张子洁,刘海健,彭 生

(1.上海中医药大学附属龙华临床医学院,上海 200030;2.上海健康医学院附属周浦医院麻醉科,上海 201318;3.上海中医药大学附属龙华医院麻醉科,上海 200030)

尽管近年来胸痛诊疗中心建设与发展已日趋成熟,心血管介入治疗技术也不断提高,突发急性心肌梗死、心源性猝死、心源性肺水肿等严重心血管不良事件导致患者死亡的现象呈逐年下降趋势[1],但此类危重患者抢救成功后继发心肌细胞缺血再灌注损伤(Myocardial ischemia reperfusion injury,MIRI)仍时有发生, MIRI带来的心肌抑顿导致心肌收缩力下降、有效心脏功能降低等仍然给临床诊疗带来诸多困扰,也因此成为临床医生的研究热点和难点。

血必净注射液是我国中西医结合急救医学创始人王今达教授从血府逐瘀汤化裁,由红花、赤芍 、川芎、丹参和当归等五味中药研制而成,具有调控炎症反应,抗氧化应激,内皮细胞保护/改善微循环,调节免疫功能等多重功效[2],达到活血化瘀、扶正固本、清热解毒等临床效果。研究还发现,血必净注射液可有效改善心肌微循环、提高过氧化物酶活性以及清除氧自由基水平,对MIRI具有较好的保护作用。

本文拟从MIRI发生机制入手,结合近几年研究文献,深入探讨血必净注射液对MIRI保护作用发生机理,并对血必净的中医药理论基础和辨证施疗效论加以论述。

1MIRI发生机制MIRI是一个极其复杂的病理生理过程,目前认为该过程的发生与氧化应激损伤、炎症细胞浸润、血管内皮细胞缺氧坏死和细胞凋亡等诸多因素有关。

1.1 氧化应激反应与损伤 正常生理条件下心肌细胞氧化与抗氧化处于动态平衡状态。活性氧族(Reactive oxyen species,ROS)具有短寿命、低分子量的特点,由氧通过多种反应产生,ROS包含超氧化物(O2)、过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(·OH)和单线态氧(O)等。ROS的产生特别是O2是已知的引起细胞损伤的机制之一,可引发局部炎症反应,并进而导致步氧化介导的组织损伤[3]。生理条件下,细胞利用抗氧化防御系统来预防ROS造成的损伤,谷胱甘肽(GSH)是心肌细胞ROS最重要的清除剂之一,GSH及其相关酶类在清除ROS维持细胞内氧化还原的动态平衡起着重要作用。GSH经谷胱甘肽过氧化物酶 (GPX-Px)催化生成氧化谷胱甘肽(GSSG)。正常情况下GSH浓度高于GSSG,GSH与GSSG的比值被认定为氧化应激的标志,GSH在谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)与谷胱甘肽还原酶(GSSG-R)的作用下一直保持着较低水平,进而减少过氧化物对心肌细胞的损伤[4]。超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)同样参与清除ROS。另外,硫氧还蛋白、维生素 C、泛醌10和维生素E 等其他清除剂也在将 ROS 浓度严格控制在较低的稳态水平中也发挥着重要作用[5]。

心肌细胞发生缺血再灌注损伤的过程中,上述动态平衡会被迅速打破,即发生氧化应激(OS)反应。OS与细胞内ROS的含量密切相关,由于ROS两面性的特征,它的高度反应性产生过量引发氧化应激损伤并导致 DNA 损伤、脂质过氧化和蛋白质功能障碍,造成细胞凋亡和坏死[5],再灌注后发生的氧化应激(OS)会诱发MIRI并进一步导致细胞死亡[6]。

1.2 炎性反应学说 氧化应激触发炎性反应,ROS通过自身原因及其他途径引起MIRI。当ROS产生过量时即能成为有害代谢产物,诱发心肌细胞炎症级联反应发生和黏附分子表达,如磷酸化后的核转录因子κB(NF-κB)激活触发炎性反应,引发肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6) 、白介素-8(IL-8)以及炎性抑制因子白介素-10(IL-10)水平升高,有研究还发现细胞间黏附分子-1 (ICAM-1)、C反应蛋白(CRP)等促炎性反应蛋白也参与炎性反应,这些炎性蛋白的表达显著增加并进一步促进OS发生[7]。当缺血再灌注时,大量血小板和中性粒细胞聚集被激活黏附于心脏毛细血管内壁表面,堵塞并导致血管内皮细胞和周围组织损害,形成毛细血管内微血栓,进而阻碍毛细血管内的血液流动[8]。诱导型一氧化氮合酶(iNOS)在基态下并不表达,但当发生炎性反应时iNOS可被炎症介质活化引起NO生成增多,最终 iNOS 解偶联成为引起心肌OS的主要诱因[9]。

1.3 血管内皮细胞缺氧坏死理论损伤微循环 覆盖在所有血管内表面的内皮细胞(Endothelial cell,EC)参与构成外周组织和循环系统之间的生理性屏障。EC除具有已知的调节血管内、外侧之间交换作用外,还参与许多其他的生理过程,包括维持血管功能保持血液流动性、调节/参与炎症反应、防止病理性出血和保持组织止血、防止不必要的血管闭塞状态(如血栓形成)等[10]。触发因素如炎症、缺氧和氧化应激可对血管EC产生负面影响,间接导致其功能障碍,引起病理血管生成和凝血功能受损,其中缺氧是激活血管生成最显著的触发因素,可刺激众多促血管生成因子高度表达,引起包括新生血管生成和套叠式血管生成在内的众多病理变化[11]。EC功能障碍诱导的高凝状态,主要与不同因子水平的变化有关,如纤溶酶原激活物抑制剂1(PAI-1)、血管性血友病因子(vWF) 抗原、可溶性血栓调节蛋白和组织因子通路抑制剂(TFPI)等,这些因子水平改变可引发抗凝与凝血机制的功能失调,从而导致微循环障碍[11]。

另外,MIRI形成冠脉微循环的机制还与内皮功能障碍、急性缺血缺氧导致心肌细胞及间质水肿压迫血管、斑块碎屑和白细胞-血小板黏附、聚集堵塞微血管等有关[12]。在缺血-再灌注模型中,内皮细胞和白细胞相互作用产生的氧自由基导致微循环障碍效果,类似于出血性休克[13]。最近的一项研究还发现,抗氧化剂的预处理和后处理均可减轻微循环障碍[14]。

1.4 其他非主流学说 近年来,研究[15]发现miRNA-23在MIRI中也发挥重要作用,一系列的体内外实验研究发现,使用miRNA-23抑制剂治疗后,心肌肌钙蛋白T(cTnT)和心脏转录因子(Nkx2.5)等心肌细胞标志物表达水平可显著降低,说明进行miRNA-23抑制疗法能显著降低MIRI程度。此外,还有研究[16]也显示miRNA-23可促进氧化应激或心肌细胞缺血再灌注损伤程度,抑制miRNA-23表达,可缓解心肌细胞的氧化损伤,这些研究均提示miRNA-23可能是未来MIRI治疗潜在靶点。然而抑制miRNA-23表达减轻再灌注心肌损伤的具体机制尚不清楚,尚需深入研究。

2 血必净改善心肌缺血再损伤作用机制

2.1 血必净抗氧化作用机制 作为脂质过氧化物反应的主要代谢产物之一,丙二醛(MDA)与体内氧自由基含量成正比,其水平可反映机体内ROS程度,而作为自由基清除剂主要限速酶,超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)则能阻止活性氧的生成[17]。SOD通过催化超氧阴离子自由基(O2·)歧化为H2O2清除超氧阴离子自由基,而H2O2则由GSH-PX以谷胱甘肽为代价清除为水。因此MDA、SOD和GSH-PX是反映机体中氧自由基含量的主要标志物,可较好反映机体细胞氧化与抗氧化状态。在一项关于血必净对急性呼吸窘迫综合征患者炎症反应和氧化应激状态的影响研究中[18],发现血必净对SOD和GSH-PX能升高SOD和GSH-PX含量,通过间接抗氧化作用减轻由ROS造成的组织损伤。丁炜等[19]采用血必净治疗急性胰腺炎患者,同样发现其可以降低患者血液内氧自由基浓度、提高SOD活性和降低MDA水平,提示血必净可通过降低患者氧化反应来改善病情。刘宇等[20]对58例百草枯中毒患者,分别采用静脉注射血必净联合血液灌流治疗和单用血液灌流治疗进行比较性研究,发现两组患者治疗后SOD和MDA水平均较治疗前降低明显,治疗后血必净联合血液灌流组SOD和MDA水平低于血液灌流组,提示血必净联合血液灌流治疗在清除患者机体内百草枯及ROS浓度方面疗效更显著。

2.2 血必净的调控炎性反应机制 血必净为国家二类新药,其有效成分丹参素,原儿茶醛、川芎嗪、阿魏酸、红花黄色素等,可以降低毛细血管通透性,减少渗出,改善局部血液循环,降低内毒素水平,对抗单核巨噬细胞系统,释放内源性炎性递质,调节免疫功能作用以及减轻脓毒症机体炎症应激反应和心脏损伤[21]。赵艳霞等[22]研究发现,血必净通过降低细胞因子IL-6和TGF-β1蛋白表达而减轻组织炎性损伤。血必净还可以促进CD4+T淋巴细胞和NK细胞增殖,激活IL-2释放,从而进一步增加促炎细胞因子分泌,降低组织器官损伤的发生[23]。有研究发现,血必净可通过抑制内源性炎性递质TNF-α和白介素-6的释放,来降低炎症对血栓患者血管的侵蚀作用[24]。血必净还能通过调节促炎和抗炎因子产生,调控细胞表面相关炎性反应标志物表达,进而达到改善预后及抗炎目的[25]。此外,血必净可有效改善患者肺部炎症反应及动脉血气指标,缩短多器官功能障碍综合征患者在重症加强护理病房住院时间,与通过抑制重症肺炎合并心力衰竭患者细胞因子及炎性递质过度释放,加速心功能障碍康复有关[26]。

2.3 血必净改善血管内壁细胞损伤机制 血管内皮功能障碍在心脏器质性疾病的进展中发挥着重要作用。宁小康[27]研究显示血必净注射液能显著提高慢性心衰患者的相关血管内皮功能指标一氧化氮(NO)和降低内皮素-1(ET-1)的水平改善血管内皮细胞功能,进而提高患者的心功能。卓剑[28]研究显示血必净可促使微血管内皮细胞增殖迁移、小管形成、血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维生长因子(bFGF)表达并减少细胞凋亡,说明血必净可有效促使内皮祖细胞修复脂多糖(LPS)诱导的微血管内皮细胞损伤。国外一项回顾性研究中,发现304例脓毒症患者中约47.6%的患者出现血小板减少症,血小板在败血症中被激活并与EC结合后导致隔离与破坏,EC完整性受到明显影响[29]。另有研究显示血必净还可以通过提高血小板的含量,降低D-二聚体水平,在保护血管内皮细胞完整性中发挥积极作用[30]。血必净还具有祛瘀止痛、活血通络等功效,且具有抑制血小板聚集黏附功能,同时可抑制内源性凝血系统,改善血管内皮细胞功能,从而改善心肌微循环[31]。

2.4 血必净发挥作用的其他学说 研究[32]发现血必净还含有其他一些活性成分,如括恩九内酯I、 红花黄色素A、氧化芍药苷、苯甲酰芍药苷和核因子κB等。尽管这些活性成分含量相对较低,但也具有一定的生物活性,红花黄色素A被证实在预防大鼠脑缺血再灌注损伤中发挥明显作用。但目前研究还尚不清楚其他含量较低物质活性成分是否也在MIRI中发挥作用。

3 血必净改善MIRI中医理论基础与临床疗效

3.1 中医理论基础 中医学认为心脉痹阻是MIRI的主要病机,痹为关闭的意思,意为阻塞。MIRI的病机实质为各种病因导致的心脉痹阻,即“不通则痛”。根据MIRI患者临床症状表现,并结合相关中医文献记载,将其分为痰浊痹阻证、气血瘀阻证、气滞心胸证以及气阴两虚证等四种类型。

3.2 中医临床治疗经验(中医角度治疗效果) 中医药在治疗心脉痹阻方面具有一定优势,可通过辨证施治进行个体化治疗,包括合理选用中药汤剂、针刺等治疗方法在迅速缓解临床症状同时,辅以适当提高运动耐量,改善冠状动脉微循环病变等多种治疗方式。著名中医心病学科专家杨积武教授根据自己40余年临床经验,针对PCI术后患者提出“扶正固本”和“活血化瘀”两个重要治疗原则,并罗列出常用补气活血药物,其中红花 、赤芍、川芎、丹参、当归五味中药正是血必净注射液中有效成分,除活血化瘀外,血必净还有增加冠脉血流量,降低血液黏滞等作用[33]。刘军明等[34]在探讨益气活血化瘀法治疗PCI术后患者时,得出含有活血化瘀成分中药可有效降低肌酸激酶、肌酸激酶同工酶、C反应蛋白、内皮微颗粒水平结论,也表明血必净可通过上述作用为MIRI后心肌细胞提供较好保护作用。著名国医大师雷忠义教授认为MIRI属于胸痹心痛病,属于气阴两虚,痰瘀互结证者,其运用独创养心活血汤进行治疗,同样也取得较好疗效,其中养心活血汤中的成分就包含有红花、当归、丹参等[35]。而在其之后发表的文章中,还报道了养生活血汤可降低血脂,减缓动脉粥样硬化进程,从而显著改善MIRI患者症状的宝贵经验。

但是中医药诊疗MIRI方面也存在一些不足,主要包括 ：①中医病名辨证模糊,一般从中医药理机制上开展治疗胸痹的研究,药理药效研究明显滞后于成分分离研究。②中药注射剂的成分提取方式是否科学安全有待进一步考究。③对于急性危重症患者,疗效远不如西医手段见效快,预后好。④要进行大规模多中心的临床研究,制定科学统一的辨证方案,为中西医结合治疗提供可靠的标准。

4 总 结

综上所述,随着血必净在临床上应用日益广泛,其可通过抗氧化应激、抑制炎性反应、改善血管内皮细胞损伤等多靶点、多维度联合作用来改善MIRI疗效的观点逐渐被研究者接受。更加深入研究,如血必净究竟是如何影响抗氧化应激、抑制炎性反应和改善血管内皮细胞损伤等这些过程,应是未来需要进一步研究探讨的方向,血必净在中医药辨证施治方面的经验总结与基础理论,还需要进一步完善与提高。