硝酸异山梨酯对STEMI患者心肌缺血再灌注损伤的后处理效应

杜正强，刘 盼，梅少平，宋达琳

（1.青岛市市立医院，山东 青岛 266071；2.襄阳市第一人民医院老年病科，湖北 襄阳441000；3.青岛大学附属医院，山东 青岛 266002）

急性心肌梗死造成心肌损伤包括缺血及随后的缺血再灌注损伤（ischemical reperfusion injury，IRI）两个过程[1]。在过去30年中，内科再灌注治疗策略如静脉溶栓及经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）广泛应用于临床，但伴随冠脉血运重建的IRI却困扰着临床医生。心肌IRI可表现为恶性心律失常、心肌顿抑、心功能不全甚至死亡等严重现象[2]，并且再灌注导致的心肌梗死面积可达最终梗塞面积的50%以上[3]。目前，药物后处理为减轻再灌注损伤的治疗策略之一，是在心肌缺血后处理的基础上发展起来的，即在心肌发生缺血后，在再灌注期间或再灌注前不久，用药物激发或模拟机体自身的内源性保护机制以实现对缺血再灌注心肌的保护效应，近年来已成为心肌IRI保护领域里的研究热点。本课题组前期动物实验显示硝酸酯后处理对大鼠心肌IRI具有保护作用[4]。本研究旨在证实，硝酸异山梨酯后处理模式对PCI治疗的ST段抬高型心肌梗死（ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI）患者具有心肌保护作用，其作用机制之一可能是减轻炎症反应。

1 资料与方法

1.1 入选患者及实验方法

选取2017年11月至2018年1月在青岛市海慈医院及青岛市市立医院行PCI的STEMI患者，除外明显贫血、头部创伤、脑出血、明显低血压（收缩压低于90 mm Hg，1 mm Hg = 0.133 kpa）及合并自身免疫系统疾病、各种急慢性感染及恶性肿瘤的患者。将符合上述条件的患者采用随机分组的原则，分为A组和B组，各32例：A组是常规PCI术；B组（硝酸异山梨酯后处理新模式药物后处理组）在常规PCI术中，在置入导丝开通缺血冠脉后，立即给予硝酸异山梨酯2 mg注射于缺血冠脉中。两组患者分别于PCI术前，术后2 h、1 d、4 d、7 d采集静脉血样5 mL，室温放置，并于24 h内用高速离心机将其以1000 r·min-1离心20 min，然后取上层血清保存于- 20 ℃冰箱中，避免反复冻融。采用ELISA方法检测两组患者各个时间节点的血清cTnI、TNF-α含量，详见图1。

图1 实验路线示意图Fig 1 Experimental roadmap

1.2 统计学方法

采用统计软件SPSS 22.0进行数据分析。所有计数资料用率表示，采用卡方检验的分析方法；计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用T检验的分析方法，PCI前后比较采取配对t检验，以P ＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料比较

两组患者的性别、年龄、是否具有吸烟史、是否合并糖尿病、高血压及血脂异常情况均无统计学差异。详见表1。

2.2 血清 cTnI水平的比较

A组与B两组患者术前c T n I含量分别为（10.72±33.63）ng·mL-1、（12.33±22.25）ng·mL-1，P＞ 0.05，表明两组数据术前无统计学差异，具有可比性，术后2 h、1 d药物后处理组cTnI浓度较常规PCI组下降，但P ＞ 0.05，数据无统计学差异。B组术后4 d、7 d的cTnI浓度分别为（3.88±4.71）ng·mL-1、（0.35±1.43）ng·mL-1，较A组（10.64±9.72）ng·mL-1（1.52±2.87）ng·mL-1、下降，且P ＜ 0.05，表明差异有统计学意义。见表2。

表1 两组患者一般临床资料比较Tab 1 Comparison of general clinical data of patients between two groups

表2 两组患者血清cTnI的比较Tab 2 The cTnI level of patients between two groups

A组患者cTnI在术后1 d达最高峰，B组患者cTnI于术后2 h达最高峰，且B组患者术后cTnI水平在各时间节点均较A组低。

2.3 血清TNF-α水平的比较

A组与B组术前TNF-α水平分别为（0.145±0.032）pg·mL-1、（0.142±0.030）pg·mL-1，P ＞ 0.05，无统计学差异。术后2 h B组TNF-α浓度较A组下降，P＞ 0.05，表明两组数据无统计学差异。B组术后1 d、4 d 、7 d TNF-α浓度分别为（0.154±0.023）pg·mL-1、（0.136±0.021）pg·mL-1、（0.127±0.023）pg·mL-1，较A组（0.191±0.057）pg·mL-1、（0.182±0.044）pg·mL-1、（0.159±0.042）pg·mL-1下降，且P ＜ 0.05，表明差异有统计学意义，详见表3。

表3 两组患者血清TNF-α的比较. pg·mL-1Tab 3 Comparison of the TNF-α level of patients between two groups. pg·mL-1

患者TNF-α水平均在术后第1 d达峰值高度，B组术后各时间节点TNF-α水平均较A组低；B组从术后第1 d后TNF-α水平呈现出下降趋势（P ＜ 0.05）。

3 讨论

本研究针对STEMI患者实施PCI过程中的硝酸异山梨酯后处理新模式，其RCT结果提示该干预模式改善了心肌再灌注损伤、具有心肌保护作用和临床应用价值；PCI术前和术后连续检测血清TNF-α显示，术后第1天达峰值高度，B组术后各时间节点TNF-α水平均较A组更低，且第1天后明显改善TNF-α水平，均为P ＜ 0.05。结果显示，硝酸异山梨酯后处理可能具有减轻心肌缺血再灌注损伤后炎症反应的作用。

心肌IRI的作用机制非常复杂，包括活性氧类物质在再灌注初期的突然爆发式产生[5-6]、Ca2+超载[6]以及一系列的炎症反应[7-8]等。其中炎症反应贯穿于整个心肌缺血再灌注过程及后期心脏修复的过程，心肌发生缺血再灌注后，立即释放可溶性炎性介质，通过产生不同种类的细胞因子和脂质导致内皮细胞损伤，致使细胞间的紧密连接遭受破坏，血管通透性增加，内皮屏障功能障碍，导致中性粒细胞和其它炎性细胞迁移到受损的心肌细胞，导致心肌损伤加重[9]。此过程中被激活的各种炎性细胞释放TNF-α及多种白细胞介素等。这些细胞因子及趋化因子通过协同作用导致血管微循环障碍、血小板聚集及心肌细胞凋亡，增加IRI。

为了减轻IRI，学者们先后提出了缺血预处理、缺血后处理及药物后处理。目前公认的保护机制中最强大的是缺血预处理，但由于急性心肌梗死缺血时间上的不确定性，使其在临床上应用受到很大限制。随后提出的缺血后处理，因其是在缺血后实施，因此解决了干预时间的限制问题，使其在临床应用成为可能，然而缺血后处理需要通过机械性操作给予多次循环的缺血/再灌注，属于有创操作，并且有研究对700例行PCI的STEMI患者行缺血后处理，结果发现并没有改善心肌的梗死面积[10]，因此，缺血后处理在挽救缺血心肌及心肌梗死面积上的疗效仍需进一步明确。药物后处理即在再灌注前不久或再灌注期间加用合理的药物来减少IRI，因其操作容易且更安全，在过去的二十多年里，一直是心肌IRI保护领域的研究热点，并有多种药物用于药物后处理，如腺苷、米诺环素、依达拉奉、尼可地尔、他汀类药物，但结果存在一定争议[11-16]。

硝酸酯为外源性的一氧化氮（nitric oxide，NO）供体，作用机制广泛，具有扩张血管平滑肌、抑制血小板聚集、抑制炎症反应等作用。近年来，大量实验研究表明，NO参与了心肌IRI，心肌缺血再灌注可直接介导中性粒细胞与内皮细胞粘附分子之间特异性作用，招募中性粒细胞向血管内皮细胞聚集，致使内皮细胞功能障碍，同时NO具有抑制内皮细胞粘附分子激活，减弱中性粒细胞与血管内皮细胞粘附分子特异性结合的作用，来减弱内皮损伤，从而减少心肌收缩功能障碍、细胞水肿及凋亡[17]。本实验中硝酸异山梨酯后处理组术后4 d 、7 d cTnI水平较常规PCI组低，且差异有统计学意义，表明硝酸异山梨酯后处理对STEMI患者心肌IRI具有保护作用。

有研究[18]显示，研究通过心脏核磁扫描发现缺血/再灌注后第一周心肌水肿呈双峰模式，即在再灌注开始时迅速出现心肌细胞水肿，24 h后水肿几乎消失，而延迟峰的水肿出现在缺血/再灌注后几天，并在再灌注后第7天达最大。并且进一步的研究[19]表明：第一波水肿可能是由再灌注本身造成，第二波水肿可能是由组织愈合过程中免疫细胞吞噬坏死物质引起的炎症反应造成。TNF-α是由巨噬细胞释放的一种炎症因子，有研究[20]显示，在缺血期间心肌内的TNF-α是水平升高，再灌注后心肌内TNF-α的含量较再灌注前再次上升。再灌注过程促进了心肌中白细胞的快速聚集，聚集的白细胞同时产生大量TNF-α，从而导致直接的心肌损伤，甚至心肌细胞凋亡[21]。因此，TNF-α的含量能够较好的反映心肌缺血再灌注损伤中的炎症反应。本实验中，硝酸异山梨酯后处理组术后TNF-α水平较常规PCI组低，且术后1 d、4 d、7 d与常规PCI组比较，差异有统计学意义，表明硝酸异山梨酯后处理具有降低TNF-α水平的作用，并可能具有减轻心肌缺血再灌注损伤后的炎症反应的作用机制。

本文的局限性如下：1）因本实验的例数较少，其结果的说服力相对较弱。2）由于本研究均是按照常规剂量给药，不能明确心肌IRI保护作用的最佳剂量，以及何种剂量范围内的硝酸异山梨酯具有心肌保护作用，而超过此范围是否具有负面结果。

综上所述，STEMI患者行PCI治疗中，在手术开通闭塞血管时给予硝酸异山梨酯后处理新模式可能会减轻STEMI患者的IRI，并可能具有减轻心肌缺血再灌注损伤后炎症反应的作用。