的循環(huán)次數(shù)對IPost的心臟保護(hù)作用也可產(chǎn)生很大影響,但是最佳方案仍未確定,今后需要更多大規(guī)模臨床試驗(yàn)的指導(dǎo)。
1.4 再灌注/再缺血的持續(xù)時(shí)間 研究表明,IPost每次再灌注/再缺血時(shí)間,在心率快、代謝率高的小型動(dòng)物(如小鼠與大鼠)為5~10 s/5~10 s,較大動(dòng)物(如狗、兔、猴、豬)為30~60 s/30~60 s,在人類為30~90 s/30~90 s。最近Zhang等[15]對大鼠的IPost研究發(fā)現(xiàn),與缺血再灌注組相比,再灌注遞減組(GDR組,每次再灌注/再缺血持續(xù)時(shí)間分別為30 s/10 s、25 s/15 s、15 s/25 s、10 s/30 s)、等時(shí)間組(ER組,每次再灌注/再缺血持續(xù)時(shí)間均為20 s/20 s)、再灌注遞增組(GIR組, 每次再灌注/再缺血持續(xù)時(shí)間分別為10 s/30 s、15 s/25 s、25 s/15 s、30 s/10 s) 均有心臟保護(hù)作用,GIR 組作用最顯著,其次為ER組,再次為GDR組。這就提示每次再灌注/再缺血持續(xù)時(shí)間不同,IPost效果亦有所差異,今后的研究應(yīng)該注意這一因素。
缺血時(shí)間過長或過短都不利于IPost發(fā)揮作用。缺血時(shí)間過長,相應(yīng)區(qū)域心肌徹底壞死,即使行IPost也于事無補(bǔ);缺血時(shí)間過短,心肌梗死在IPost過程中不斷進(jìn)展,反而會加重?fù)p傷。楊偉等[16]比較AMI后6 h內(nèi)和6~12 h IPost對PCI療效的影響,發(fā)現(xiàn)AMI后6 h內(nèi)實(shí)施IPost能更有效地縮小心肌梗死面積、減少無復(fù)流和主要心臟不良事件的發(fā)生。Skyschally等[17]發(fā)現(xiàn)對缺血198~411 min的患者實(shí)施IPost可獲得更好的心臟保護(hù)效果。
Roubille等[18]進(jìn)行的一項(xiàng)多中心隨機(jī)單盲對照研究共納入99例心肌梗死溶栓試驗(yàn)(thrombolysis in myocardial infarction, TIMI)血流分級為2~3級的STEMI患者,隨機(jī)分為IPost組與對照組。IPost組在罪犯病變處行直接支架術(shù)后1 min內(nèi),繼續(xù)用球囊進(jìn)行4個(gè)周期的1 min充盈/1 min回縮后均恢復(fù)持久再灌注,而對照組僅行直接支架術(shù)。結(jié)果顯示,與對照組相比,IPost組心肌IS并未減少。Thuny等[2]的研究選擇了50例TIMI血流分級為0~1級的STEMI患者,隨機(jī)分為IPost組與試驗(yàn)組,對2組患者的處理與Roubille等[18]相同,之后利用心臟核磁共振成像對2組患者心肌IS及水腫程度進(jìn)行評估,發(fā)現(xiàn)IPost組心肌IS、水腫程度及CK峰值水平較對照組均明顯下降,說明IPost對TIMI血流為0~1級的STEMI患者有顯著的心臟保護(hù)作用。上述研究表明冠狀動(dòng)脈血流狀況對IPost試驗(yàn)效果亦有一定影響。
大部分動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是在年輕健康的心臟中完成的,而臨床中多數(shù)患者都有心肌肥厚、高血壓、高脂血癥、糖尿病等伴隨疾病,這些因素都可能影響IPost的心臟保護(hù)作用。
Wagner等[19]發(fā)現(xiàn),IPost可明顯減少血壓正常大鼠的心肌IS,對高血壓合并心肌肥厚的大鼠卻無效。Wu等[20]對血脂正常大鼠、高膽固醇血癥大鼠分別進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)IPost可明顯減少前者的心肌IS及細(xì)胞凋亡數(shù)量,而對后者的心臟保護(hù)作用消失。因此需要進(jìn)一步研究IPost是否適用于高血壓、心肌肥厚、高膽固醇血癥及動(dòng)脈粥樣硬化患者。
張慶華等[21]選擇67例首發(fā)STEMI的患者(其中32例合并糖尿病,35例不合并糖尿病),均于PCI術(shù)中實(shí)施IPost;對照組37例首發(fā)STEMI的患者行常規(guī)PCI。研究顯示與對照組相比,IPost組術(shù)后3個(gè)月左室射血分?jǐn)?shù)明顯升高,肌酸激酶及B型肌酸激酶同工酶峰值水平、嚴(yán)重心律失常和梗死后心絞痛的發(fā)生率、術(shù)后3個(gè)月左心室容積均降低。與不合并糖尿病的IPost組相比,上述各指標(biāo)在合并糖尿病的IPost組的改善程度較小。這一臨床研究證實(shí)IPost對心臟有保護(hù)作用,但對合并糖尿病的患者作用減弱。
多種藥物均可能通過改變細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)影響IPost的心臟保護(hù)作用[22]。Csont等[23]發(fā)現(xiàn),IPost可明顯降低不耐受硝酸甘油大鼠的離體心臟梗死IS,而對耐受硝酸甘油大鼠離體心臟的保護(hù)作用消失。Fan等[24]研究表明,IPost對接受他汀類藥物短期治療(再灌注時(shí)給予阿托伐他汀50 μmol/L)的大鼠具有明顯的心臟保護(hù)作用,可顯著降低心肌IS、改善心臟功能;而對接受他汀類藥物長期治療(阿托伐他汀10 mg/kg/d,持續(xù)2周)的大鼠卻無此類作用。近年來引起廣泛關(guān)注的重組人腦利鈉肽等藥物后適應(yīng)也可起到一定的心臟保護(hù)作用[25]。因此需要進(jìn)一步研究藥物與IPost的相互作用及相關(guān)機(jī)制。
IPost的心臟保護(hù)作用在不同性別、年齡的個(gè)體中亦有所差別。Somers 等[26]對小鼠進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)除循環(huán)次數(shù)外,年齡對IPost實(shí)驗(yàn)效果亦有一定影響,與14~16周的小鼠相比,IPost對18~20周的小鼠心臟保護(hù)作用更弱。Zhou等[12]的Meta分析表明IPost對年輕、男性患者的保護(hù)作用更為顯著。
IPost的影響因素眾多,作用機(jī)制尚不完全明確,最佳實(shí)施方案亦無定論。在今后的研究中應(yīng)進(jìn)一步明確其機(jī)制,考慮到實(shí)施方案、患者自身狀況等因素的影響,制定出相對合理的實(shí)施方案。如果IPost的心臟保護(hù)作用能得到大規(guī)模臨床試驗(yàn)的證實(shí)并廣泛應(yīng)用于臨床,將會大大減少缺血再灌注損傷,更大程度地挽救瀕死心肌,使AMI患者獲得最大收益,為人類健康事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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050051 石家莊,河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院心血管二科
姜志安,Email:doctorjiangzhian@163.com
2014-12-29)