还原型谷胱甘肽对直接经皮冠脉介入术治疗的急性心肌梗死患者炎症反应的影响Δ

张湘茹，汪 洋，陈 晨

(1.西安交通大学第一附属医院药学部，西安 710061； 2.西安交通大学第一附属医院心内科，西安 710061)

急性心肌梗死后，适当控制、及时抑制炎症反应对心肌组织愈合具有重要意义。早期炎症激活是组织修复和细胞增殖的必要条件。首先是中性粒细胞活性早期爆发，之后单核细胞/巨噬细胞开始募集和清除坏死组织。后期单核细胞占优势，心脏进入修复期，炎症消退[1-2]。这一过程失衡会破坏伤口愈合，导致左心室重塑(LVR)。缺血心肌急性复氧会增强氧化剂活性，导致炎症反应扩大。缺血心肌出现大量白细胞浸润，造成组织损伤和心肌细胞丢失[3]。心肌缺血或再灌注期间的活性氧(ROS)来源于线粒体、黄嘌呤氧化酶和吞噬性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX2)。NOX2对细胞ROS的产生具有关键作用，NOX2在细胞刺激下释放可溶性NOX2衍生肽(sNOX2-dp)[4-7]。sNOX2-dp的释放与ROS产生、NOX2活性相关。NOX2激活可促进肿瘤坏死因子α(TNF-α)受体的氧化还原激活，激活其信号通路[6-7]。谷胱甘肽是维持细胞氧化还原环境正常的重要物质，可修复影响细胞功能和生存的氧化修饰，长期服用还原型谷胱甘肽可有效调节免疫细胞活化，预防不良LVR[8]。因此，本研究旨在评价行直接经皮冠脉介入术(PPCI)的ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者手术前后输注还原型谷胱甘肽对NOX2介导的炎症过程及对血管内皮损伤的影响。

1 资料与方法

1.1 资料来源

选取2019年10月至2021年11月于我院治疗的拟行PPCI的STEMI患者252例。纳入标准：符合中华医学会心血管分会2015年制定《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南》[9]中的STEMI诊断标准；症状发作12 h内入院治疗并符合PPCI适应证；年龄≥18岁。排除标准：既往心肌梗死患者；心源性休克、左主干病变、大隐静脉移植段闭塞患者；肾小球滤过率估计值<30 mL/min、急性感染、恶性肿瘤及支架内血栓患者；全身皮质类固醇治疗或口服抗凝剂治疗患者。本研究经过我院伦理委员会批准同意，患者或家属均签署知情同意书。将252例患者根据随机数字表法分为还原型谷胱甘肽组与对照组，每组126例。两组患者年龄、性别、体重指数(BMI)和血管造影特征等相似，具有可比性，见表1。

表1 两组患者基线临床特征比较Tab 1 Comparison of baseline clinical characteristics between two groups

1.2 方法

所有患者均给予水化、降脂、血压控制、抗血小板聚集、血糖控制和饮食控制等常规治疗。还原型谷胱甘肽组患者在常规治疗的基础上于PPCI手术当日、术后第1—3日使用注射用还原型谷胱甘肽(规格：0.6 g)溶解于注射用水后，加入5%葡萄糖注射液250 mL中静脉滴注，剂量为2.4 g/d，1日1次。对照组患者给予安慰剂治疗。

1.3 观察指标

比较PPCI术前及术后5 d白细胞及亚型变化，包括白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、单核细胞计数与中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)。比较两组患者基线期、PPCI术后2 h、PPCI术后5 d的氧化应激、炎症和内皮功能障碍指标水平，包括sNOX2-dp、TNF-α、一氧化氮(NO)、高敏C反应蛋白(hs-CRP)和心肌肌钙蛋白T(cTnT)。对患者进行随访，随访时间为患者出院后6个月，比较基线期、随访第5日、随访6个月时患者超声心动图指标水平，包括左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室射血分数(LVEF)、LVR及不良LVR患者比例。采用全自动血液分析仪检测患者白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数和单核细胞计数，并计算NLR。采用酶联免疫吸附试验检测sNOX2-dp、TNF-α和血清cTnT水平；通过比色分析法检测NO水平；采用免疫化学发光法检测hs-CRP水平。采用双平面辛普森法测量LVEDV、LVESV和LVEF，测量3次取平均值。LVR=(6个月时LVEDV-基线期LVEDV)/基线期LVEDV×100%；不良LVR定义为LVEDV增加≥15%。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 白细胞及亚型比较

还原型谷胱甘肽组与对照组患者基线期白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、单核细胞计数和NLR比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。术后5 d，还原型谷胱甘肽组患者白细胞计数、中性粒细胞计数和NLR较基线期显著降低，淋巴细胞计数较基线期显著升高，差异均有统计学意义(P<0.001)；术后5 d，还原型谷胱甘肽组患者白细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数和NLR较对照组同期显著降低，淋巴细胞计数较对照组同期显著升高，差异均有统计学意义(P<0.001)，见表2。

表2 还原型谷胱甘肽组与对照组患者白细胞及亚型水平比较Tab 2 Comparison of white blood cell and subtype indicators between the reduced glutathione group and the control group

2.2 氧化应激、炎症、内皮功能障碍和心肌损伤标志物水平比较

还原型谷胱甘肽组患者术后2 h、术后5 d的sNOX2-dp水平较基线期显著降低；还原型谷胱甘肽组患者术后2 h、术后5 d的sNOX2-dp水平较对照组同期显著降低；还原型谷胱甘肽组患者术后2 h、术后5 d的TNF-α水平较对照组同期显著降低；还原型谷胱甘肽组患者PCI术后2 h、PCI术后5 d的hs-CRP水平较对照组同期显著降低；还原型谷胱甘肽组患者PCI术后2 h、PCI术后5 d的NO水平较对照组同期显著升高，上述差异均有统计学意义(P<0.001)，见表3。Pearson相关分析表明，sNOX2-dp与TNF-α呈正相关(r=0.052，P<0.001)，与hs-CRP呈负相关(r=-0.623，P=0.005)，与NO呈负相关(r=-0.316，P<0.001)；TNF-α与NO呈负相关(r=-0.313，P<0.001)。

表3 还原型谷胱甘肽组与对照组患者氧化应激、炎症、内皮功能障碍和心肌损伤标志物比较Tab 3 Comparison of oxidative stress indicators, inflammation and endothelial dysfunction indicators, and echocardiographic indicators between the reduced glutathione group and the control group

还原型谷胱甘肽组与对照组患者基线期cTnT水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)。还原型谷胱甘肽组患者术后5 d的cTnT水平较基线期显著降低；还原型谷胱甘肽组患者术后5 d的cTnT水平较对照组同期显著降低，上述差异均有统计学意义(P<0.001)，见表3。还原型谷胱甘肽组与对照组患者术后心肌梗死溶栓治疗血流分级比较，差异无统计学意义[(2.94±0.26)vs.(2.92±0.28)，t=1.175，P=0.241]。

2.3 超声心动图指标水平比较

还原型谷胱甘肽组与对照组患者基线期、随访第5日的LVEDV、LVESV和LVEF比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；随访第6个月时，还原型谷胱甘肽组患者的LVEDV、LVESV、LVR和不良LVR患者比例较对照组显著降低，LVEF较对照组显著升高，差异均有统计学意义(P<0.001)，见表4。

表4 还原型谷胱甘肽组与对照组患者基线期和随访时超声心动图指标比较Tab 4 Comparison of echocardiographic indicators between the reduced glutathione group and the control group at baseline and at follow-up

3 讨论

细胞学研究结果表明，心脏修复的早期阶段以大量中性粒细胞浸润为特征，复氧心肌区域释放的氧化剂和蛋白酶可诱导组织损伤。心肌受损程度与梗死区中性粒细胞募集密切相关，中性粒细胞募集增加与梗死面积增加显著相关[10-11]。中性粒细胞是ROS的主要来源，ROS对心肌细胞有损伤作用。本研究中，输注还原型谷胱甘肽诱导NOX2活化产物迅速和持续减少。氧化和炎症状态失衡、炎症细胞增加会影响梗死愈合并导致不良LVR。手术创口最佳愈合需要渐进和协调的细胞活化，清除死亡组织并愈合伤口，避免初始缺血心肌扩大[12]。

淋巴细胞通过调节先天性免疫系统细胞向梗死心肌募集而发挥重要作用。在心肌梗死小鼠实验模型中，CD4+T淋巴细胞缺乏会延迟单核细胞的转化并损害心肌愈合。伴随T细胞活化的代谢活动增强会导致ROS增加。输注具有抗氧化活性的还原型谷胱甘肽可以避免细胞损伤。在T细胞活化早期，初始含量还原型谷胱甘肽可以产生足够的清除活性。但持续淋巴细胞活化造成的氧化状态升高超过了谷胱甘肽抗氧化能力，从而影响细胞生长和分化[13]。研究结果表明，谷胱甘肽缺乏会抑制T细胞代谢重编程[14]。本研究中，还原型谷胱甘肽组患者再灌注5 d后，血清淋巴细胞计数升高，中性粒细胞计数降低，导致NLR水平显著降低。而较高的NLR水平与STEMI后不良LVR和LVEF降低有关。与其他白细胞亚型相比，NLR是一种更可靠、更易检测的免疫反应不良标志物。预防性输注还原型谷胱甘肽在平衡先天性和适应性免疫反应方面发挥了重要作用，降低了全身炎症对心肌细胞功能和存活的损害[15]。

CRP反映了炎症活动的程度，可作为监测炎症进程的客观指标[16]。本研究结果显示，hs-CRP水平随时间进展逐渐升高，并在PPCI术后5 d达到峰值。还原型谷胱甘肽组患者hs-CRP水平较对照组显著降低，提示谷胱甘肽具有抑制炎症反应的积极作用。免疫反应的主要调节因子TNF-α是影响心力衰竭发生和发展的重要因素。在接受还原型谷胱甘肽治疗的患者中，TNF-α水平显著降低提示还原型谷胱甘肽对抑制炎症反应发挥了积极作用。急性心肌梗死发病期间，TNF-α可通过调节心肺血流NO导致患者心功能进一步恶化。TNF-α刺激的人脐静脉内皮细胞的体外研究中证实，TNF-α与NO呈负相关[17]。由此可见，预防性输注还原型谷胱甘肽可通过保护内皮舒张功能，使心肌在微循环水平上保持良好的灌注，可以成为治疗心肌缺血的一种新方法。

急性心肌复氧后快速和持续增加抗氧化活性是抑制氧化性心肌损伤和内皮细胞损伤的有效方法。其中，维生素E及其衍生物具有显著的抗氧化和抗炎特性。研究结果表明，补充维生素E可抑制氧化和炎症不平衡状态对心肌的有害影响。随着非抗氧化剂诱导凋亡的减少，α-生育酚发挥心肌保护作用依赖于其他抗氧化酶，如过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶。缺血/再灌注后，维生素E消耗增加和谷胱甘肽过氧化物酶活性降低使α-生育酚对ROS的保护作用显著减弱。此外，α-生育酚氢原子的捐赠导致其氧化和抗氧化活性丧失，α-生育酚氧基通过抗坏血酸还原为α-生育酚[18-19]。因此，抗坏血酸作为辅助因子发挥作用，抗坏血酸消耗谷胱甘肽发挥抗氧化活性。硫醇化合物早期补充通过激活抗氧化防御系统的酶发挥关键作用。N-乙酰-L-半胱氨酸是合成谷胱甘肽的前体，研究结果表明，行PPCI的STEMI患者大剂量静脉注射N-乙酰-L-半胱氨酸能够降低氧化应激[20]。行PPCI的STEMI患者早期应用N-乙酰半胱氨酸联合硝酸甘油可显著缩小心肌梗死面积，提高心肌挽救率[21-22]。本研究结果表明，直接输注还原型谷胱甘肽可以通过激活内源性抗氧化防御机制来减轻炎症细胞募集。

综上所述，对于行PPCI的STEMI患者，早期预防性输注还原型谷胱甘肽能够保护重要的心肌成分和内皮细胞功能免受有害的促氧化和炎症环境影响，防止心脏发生不良LVR。