辅酶Ⅰ对缺血性心衰伴肺部感染患者基质金属蛋白酶等的影响

梁逸强，芩 倩，温志浩，吴万里，潘朝锌，庞 延，黄明剑

1.广西中医药大学第一附属医院心血管科，南宁 530023；2.广西中医药大学第一附属医院急诊科，南宁 530023

缺血性心力衰竭(IHF)主要是由于冠脉疾病引起心肌缺血，导致心室重构及心肌纤维化形成，使心脏收缩、舒张功能异常，最终导致心力衰竭，其病理表现为心肌细胞纤维化、肥大、心肌再生血管和炎症反应等[1]。抑制心肌纤维化及血管再生有利于抑制心室重构和缺血心肌再灌注，从而改善IHF[2-3]。IHF患者心脏泵血功能异常致患者出现不同程度的肺淤血、水肿，肺淤血使肺部微循环障碍，并促使机体发生肺部感染(PI)，从而加剧病情进展。辅酶Ⅰ(Coenzyme Ⅰ，NAD+)对增强心脏耐受氧化应激反应、调节心肌能量代谢、改善缺血再灌注心肌损伤、抑制心肌肥大反应、产生抗炎因子、抑制调节性T细胞及抗衰老等起着重要作用，在心衰方面的治疗主要是对组蛋白去乙酰化酶sirtuins进行激活，进而调控基因转录，实现改善心衰的作用。本文旨在探讨辅酶Ⅰ对IHF合并肺部感染患者基质金属蛋白酶(MMP)、血管内皮生长因子(VEGF)、巨噬细胞炎性蛋白-2(MIP-2)、白细胞介素-6(IL-6)水平及心功能的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取就诊于广西中医药大学第一附属医院的94例IHF合并肺部感染患者，采用随机双盲的方法将其分为试验组和对照组，各47例。本研究经该院伦理委员会批准。

1.2 纳入标准与排除标准

纳入标准：①符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》[4]中有关缺血性心力衰竭的诊断标准；②年龄≥60岁；③无精神病史；④无血液性疾病；⑤无免疫性疾病；⑥无肝肾相关疾病。

排除标准：①合并其他心脏病者；②合并其他慢性呼吸系统疾病者；③妊娠期妇女；④恶性肿瘤者；⑤伴有肺部感染之外其他部位感染者；⑥代谢性疾病者；⑦入院前1个月行心脏手术者等。

肺部感染诊断标准[5]：肺部有干湿啰音；行CT检查有病变；白细胞计数>10×109·L-1；入院体温持续>38 ℃；痰中有致病菌。

1.3 方法

1.3.1治疗方法 对照组采用抗生素抗感染及心衰常规药物治疗。常规治疗药物为琥珀酸美托洛尔缓释片(阿斯利康制药有限公司，规格：47.5 mg×7片)，每次47.5 mg，每日1次；螺内酯片(上海衡山药业有限公司，规格：20 mg×100片)，每次20 mg，每日1次；培哚普利叔丁胺片[海思科制药(眉山)有限公司，规格：4 mg·片-1]，每次4 mg，每日1次；餐后服用。观察组患者在对照组治疗的基础上联合用注射用辅酶Ⅰ(开封康诺药业有限公司，规格：5 mg·支-1)，将5 mg药物加入9 g·L-1氯化钠注射液2 mL中肌注，每日1次，共14 d。2组患者均连续治疗14 d。

1.3.2检测方法 肘正中静脉采血：对照组和观察组在治疗前后1 d内空腹采血5 mL。血液处理：使用医用低速离心机(贝索企业有限公司)处理血液。以500 r·min-1离心10 min，取上层清液，于-80 ℃保存。

神经内分泌指标：采用放射免疫法检测N端脑钠肽前体(NT-pro BNP)。心肌纤维化、血管再生指标：基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、VEGF采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测。炎症细胞因子指标：用试剂盒(上海酶联生物科技有限公司)检测降钙素原(PCT)、MIP-2、IL-6表达水平。心功能指标:治疗前、治疗14 d后采用彩色多普勒超声(GE公司)检测左室舒张末期内径(LVEDD)、左室后壁厚度(LVPW)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)、左室重构指数(LVRI)和左室质量指数(LVMI)水平[6]。

1.3.3不良反应 治疗14 d后随访30 d，观察2组患者不良反应(发热、皮疹、过敏、胃肠道不适等)发生情况。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 基线资料比较

2组基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 2组基线资料

2.2 患者病原菌分布

94例IHF合并肺部感染患者，检测出致病菌91株：59株革兰阴性菌，占64.83%；革兰阳性菌30株，占32.96%；真菌2株，占2.19%。革兰阴性菌主要致病菌为肺炎克雷伯菌，革兰阳性菌主要致病菌为肺炎链球菌。见表2。

表2 IHF伴肺部感染患者检出病原菌情况

2.3 2组疗效评估

治疗14 d后，观察组总有效率为91.5%(43/47)，高于对照组的76.6%(36/47)，差异有统计学意义(χ2=6.008,P=0.014)。见表3。

表3 2组患者疗效比较 (n=47)

2.4 不良反应

治疗后随访30 d，对照组不良反应发生率为10.64%(5/47)，3例胃肠道不适，1例皮疹，1例发热；观察组不良反应发生率为8.51%(4/47)，2例胃肠道不适，1例皮疹及1例过敏。2组不良反应发生率比较差异无统计学意义(P=0.675) 。

2.5 2组MMP-2、MMP-9、VEGF、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平

治疗前，2组患者血清MMP-2、MMP-9、VEGF、NT- pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后，2组患者血清MMP-2、MMP-9、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平较治疗前降低。治疗后，2组患者血清VEGF水平较治疗前升高。且观察组血清MMP-2、MMP-9、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平低于对照组(P<0.05)，血清VEGF水平高于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 2组MMP-2、MMP-9、VEGF、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平

2.6 2组心功能指标

治疗前，2组患者LVEDD、LVESD、LVEF、LVPW、LVMI和LVRI比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后，2组患者LVEDD、LVESD、LVPW和LVMI较治疗前降低，LVEF和LVRI较治疗前升高。且观察组LVEDD、LVESD、LVPW和LVMI低于对照组，LVEF和LVRI高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表5 2组患者LVEDD、 LVESD、LVEF、 LVPW、LVML、LVMI和LVRI比较

3 讨论

IHF是临床常见疾病之一，长期处于IHF病症状态的患者机体免疫系统紊乱，抵抗力下降，预后较差。长期患有IHF会导致肺循环障碍，使肺部易受感染，肺部感染使肺循环阻力增加，进而加剧心力衰竭[7]。研究表明，神经内分泌激活、炎症细胞因子、基质金属蛋白酶过度表达及细胞凋亡等因素，会诱发加重心室重构及心肌纤维化[8-10]。IHF伴有肺炎症状，目前临床治疗难度较大，预后差且病死率较高，因此，亟待开发治疗IHF伴有肺部感染的药物。

在治疗IHF伴有肺炎的过程中，目前已有的药物只能改善其症状，对已受损的心肌细胞无明显修复作用，因此逆转心肌血管再生和心肌重构将成为治疗IHF伴有肺炎的新策略。辅酶Ⅰ参与重要的生理反应，如酒精代谢、脂肪β氧化、三羧酸循环(TCA)等过程，其中在TCA循环作为3次氢载体，产生的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)进入呼吸链促进生成能量三磷酸腺苷(ATP)。另外，辅酶Ⅰ在氧化压力调节、能量代谢和调控信号通路方面有着重要作用。研究表明，在辅酶Ⅰ的参与下，可改善心肌能量代谢与氧化应激反应，此外，辅酶Ⅰ在治疗心力衰竭中具有一定效果。多项研究表明，辅酶Ⅰ可降低肾脏细胞或心肌细胞氧化压力导致的凋亡；辅酶Ⅰ可激活Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶(sirtuins)，调控线粒体功能，抑制心肌纤维化、肥大，是治疗心衰的有效策略。辅酶Ⅰ还可以通过激活Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶1、Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶3、Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶7(Sirt1、Sirt3、Sirt7)保护线粒体功能或抑制凋亡通路，缓解缺血再灌注损伤。高水平的赖氨酸琥珀酰化与心肌缺血再灌注损伤有关。去乙酰化酶Sirt1、Sirt2和Sirt3、Sirt5可能是干预这些风险因素和治疗心血管疾病的特异靶点[11]。此外，辅酶Ⅰ还可通过调节T细胞增强免疫应答能力[12]。

IHF伴有肺部感染与机体炎症反应和左心室重构有重要的相关性[13]。而逆转心室重构、阻断心肌纤维化是改善IHF最重要的治疗策略。基于以上观点，探讨肺部感染对IHF的影响，特别是肺部感染对IHF心室重构及心肌纤维化的影响，能够为临床改善IHF提供更好的依据。心肌细胞外基质(ECM)作为心脏的支撑结构，对心脏形态、心肌细胞有序排列和心脏收缩、舒张功能维持起关键作用。研究表明，ECM水平增高会使心肌纤维化及心肌肥厚。MMP是一个锌依赖性蛋白酶家族，成分中的Ca2+和Zn2可参与ECM代谢并降解多糖以外的所有ECM成分。通过MMP的作用可维持心脏ECM的动态平衡。MMPs活性平衡打破，可导致心肌纤维化、心肌重构、心力衰竭等发生。其中MMP-2、MMP-9降低心肌细胞外基质膜中的间质蛋白和相关胶原可导致心肌重构，使白细胞介素等细胞因子释放，进而加重心衰[14]。

血管新生对缺血性心肌病后心室功能的恢复是必不可少的。血管新生可以减轻心室重构及心肌纤维化，从而改善IHF。而VEGF在血管新生中的作用显著。研究表明，VEGF的高表达可以降低心肌细胞凋亡[15]。VEGF作用靶点为内皮细胞，在机体缺血时，VEGF的表达和活性被诱导，可导致微血管扩张和生长，从而诱导心肌微血管生成。研究表明，心肌重构的细胞中VEGF过表达，诱导心肌血管再生[16-17]。研究证实，与健康人群相比，心力衰竭患者的VEGF水平明显升高，其原因是由于内皮功能受损、炎性因子、细胞因子作用、组织缺氧、一氧化氮水平变化等使得VEGF水平升高[18-19]。

IHF患者肺部感染受到多个炎症细胞因子的影响。肺部感染肺循环阻力增加，加快心室重构及心肌纤维化，加重IHF。由巨噬细胞分泌的MIP-2上调细胞表面黏附分子的表达引导炎症反应的发生，还可促进中性粒细胞和细胞黏附分子-1(ICAM-1)的结合，诱导炎症因子浸润。研究发现，心力衰竭伴有肺部感染患者血清中MIP-2高表达，而MIP-2可鉴别革兰氏阴性菌感染患者，具有重要的临床价值[20-21]。

NT-pro BNP和PCT可作为IHF伴有肺部感染的检测指标。NT-pro BNP肽类激素可特异性提高心力衰竭的诊断，对于心力衰竭临床应用价值较高。研究表明，心力衰竭的病变程度及预后与NT-pro BNP水平增高的程度相关[22-24]。NT-pro BNP水平的升高不只与心肌损伤有关，在一定程度上也与炎症反应相关[25]。PCT是多肽物质，前体物质为降钙素，其水平与感染程度呈正相关，细菌感染使外周血PCT升高，因此可作为判断病情、疗效观察和预后的指标[26]。IL-6是一种炎症细胞因子，主要由单核巨噬细胞、T淋巴细胞等产生。IL-6可刺激淋巴细胞增生，是机体最早产生的炎性因子之一[27]。研究表明，在心肌重塑及心肌纤维化中，IL-6可介导心室重构及心肌纤维化过程，加速心力衰竭的进展[28]。

本次研究显示，与对照组相比，观察组治疗后总有效率较高，LVEF水平高于对照组，NT-pro BNP及PCT水平均低于对照组，表明辅酶Ⅰ对IHF伴有肺部感染患者有较好的临床治疗效果，且不良反应少，安全性较好。

研究显示，治疗后观察组血清VEGF表达水平高于对照组，观察组血清MMP-2、MMP-9、MIP-2和IL-6表达水平低于对照组。结果表明，辅酶Ⅰ可通过调节患者血管再生因子和心肌纤维化，抑制炎症细胞因子表达，从而逆转心室重构，增强心肌收缩力。

综上所述，在常规治疗的基础上，给予辅酶Ⅰ治疗IHF合并肺部感染患者，可通过激活Sirtuins抑制心肌纤维化、改善血管再生因子、抑制炎症细胞因子表达，改善心室重构及有效控制感染，辅酶Ⅰ治疗IHF合并肺部感染患者具有重要的临床意义。