远程缺血预适应在心肌梗死治疗中的临床应用研究

陈兆基（综述） 唐良秋（审校）

综 述

远程缺血预适应在心肌梗死治疗中的临床应用研究

陈兆基（综述） 唐良秋（审校）

远程缺血预适应； 心肌梗死； 缺血/再灌注； 机制； 临床进展

心血管意外是全球的第一死亡原因，因此人们需要寻找新的治疗方法帮助心脏在缺血再灌注损伤中减少心肌细胞的死亡，保留心功能和防止心衰的发生。1993年，Przyklenk等[1]进行了一次有趣的试验性观察，发现某一血管床短暂的缺血对持续性冠脉堵塞中累及的心肌细胞有保护作用。这一研究为后续的“远程缺血预适应”的发现奠定了基础。远程缺血预适应（RIPC）指的是对某一远隔器官重复地进行短暂缺血和再灌注，可减少其他器官在急性缺血/再灌注中的损伤这一现象。后来发现简单地通过血压袖带重复压迫上臂能成功诱导RIPC。这一重大发现成功将RIPC研究转移到临床上[2]。在过去20年，科学家们对RIPC进行了大量研究，尽管其具体作用机制仍然未能完全阐明，但是RIPC已经从单纯的试验性观察发展到了具有治疗缺血性心脏病潜力的临床应用。

1 RIPC心脏保护机制

RIPC心脏保护机制的通路包括了以下三个组成部分。①远隔器官或组织：在RIPC的诱导下，远隔器官或组织内的自身活性介质生成，并激活局部神经传入通道。②连接通路：尽管RIPC保护信号的传导机制未被完全阐明，目前研究已经证明其依赖于体液系统、神经系统以及二者共同作用。③目标器官或组织：保护信号到达目标器官或组织后，激活细胞内信号通路，提高血管内皮防御系统对缺血的耐受能力，从而达到减少靶器官在缺血/再灌注中的损伤。

1.1 体液机制 RIPC的体液机制是最早被证明的机制，也是迄今为止研究最多、最深入的机制。1999年，Dickson等[3]发现，兔子在缺血预适应下产生的心脏或者肾脏保护作用能通过血液的输注转移到原始的兔子身上。从此以后，人们开始不断寻找体液中的相关传导介质。目前的生化研究提示，这种介质大小为3.5～30.0 kDa，具备耐热性及亲水性。候选传导介质包括一氧化氮（NO）、腺苷、微粒体、乙酰脱氢酶、MiRNA-144、缓激肽、硝酸盐、解耦联蛋白-2（UCP2）等。

1.1.1 NO 在RIPC的人类模型中，NO的合成明显增加[4]。NO在缺血预处理中是一种重要的信息和传递分子[5]。在心肌缺血时，心肌细胞缺氧，血红蛋白与硝酸盐发生反应[6]，后者被还原成具有生物活性的NO[7]，在NO作用下，线粒体呼吸链复合体酶Ⅰ被蛋白质羧基亚硝酸化，提高了线粒体对氧气的利用效率，从而达到对心肌细胞的保护作用[8]。

1.1.2 腺苷 当心肌缺血时，心肌细胞内ATP消耗增加，腺苷水平随即升高，腺苷与G蛋白耦联A1受体结合，促进ATP敏感性钾通道开放，细胞膜超极化，减少钙离子内流和兴奋性氨基酸的释放，保护心肌缺血性损伤[9]。曾有研究用腺苷拮抗剂阻断预适应的效应，表明腺苷在RIPC中具有一定作用[10]。

1.1.3 微粒体 最近研究表明，微粒体与RIPC的保护效益有关。MPs是从细胞上膜上萌发的膜性小泡，一直被认为是维持凝血功能稳定的细胞间信使分子[11]。在最新的研究中，RIPC的大鼠血液中MPs明显升高，将MPs注入原始大鼠中，大鼠心肌梗死的面积减少[12]。

1.1.4 乙醛脱氢酶-2（ALDH-2） 在肢体远程缺血预适应中，应用ALDH-2阻断剂能消除RIPC对心脏的保护效应[13]，证明了ALDH-2在RIPC的心脏保护作用有介导作用。

其他有前景的介质还包括MiRNA-144[14]、缓激肽[15]、硝酸盐[16]、解耦联蛋白-2（UCP2）[17]等。相关研究表明，在肢体RIPC中，这些介质都明显升高，并且使用对应阻断剂能消除RIPC对心脏保护作用。然而，需要注意一点是，以上所有研究都未能确凿证明某一种介质与心脏保护作用有直接关系。

1.2 神经机制 实验及临床研究表明，RIPC的保护效应依赖于完整的神经通路，切断局部神经通路，RIPC的保护效应则不能达到[18]。在RIPC的诱导下，远隔器官或组织产生自体活性物质，如腺苷[19]和缓激肽[15]，并激活局部传入感觉神经。在人的上臂模型中，从实验上臂中注入咖啡因（非选择性腺苷受体激动剂）能阻断RIPC对心脏的保护作用。另外，在患者进行冠脉造影时，通过股动脉输注腺苷也能取得与RIPC等同的心脏保护效应，进一步证明了早期动物实验中腺苷是肢体RIPC“触发点”的发现[20]。目前大多数的近期研究发现，在RIPC模型中，自身活性物质产生后，能激活香草素受体亚家族受体，而后者存在于无髓鞘小直径感觉纤维上[21,22]。使用局部辣椒素或者疼痛刺激激活该类神经纤维，能模拟RIPC的心脏保护效应，进一步证明其为RIPC机制中的神经通路传入神经[21,22]。然而，在感觉传入神经以下的神经通路的具体组成部分目前仍没有统一结论。Jones等[22]发现，从C7的位置横切断脊椎，并没有消除RIPC的心脏保护效应；而在T7的位置切断时，其心脏保护效应消失。该发现提示，在RIPC中C7以上的高位神经元并不参与过程，而对心脏保护效应的传出信号很可能是对心脏神经直接刺激产生的。同时Mastitskaya等[23]在大象的实验中证明，心脏保护信号是由脑干中的迷走神经元所介导。同样是研究RIPC中的传出神经通路，这两个实验结果却是相互矛盾的。为了进一步明确迷走神经在RIPC中的作用，Donato等[24]用兔子进行实验，发现切断迷走神经或者应用阿托品都会消除RIPC的心脏保护作用，而刺激迷走神经则再次获得心脏保护效应。

1.3 体液系统与神经系统的共同作用 目前的共识认为RIPC的机制产生是由体液系统和神经系统的共同作用，但它们之间真正的关系仍然是一个谜。Redington等[25]发现，在动物模型实验和人类志愿者研究中，通过不同方式对肢体感受神经进行刺激都能产生具有心脏保护作用的血浆渗透液。另外Jensen等[26]在糖尿病患者身上进行肢体RIPC研究，发现患有周围感觉神经病变的患者并不能产生心脏保护的血浆渗透液，而没有周围感觉神经病变的患者仍然能产生。这两个试验都能说明心脏保护效应的介导因子是在神经传导通路上释放的。目前仍然让人费解的是，这些介导因子是在通路的哪一个环节上被释放的？而对应负责的细胞又是什么？在一项最新研究中，Mastitskaya等[27]假设这些介质因子是由拥有丰富副交感神经丛支配的内脏器官释放的。在老鼠的模型中，任意切除膈下迷走神经、胃迷走神经或者迷走神经胃后支后，RIPC对心脏的保护作用都会随之消失。而在切除肝迷走神经、腹腔迷走神经或者迷走神经胃前支的模型中，RIPC对心脏的保护作用都被保留下来。在直接电刺激迷走神经胃后支情况下，也能产生跟RIPC相似的心脏保护作用。由此推论，RIPC中的介质因子是由受迷走神经胃后支支配的内脏器官所释放。而具体是什么器官、什么细胞负责，仍然需要更多的研究去发掘。

2 RIPC的临床应用

缺血性预适应已被证明能有效地减少缺血引起的心肌细胞损伤。肢体远程缺血预适应具有创伤小、风险低、易操作等优点，现在越来越多地被应用到临床治疗的研究中。目前的主要研究是对心梗患者治疗的应用效果。

2.1 RIPC在心脏外科手术中的应用 RIPC在外科手术中应用的研究是目前最有前景的研究。Candilio等[28]将接受冠状动脉搭桥手术的患者随机分为对照组和远程缺血预处理组，分别测定术前和术后6～72 h血清肌钙蛋白T浓度。缺血预处理使血清肌钙蛋白T从对照组的36 g/L降至远程缺血预处理组的21 g/L（减少43%，P=0．005）。这证明RIPC能减少冠状动脉旁路移植术中对缺血性心肌的损伤。尽管这些试验都证明了缺血预适应在心脏手术中的保护作用，但是仍然存在不少质疑的声音。目前临床试验最大的问题在于研究的设计。大多数试验都是单中心、单盲、小样本量，还排除了复杂病变患者，导致了试验结果存在极大偏倚。Rahman等[29]的研究是早期得出阴性结果的几个临床试验之一。他们的研究设计严谨，采用双盲的方法，最大程度减少偏倚的存在。在试验中，162例接受冠状动脉旁路移植术（CABG）的患者被随机分成对照组和缺血预适应组，结果证明RIPC并不能减少围手术期心缺血肌细胞的损伤。近几年RIPC在外科手术中应用的研究也越来越多，但是令人失望的是，大多数研究都表明接受手术的患者并未能在RIPC中获益[30-33]。

2.2 RIPC在择期PCI患者中的应用 在相关研究早期，Iliodromitis等[34]发现，接受择期经皮冠状动脉介入术（PCI）的患者并没有在RIPC中获益，但是由于试验样本数量及设计等问题，其结果准确性一直受到质疑。后来Hoole等[35]首先证明了RIPC对择期PCI的患者具有阳性的结果。他们将242例接受择期PCI的患者分成对照组和缺血预适应组，发现预适应组较对照组在术后24 h肌钙蛋白少（0.06 ng/L 比 0.16 ng/L，P=0.040），胸部疼痛轻（P=0.01），术后6个月时心脑血管并发症发生率低（4例比13例）。后来的试验中，既有阳性结果又有阴性结果。近期一共有三项Meta分析证明了RIPC在择期PCI应用能降低围手术期心肌梗死的发生率[36-38]。例如在Zografos等[37]进行的Meta分析中，缺血预适应组的围手术期心肌梗死发生率为40.3%，而在对照组中发生率为51.7%。另外还有相关研究证明RIPC能提高支架内膜覆盖率，降低支架内血栓形成的风险。研究中选取39例冠心病多支病变接受分次药物洗脱支架植入患者，随机分为A、B组。A组（19例）给予缺血预处理，B组（20例）不施加缺血预适应，一个疗程（约1个月）结束后，利用光学相干断层成像测定两组第1次植入支架部位的支架内膜覆盖率，结果表明差异具有统计学意义（P＜0.05）[39]。

2.3 RIPC在直接PCI的心梗患者中的应用 需要注意的一点是，因为心梗患者的缺血事件发生是不可预测的，所以目前相关的研究非常有限。在一项临床试验中，333例接受直接PCI（PPCI）的患者在入院前随机分成缺血预适应组及对照组，结果显示，术后30 d，缺血预适应组中的缺血心肌得到更好的抢救效果，在平均为期3.8年的后续随访中，缺血预适应组的心脑血管不良事件发生率也明显低于对照组[40]。在另一项研究中，48例心梗患者被随机分成RIPC组和对照组，结果显示，在直接PCI术后，RIPC组的血管内皮改善情况明显好于对照组（12.1%比0.0%，P=0.03），且效应持续至少1星期[41]。刘振兵[42]将120例ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者随机分为 PPCI组（PPCI组，n=60）和PPCI+肢体 RIPC 组（R+PPCI组，n=60）。所有入选患者在入院时及每隔6 h抽取外周静脉血进行肌酸激酶同工酶（CK-MB）检测，直到出现CK-MB峰值。评价所有患者PPCI术后心肌显影分级。急性前壁心肌梗死患者于PPCI术后行CMR检查，评价微血管阻塞、左室射血分数和梗死面积。结果显示，R-PPCI组CK-MB峰值明显低（P=0.043）。术后MBG 2-3级患者比例R+PPCI组明显高于PPCI组（P=0.032）。R+PPCI组的心功能较PPCI组明显改善（P=0.043）。心肌MO比例及范围R+PPCI组明显低于PPCI组（P=0.025）。梗死面积R+PPCI组也明显低于PPCI组，两组间差异有统计学意义（P=0.032）。这证明肢体RIPC能够减轻STEMI患者心肌MO和改善心肌再灌注，减轻心肌缺血/再灌注（IR）损伤，减少STEMI患者心肌梗死面积，改善心功能。在2014年的一项Meta分析中，Niu等[43]对PubMed、EMBASE、Web of Science 和 CENTRAL 等数据库中的14项随机对照试验，包括2301例患者进行荟萃分析，结果显示，RIPC对PCI患者具有心脏保护作用，而对于直接PCI患者保护更显著。综合目前相关研究来看，RIPC在直接PCI中的积极作用是肯定的，其应用前景是乐观的。

2.4 RIPC在溶栓患者中的应用 尤华彦等[44]将222例初发AMI患者分为IP组120例及非IP组102例。两组患者给予尿激酶及肝素治疗，比较两组患者CK-MB、肌钙蛋白 T（cTnT）峰值、左室射血分数（LVEF）、冠状动脉再通率及再通时间，以及住院期间心力衰竭、严重心律失常、心源性休克、梗死后心绞痛发生率和近期病死率。结果IP组CKMB、cTnT峰值比非IP组低（P＜0.05）。IP组比非IP组的左室射血分数高（P＜0.05）。IP组的冠状动脉再通率比非IP组高，再通时间比非 IP组短（P＜0.05）。预后及病死率方面，IP组的住院期间心力衰竭、严重心律失常、心源性休克和梗死后心绞痛发生率均较非IP组低（P＜0.05）。这证明RIPC对溶栓患者治疗有一定帮助。

3 总结

RIPC的保护机制目前尚未完全阐明。综合目前研究来看，其机制是体液系统和神经系统共同作用下的复杂的生理过程。由于RIPC具有无创性、易操作等优点，大量有关的临床试验研究已经开展，目的在于检验RIPC在临床上的心脏保护效应。尽管如此，临床试验中仍然有不少令人失望或相互矛盾的结果，以致RIPC一直未能正式应用到临床治疗当中。或许当RIPC的保护机制被更深入地阐明时，才能更好地指引其未来在临床上的研究及应用。

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Remote ischemic preconditioning:Physiological aspects and clinical applications in myocardial infarction

Remote ischemic preconditioning； myocardial infarction； Ischemia/reperfusion； Mechanism； Clinical progress

512026 广东省韶关市，粤北人民医院心血管内科

10．3969/j．issn．1672－5301．2016．10．003

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1672-5301（2016）10-0872-05

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