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他汀類(lèi)藥物與心肌缺血再灌注損傷
一些大的臨床試驗(yàn)已證實(shí)他汀類(lèi)藥物可以降低心血管疾病的發(fā)病率和死亡率，而且對(duì)血脂正常的心血管病患的心臟也有保護(hù)作用，在冠心病的一級(jí)和二級(jí)預(yù)防中發(fā)揮著非常重要的作用。隨著更進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，臨床獲益于其對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞功能、斑塊穩(wěn)定性、炎癥反應(yīng)以及血栓形成等的影響。近幾年來(lái)，隨著冠狀動(dòng)脈溶栓術(shù)、冠狀動(dòng)脈旁路搭橋術(shù)(CABG)、冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)等技術(shù)在臨床上的廣泛應(yīng)用，使心肌梗死的治療進(jìn)入了再灌注時(shí)期。然而再灌注對(duì)拯救心肌的同時(shí)，還可以引起心肌缺血再灌注損傷(myocardial ischemia reperfusion injury)。該現(xiàn)象已越來(lái)越引起人們的重視，相應(yīng)地探索防治再灌注損傷的藥物也成為研究的熱點(diǎn)。鑒于他汀類(lèi)藥物的多種治療機(jī)制，使其在心肌缺血再灌注損傷防治中的作用漸受關(guān)注。本文就此內(nèi)容作如下綜述。
1 對(duì)內(nèi)皮功能的影響
近十幾年來(lái)，心血管領(lǐng)域的最大進(jìn)展之一是證明了血管內(nèi)皮在調(diào)節(jié)心臟循環(huán)功能中所起的重要作用，提示內(nèi)皮功能異常與心肌缺血再灌注的發(fā)生發(fā)展有著密切關(guān)系。造成內(nèi)皮功能失調(diào)的主要因素為內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)的穩(wěn)定性下降。新近的一些實(shí)驗(yàn)性的研究證明，他汀類(lèi)藥物能迅速(幾小時(shí)內(nèi))上調(diào)eNOS的活性，改善eNOS表達(dá)的穩(wěn)定性，使內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的NO增多，并通過(guò)增加NO的生物利用度來(lái)改善內(nèi)皮功能。NO在血管中以微量而持續(xù)的形式從內(nèi)皮細(xì)胞中釋放，對(duì)維持心血管系統(tǒng)恒定的舒張狀態(tài)、調(diào)節(jié)冠狀動(dòng)脈基礎(chǔ)張力及維持心肌血流灌注等有重要的意義。同時(shí)，NO還是內(nèi)源性黏附分子表達(dá)的抑制劑，從而也可以影響活化的中性粒細(xì)胞的滲出與黏附。因此，由eNOS催化的NO合成途徑是一條高度潛在的抗炎途徑。他汀類(lèi)藥物能上調(diào)eNOS的表達(dá)，可能是通過(guò)對(duì)Geranylgeranyl磷酸酶抑制的繼發(fā)作用。Geranylgeranyl磷酸酶允許另一個(gè)小型的G蛋白R(shí)ho結(jié)合到細(xì)胞膜上，后者激活后發(fā)出信號(hào)，使eNOS的mRNA的穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致eNOS的產(chǎn)生減少。Bulhak等[1]在大鼠缺血再灌注模型中證實(shí)單獨(dú)應(yīng)用羅伐他汀能有效縮小心肌梗死的面積，當(dāng)與 GGPP(geranylgeranyl pyrophosphate)合用時(shí)可抵消該保護(hù)作用。另外，Jones等[2]研究在缺血再灌注18 h前分別給予小鼠不同劑量的羅伐他汀，結(jié)果表面短期應(yīng)用可以增加心肌eNOS mRNA的表達(dá)和NO的合成，并可縮小大約40%的心肌梗死面積。但羅伐他汀對(duì)eNOS缺失小鼠的心肌梗死面積卻沒(méi)有影響。Di Napoli等[3]在應(yīng)用3周羅伐他汀預(yù)處理后建立的離體大鼠心肌缺血再灌注模型中，檢測(cè)冠脈流出液中肌酸磷酸激酶和亞硝酸鹽的含量及eNOS、誘導(dǎo)型 NOS(iNOS)的表達(dá)。結(jié)果同樣表明羅伐他汀可增加eNOS mRNA的表達(dá)及蛋白質(zhì)的含量而相應(yīng)地減少iNOS mRNA的表達(dá)及蛋白質(zhì)的含量，明顯減輕心臟的損傷。當(dāng)加用NOS抑制劑N?硝基?L?精氨酸(L?NAME)時(shí)則可降低對(duì)心臟的保護(hù)作用。Bulhak 等[4]還發(fā)現(xiàn)一定劑量的羅伐他汀可在不影響NOS表達(dá)的情況下，通過(guò)對(duì)NO活性的影響對(duì)豬的缺血再灌注心肌起到保護(hù)作用。隨著更深入的研究，Wolfrum等[5]對(duì)大鼠在體心臟進(jìn)行缺血再灌注處理，發(fā)現(xiàn)辛伐他汀可通過(guò)增強(qiáng)心肌PI3?激酶/Akt途徑的活性和AktSer473、 eNOS Ser1177的磷酸化在eNOS活化的初期發(fā)揮作用，能較迅速地減輕缺血再灌注損傷。Di Napoli等[6]在離體大鼠心肌缺血再灌注模型中應(yīng)用辛伐他汀進(jìn)行預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)其可通過(guò)轉(zhuǎn)錄后機(jī)制誘導(dǎo)eNOS mRNA的表達(dá)、抑制iNOS在缺血后的過(guò)度表達(dá)并減少心肌細(xì)胞的凋亡對(duì)缺血再灌注心肌起保護(hù)作用。通過(guò)綜上多項(xiàng)研究表明，他汀類(lèi)藥物對(duì)NO、NOS系統(tǒng)的影響在其對(duì)心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用中占據(jù)著主要地位，其它保護(hù)作用主要也依賴(lài)于該作用的存在。
2 對(duì)中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的心肌損傷的影響
中性粒細(xì)胞(PMNs)在心肌缺血再灌注后的炎癥反應(yīng)中扮演著重要的角色。隨著再灌注進(jìn)行，大量活化的PMNs聚集在心肌微血管內(nèi)并浸潤(rùn)到心肌組織中，通過(guò)釋放炎性細(xì)胞因子、氧自由基等物質(zhì)引起心肌損傷。實(shí)驗(yàn)證實(shí)去除PMNs和抑制PMNs的活性可縮小缺血再灌注模型的梗死面積。大量的研究也證明缺血再灌注損傷時(shí)，他汀類(lèi)藥物可通過(guò)減少細(xì)胞因子、趨化因子的釋放、細(xì)胞黏附分子的表達(dá)及PMNs的聚集發(fā)揮其抗炎作用[7]。Lefer等[8]通過(guò)研究辛伐他汀在PMNs灌注的大鼠缺血再灌注心臟損傷模型中的作用，發(fā)現(xiàn)辛伐他汀組的冠脈流量、左室發(fā)展壓(LVDP)、左室內(nèi)壓最大升降速度率(±dp/dtmax)等均顯著提高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)辛伐他汀還可明顯減少黏附分子P?選擇素的表達(dá)和抑制CD18的上調(diào)，對(duì)其參與的再灌注炎癥反應(yīng)的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)，不同程度地減輕缺血再灌注對(duì)冠脈及心肌的損害。另有研究表明[9]，心肌缺血再灌注損傷后ICAM?1基因缺陷鼠心肌細(xì)胞的損傷程度和梗死面積顯著小于野生鼠。應(yīng)用ICAM?1單克隆抗體輸注可以減少再灌注后的心肌損傷和心肌梗死面積[10]，也間接證明黏附分子參與了再灌注時(shí)的損傷過(guò)程。國(guó)內(nèi)陳莉等[11]在兔心肌缺血再灌注前短時(shí)間內(nèi)一次性應(yīng)用氟伐他汀，證實(shí)其保護(hù)作用機(jī)制與抑制ICAM?1的釋放及相應(yīng)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。秦晉梅等[12]也得出同樣結(jié)論。另外Scalia等[13]發(fā)現(xiàn)短期內(nèi)應(yīng)用辛伐他汀并不能降低喂食高脂飼料的Apo E基因敲除小鼠的血高膽固醇水平，但能減輕白細(xì)胞的滾動(dòng)、黏附等從而減少缺血再灌注損傷引起的心肌細(xì)胞的壞死。Tiefenbacher等[14]研究報(bào)道，在大鼠缺血再灌注前20 min經(jīng)靜脈注入氟伐他汀可減少再灌注后期收縮期室壁增厚率的下降和心肌血流灌注的下降，同時(shí)還可減少心肌梗死的面積。此外，氟伐他汀還可明顯降低由 PMNs釋放的髓過(guò)氧化物酶(MPO)的活性并增加作為NO第二信使的cGMP的水平。而當(dāng)氟伐他汀與NOS抑制劑L?MAME合用時(shí)，這些作用可以被完全取消。因此他們推測(cè)，氟伐他汀的保護(hù)作用至少部分與抑制PMNs的活化和滲出有關(guān)，從而可減輕炎癥反應(yīng)和內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。
3 對(duì)前列腺素系統(tǒng)的影響
已知前列環(huán)素(PGI2)和血栓素(TXA2)是參與心肌缺血再灌注損傷的一對(duì)重要的化合物。TXA2參與心肌的損傷過(guò)程，而PGI2則對(duì)心肌缺血再灌注損傷有較好的保護(hù)作用。PGI2能降低血小板的聚集，增加冠脈血流量，改善心肌供氧。另外，PGI2還可以抑制PMNs的激活，減少氧自由基的生成[15]。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在心肌缺氧期間PGI2的產(chǎn)生明顯增多，但復(fù)氧后不再增加。另有研究表明[16]，PGE1能抑制PMNs的活性而增加超氧化物歧化酶的活性，減輕過(guò)氧化反應(yīng)，保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的完整性，減少內(nèi)皮素的生存，保持PGI2?TXA2的平衡。Birnbaum等[17]預(yù)先分別給予4組SD 大鼠阿托伐他汀、伐地考昔(選擇性環(huán)氧化酶?2抑制劑)、阿托伐他汀合用伐地考昔及生理鹽水，3 d后建立心肌缺血再灌注模型。研究發(fā)現(xiàn)阿托伐他汀的預(yù)處理可顯著縮小大鼠心肌梗死的面積并可增加缺血再灌注后心肌細(xì)胞中環(huán)氧化酶?2(COX?2)、 PGE2、6?酮?PGF1a、胞液型磷酯酶A2(cPLA2)、PGI2合成酶等的含量。當(dāng)與伐地考昔合用時(shí)則可抑制這些作用。已知COX?2是一種限速酶，屬于前列腺素合成酶類(lèi)，能催化花生四烯酸轉(zhuǎn)化為PGH2。PGH2進(jìn)一步生成PGE2、PGI2等，而6?酮?PGF1a又為PGE2、PGI2的較穩(wěn)定的代謝產(chǎn)物，進(jìn)而由這些因子發(fā)揮抗頓抑、縮小心肌梗死面積等作用�？梢�(jiàn)前列腺素系統(tǒng)也可介導(dǎo)他汀類(lèi)藥物對(duì)心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用。
4 對(duì)心律失常及鉀通道的影響
心律失常在心肌缺血再灌注時(shí)較為常見(jiàn)，并能加重缺血再灌注對(duì)心肌的損傷，其中以再灌注心律失常尤為顯著。心肌缺血再灌注后室性快速性心律失常的發(fā)生與損傷后的死亡率密切相關(guān)。Chen等[18]在大鼠缺血再灌注心律失常的模型中分別應(yīng)用普伐他汀和氟伐他汀預(yù)處理22 d，發(fā)現(xiàn)在服用22 d普伐他汀后可顯著減少缺血導(dǎo)致的室性心動(dòng)過(guò)速和再灌注導(dǎo)致的致命性室顫的發(fā)生率，而服用22 d氟伐他汀和僅于建模前服用一次普伐他汀則對(duì)這些心律失常沒(méi)有顯著的影響。實(shí)驗(yàn)各組之間在血壓、心率、QT間期和血膽固醇含量等方面無(wú)明顯差異。心肌缺血再灌注損傷可通過(guò)多種機(jī)制引發(fā)心律失常，目前認(rèn)為與細(xì)胞膜的損傷、細(xì)胞膜上離子通道性質(zhì)的改變及細(xì)胞內(nèi)鈣超載等有關(guān)，而K+?ATP通道被認(rèn)為與再灌注心律失常密切相關(guān)[19]。早期再灌注階段K+?ATP通道的持續(xù)開(kāi)放激活對(duì)心功能的持續(xù)完全恢復(fù)和心電的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。通道的持續(xù)開(kāi)放能通過(guò)增加鉀外流動(dòng)作電位時(shí)程縮短以降低心律失常的發(fā)生率;并能作用于L型鈣通道，減少鈣內(nèi)流而減輕心肌細(xì)胞內(nèi)的鈣超負(fù)荷，保護(hù)線粒體的功能，加速呼吸鏈的電子傳遞及氧化磷酸化的形成，有利于ATP的生成，進(jìn)而減輕心肌缺血再灌注損傷[20]。Tavackoli等[21]對(duì)大鼠的心臟進(jìn)行缺血再灌注處理，應(yīng)用辛伐他汀后心肌梗死的面積可明顯減小，而靜脈加用優(yōu)降糖(非選擇性ATP敏感性鉀通道阻滯劑)后則消除了辛伐他汀的保護(hù)作用。這表明辛伐他汀對(duì)心臟的保護(hù)作用部分是通過(guò)ATP敏感性鉀通道介導(dǎo)的。
5 結(jié)語(yǔ)
目前對(duì)他汀類(lèi)藥物防治心肌缺血再灌注損傷的研究已取得了一定的進(jìn)展，證實(shí)其具有不同時(shí)段、不同機(jī)制的不依賴(lài)于降脂作用的保護(hù)作用，這些保護(hù)作用都不是孤立的，它們之間互為因果關(guān)系，與整個(gè)缺血再灌注損傷的過(guò)程相對(duì)應(yīng)。盡管確切機(jī)制還有待于進(jìn)一步闡明，但隨著對(duì)他汀類(lèi)藥物研究的不斷深入，其作為抗心肌缺血再灌注損傷的藥物必將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。
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