磷酸肌酸钠对劳力型心绞痛患者PCI术心肌损伤的干预
2011-04-24王静熊永红惠永明周玉杰杨士伟王晶哲
王静,熊永红,惠永明,周玉杰,杨士伟,王晶哲
经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)术后心肌损伤定义为心肌标志物肌酸磷酸激酶同工酶 MB(creatine phosphokinase isoenzyme MB,CK-MB)和(或)肌钙蛋白(TnI)升高,是PCI术后最常见的现象之一[1-4]。研究表明,PCI术后CK-MB升高的发生率为5%~20%,肌钙蛋白升高的发生率则为 30% ~40%,甚至高达74%[1,5-7]。近年来的多项长期随访研究表明,心肌标志物升高可显著增加患者PCI术后心血管事件的发生率[5-7]。缺血再灌注损伤是导致PCI术后心肌损伤的重要机制之一[8-9],磷酸肌酸作为细胞内的一种高能磷酸化合物,不仅可以在心肌细胞遭受缺血缺氧时为其提供能量,还可以保护心肌细胞膜免受氧自由基等有害物质的侵袭。新近研究发现,磷酸肌酸还可以透过细胞膜并抑制膜通透改变孔道的开放保护线粒体,减少细胞凋亡[10-12]。为此,本研究探讨了外源性补充磷酸肌酸钠对劳力型心绞痛患者PCI术后心肌损伤的影响。
1 资料与方法
1.1 研究对象 选择2010年2月1日至2010年10月31日在我院住院接受PCI治疗的劳力型心绞痛患者206例作为研究对象,按照随机数字表随机分为2组,每组各103例。对照组采用指南推荐的常规治疗方案,试验组在常规治疗方案的基础上给予外源性的磷酸肌酸钠治疗。入选标准:①经冠状动脉造影证实至少1支主要血管狭窄程度≥75%;②符合PCI指征[13];③符合劳力型心绞痛诊断标准。排除标准:①年龄>75岁;②急性心肌梗死或心源性休克患者;③CK-MB或TnI异常升高者;④合并其它严重器质性疾病如肿瘤、脏器功能不全、严重贫血或感染等;⑤合并有严重的精神疾病或意识障碍;⑥合并有影响抗凝治疗的疾病如出凝血障碍、活动性溃疡、半年内发生的缺血性或出血性脑卒中、外伤等。
1.2 方法 除常规体检及生化检查外,所有患者术前均需进行血清心肌损伤标志物检测,包括CK-MB和TnI。两组术前均接受指南推荐的冠心病二级预防药物治疗,包括阿司匹林、氯吡格雷、他汀类药物等。试验组患者在常规治疗的基础上术后即刻给予磷酸肌酸钠静脉滴注,每次2 g,2次/天,连续应用3 d。所有患者术后3 d(磷酸肌酸钠疗程结束时)再次检测CK-MB和TnI。
1.3 统计学方法 使用SPSS 11.5统计软件统计学处理。正态分布计量资料以均数±标准差(±s)表示,非正态分布计量资料以中位数表示,计数资料均以频数(率)表示。计量资料方差齐且正态分布者组间比较采用独立样本t检验,方差不齐或非正态分布者采用秩和检验;计数资料组间比较采用卡方检验。P<0.05被认为有统计学意义。
2 结果
2.1 两组基线临床资料及辅助检查结果试验组患者的基线临床资料如年龄、性别、伴随疾病及基线用药等及PCI术前辅助检查指标与对照组比较没有统计学差异(P均>0.05);在试验组和对照组中,A、B和C型病变所占的比例没有统计学差异(P>0.05)(表1)。
2.2 试验组和对照组PCI术后心肌损伤标志物水平的变化 试验组与对照组患者PCI术前CK-MB与TnI水平两组间没有显著差异。PCI术后3 d,对照组较试验组患者CK-MB[(82.1±59.0)U/L vs.(55.4±40.8)U/L,P=0.01]及TnI水平[(0.483±0.402)vs.(0.388±0.415)ng/ml,P=0.02]均有显著增高。试验组患者中CK-MB水平升高超过正常值上限(25 U/L)1~3倍者为9例(8.3%),3倍以上者7例(6.7%);TnI水平升高超过正常值上限(0.05 ng/ml)1~3倍者11例(10.0%),3倍以上者9例(8.3%)。对照组患者中CK-MB水平升高超过正常值上限1~3倍者28例(26.7%),3倍以上者24例(23.3%),与试验组比较差异均具有统计学意义(P均<0.01)(图1);TnI水平升高超过正常值上限1~3倍者26例(25.0%),3倍以上者22例(21.7%),与试验组比较差异均具有统计学意义(P均 <0.01)(图2)。
3 讨论
PCI术后心肌损伤具有较高的发生率,以肌钙蛋白检测更加敏感。研究表明,PCI术后心肌损伤的可能机制包括:(1)各种原因导致主支靶血管机械性血流受阻:①连续多次球囊扩张、单次球囊扩张时间过长或扩张压力过高;②冠状动脉破裂或夹层;③冠状动脉血栓形成、血栓栓塞或气栓;④冠状动脉痉挛;⑤无复流或慢血流;⑥操作不当导致冠状动脉压力嵌顿或撕裂等。(2)斑块迁移或支架柱压迫等影响靶血管侧支血流。(3)各种原因导致非靶血管机械性血流受阻:①非靶血管血栓形成、血栓栓塞或气栓;②操作不当导致冠状动脉压力嵌顿或撕裂等。(4)缺血再灌注损伤[14-17]。目前国外已有部分研究观察证实,无论CK-MB还是TnI升高,均为PCI术后预后不良的预测指标,且升高幅度与预后显著相关。Kong等[18]观察了2812名择期PCI患者,术后24 h内每6 h采血测定CK-MB。结果发现,术后CK-MB升高的患者与对照组相比住院期间的心血管事件的发生率相同,然而在平均随访4年后,CKMB升高的患者心血管死亡率显著高于对照组。Ellis等[19]对8409名行成功的PCI治疗的急性心肌梗死患者进行了研究,平均随访(38±25)个月。结果发现,CK-MB升高5倍以上组、1~5倍组及正常组死亡率分别为8.9%、1.9%和1.2%。Fuchs等[20]研究了1129名接受PCI治疗的患者后认为cTnI大于0.45 ng/ml及cTnI和CK-MB同时增高均是住院期间并发症的独立预测因素。Gruberg等[21]认为PCI术后cTnI的增高是慢性肾功能衰竭患者长期(12个月)预后不良的独立预测因素,尤其是cTnI升高大于3倍的患者预后更为不佳。本研究显示,试验组与对照组患者PCI术前CK-MB与TnI水平两组间没有显著差异。PCI术后CK-MB与TnI水平较术前均显著升高,但实验组经过外源性补充磷酸肌酸后,CK-MB与TnI水平均较照组显著降低(P均<0.05),表明磷酸肌酸对PCI术引起的心肌损伤有保护性作用,这也与Bertinchant等[14]研究结果相一致。
表1 试验组和对照组临床及辅助检查结果
图1 两组患者CK-MB升高情况比较
图2 两组患者TnI升高情况比较
磷酸肌酸是维持心脏细胞功能的重要能源物质,可在各位点上提供能量:在线粒体膜间隙,磷酸肌酸能运载能量;在胞浆膜,磷酸肌酸供应离子通道的能量;在肌浆网内,磷酸肌酸供应钙离子通道的能量;在肌原纤维,磷酸肌酸为肌动蛋白—肌球蛋白丝滑动提供能量等。同时它也是一种运载物质,通过“磷酸肌酸穿梭”将能量从线粒体转运到细胞质以供消耗,在能量的运输和分配中起到重要作用。除此之外,磷酸肌酸可通过抑制5-核苷酸而减少单磷酸腺苷(AMP)降解,并通过对抗二磷酸腺苷(ADP)对磷酸肌酸焦磷酸(PRPP)合成酶的抑制作用,使AMP的合成增加,有效地保留细胞的腺苷酸池,从而保护细胞高能磷酸水平。本研究结果表明,磷酸肌酸可能为受损的心肌细胞钙离子通道提供能量,从而使心肌缺血后再灌注时氧自由基的生成减少,心肌过氧化损害减轻,促进心肌收缩力的恢复,因此术后CK-MB及肌钙蛋白水平明显低于对照组。劳力型心绞痛患者患者PCI术后在常规治疗的基础上连续静脉应用磷酸肌酸钠有助于减少心肌损伤。
新近研究发现,磷酸肌酸还可以透过细胞膜抑制膜通透改变孔道的开放保护线粒体,减少细胞凋亡。此外,磷酸肌酸还可以提高左室射血分数,改善心功能,增加冠状动脉流量,改善冠状动脉循环。有研究表明,当心肌细胞缺血缺氧,首先利用磷酸肌酸的能量,其次利用ATP及ADP的能量。因此磷酸肌酸比ATP消耗更快、更明显。磷酸肌酸的缺乏会从“原料、运输和转化”三方面造成衰竭心脏的“能量饥饿”。因此,及时补充外源性磷酸肌酸,切断恶性循环链是减少缺血缺氧或再灌注所致心肌损伤中不可忽略的一点。这也是PCI围手术期采取代谢支持治疗的理论基础。
[1]Nageh T,Sherwood RA,Harris BM,et al.Cardiac troponin t and i and creatine kinase-mb as markers of myocardial injury and predictors of outcome following percutaneous coronary intervention[J].Int J Cardiol,2003,92(3):285-293.
[2]Ishii H,Amano T,Matsubara T,et al.Pharmacological prevention of peri-,and post-procedural myocardial injury in percutaneous coronary intervention[J].Curr Cardiol Rev,2008,4(6):223-230.
[3]Uetani T,Amano T,Ando H,et al.The correlation between lipid volume in the target lesion,measured by integrated backscatter intravascular ultrasound,and post-procedural myocardial infarction in patients with elective stent implantation[J].Eur Heart J,2008,29(5):1714-1720.
[4]Shin ES,Garcia-Garcia HM,Garg S,et al.The assessment of shin's method for the prediction of creatinine kinase-mb elevation after percutaneous coronary intervention:An intravascular ultrasound study[J].Int J Cardiovasc Imaging,2011,27(6):883-92.
[5]Lavi S,Gruberg L.Significance of elevated cardiac troponin after percutaneous coronary interventions[J].Minerva Cardioangiol,2003,51(2):513-523.
[6]Gustavsson CG,Hansen O,Frennby B.Troponin must be measured before and after pci to diagnose procedure-related myocardial injury[J].Scand Cardiovasc J,2004,38(3):75-79.
[7]Patti G,Chello M,Pasceri V,et al.Protection from procedural myocardial injury by atorvastatin is associated with lower levels of adhesion molecules after percutaneous coronary intervention:Results from the armyda-cams(atorvastatin for reduction of myocardial damage during angioplasty-cell adhesion molecules)substudy[J].J Am Coll Cardiol,2006,48(5):1560-1566.
[8]Akhlaghi M,Bandy B.Mechanisms of flavonoid protection against myocardial ischemia-reperfusion injury[J].J Mol Cell Cardiol,2009,46(6):309-317.
[9]Hausenloy DJ,Yellon DM.Preconditioning and postconditioning:Underlying mechanisms and clinical application[J].Atherosclerosis,2009,204(4):334-341.
[10]Fragasso G,Perseghin G,De Cobelli F,et al.Effects of metabolic modulation by trimetazidine on left ventricular function and phosphocreatine/adenosine triphosphate ratio in patients with heart failure[J].Eur Heart J,2006,27(2):942-948.
[11]Chida K,Otani H,Kohzuki M,et al.The relationship between plasma bnp leveland the myocardialphosphocreatine/adenosine triphosphate ratio determined by phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy in patients with dilated cardiomyopathy[J].Cardiology,2006,106(5):132-136.
[12]Pandke KE,Mullen KL,Snook LA,et al.Decreasing intramuscular phosphagen content simultaneously increases plasma membrane fat/cd36 and glut4 transporter abundance[J].Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2008,295(6):R806-813.
[13]King SB,Smith SC,Hirshfeld JW,et al.2007 focused update of the acc/aha/scai 2005 guideline update for percutaneous coronary intervention:A report of the american college of cardiology/american heart association task force on practice guidelines[J].J Am Coll Cardiol,2008,51(2):172-209.
[14] Bertinchant JP,Ledermann B,Schmutz L,et al.diagnostic and prognostic significance of ck-mb,troponins,crp,bnp and/or ntprobnp in coronary angioplasty.Elevation mechanisms and clinical implications[J].Arch Mal Coeur Vaiss,2007,100(3):925-933.
[15]Bertinchant JP,Polge A,Juan JM,et al.Evaluation of cardiac troponin i and t levels as markers of myocardial damage in doxorubicin-induced cardiomyopathy rats,and their relationship with echocardiographic and histological findings[J].Clin Chim Acta,2003,329(1):39-51.
[16]Bertinchant JP,Polge A,Mohty D,et al.Evaluation of incidence,clinical significance,and prognostic value of circulating cardiac troponin i and t elevation in hemodynamically stable patients with suspected myocardial contusion after blunt chest trauma[J].J Trauma,2000,48(4):924-931.
[17]Poirey S,Polge A,Bertinchant JP,et al.Ck-mb mass test in ischemic myocardial injury.Comparison of two tests:Biomerieux vidas and sanofi access immunoassays[J].J Clin Lab Anal,2000,14(6):43-47.
[18]Brener SJ,Lytle BW,Schneider JP,et al.Association between ckmb elevation after percutaneous or surgical revascularization and three-year mortality[J].J Am Coll Cardiol,2002,40(5):1961-1967.
[19]Ellis SG,Chew D,Chan A,et al.Death following creatine kinasemb elevation after coronary intervention:Identification of an early risk period:Importance of creatine kinase-mb level,completeness of revascularization,ventricular function,and probable benefit of statin therapy[J].Circulation,2002,106(3):1205-1210.
[20]Fuchs S,Kornowski R,Mehran R,et al.Prognostic value of cardiac troponin-i levels following catheter-based coronary interventions[J].Am J Cardiol,2000,85(6):1077-1082.
[21]Gruberg L,Mehran R,Waksman R,et al.Creatine kinase-mb fraction elevation after percutaneous coronary intervention in patients with chronic renal failure[J].Am J Cardiol,2001,87(3):1356-1360.