冠心病介入治疗术中冠脉缺血预适应对IMA的影响

陈 琳 王宁夫 叶显华 周 亮 杨建敏 童国新 沈 芸 郭士遵 来 蕾 徐 鹏

缺血预处理(ischemic preconditioning，IPC)是最近心血管专家热门研究的心肌保护机制，主要指心肌经过反复数次的短暂缺血后，不会导致心肌损伤加重，反而可以耐受随后长时间的缺血的现象。这一概念在1986年由Murry等第1次提出［1］。作为近年来冠脉介入治疗术过程中不可或缺的重要手段球囊预扩张，它在减少围手术期及术后并发症方面发挥了重要作用。不仅如此，多次预扩张还是一个理想的心肌反复缺血模型。由此我们可以推测，多次球囊预扩张是否也产生了缺血预适应效应，并发症的减少是否得益于这一效应。缺血修饰蛋白(ischemic modified albumin，IMA)作为一项能反映急性心肌缺血的新型生化指标，在多项研究中其检测价值已得到充分肯定。本实验旨在观察冠脉介入治疗术中冠脉缺血预适应多次一过性心肌缺血对缺血修饰蛋白的影响，评估缺血修饰蛋白水平的变化对缺血预处理效应的评价意义。

资料与方法

1．一般资料:随机入选2010年11月～2011年9月间在笔者医院导管室行冠脉造影的患者60例。分成行PCI术伴球囊扩张的治疗组(冠脉狭窄程度≥75%)和单纯造影的对照组(冠脉狭窄程度＜75%)(表1)。所有病例排除:患有恶性肿瘤、终末期肾病、慢性肝病或自身免疫性疾病、严重低蛋白血症者、检测前予肝素、华法令等抗凝治疗者、既往接受心脏外科手术者。

表1 治疗组与对照组临床资料的比较

2．检测方法:所有治疗组患者分别在球囊扩张前5min、球囊扩张后5min、支架置入术后5min于动脉导管中抽取4ml动脉血，而对照组分别在术前术后于动脉导管中抽取4ml动脉血，均置于普通真空促凝管中，避免摇晃。血液样本在抽取半小时内使用3500r/min普通离心机离心15min，取上层血清。血清样本置于4℃恒温冰箱中保存，24h内检测IMA水平。缺血修饰蛋白(IMA)检测方法:IMA测定方法采用白蛋白结合钴试验(ACB试验)，使用专门用于检测的ACB试剂盒，其中包括R1、R2、R3 3种试剂。取血清样本100μl，向血清样品中先后加入R1、R2试剂各200μl，使用超滤离心机10000r/min离心20min，取超滤液150μl放入比色杯中，最后加入450μl R3试剂(显色剂)，混合反应2min，在自动生化检测仪上测定IMA值(分光光度法原理)。

3．统计学方法:应用SPSS 17．0统计软件包对所有计量数据进行统计学处理，计量数据均以均数±标准差(x±s)表示。采用独立样本t检验的方法，对比治疗组与对照组基线资料的差异性;采用自身配对样本t检验的方法，治疗组分别对比支架种植术后5min与球囊扩张后5min IMA的变化及支架置入术后5min与球囊扩张前5min IMA的变化，而治疗组对比造影前后IMA的变化，以P ＜0．05为差异有统计学意义。

结 果

治疗组 30例行 PCI术的患者，球囊扩张前5min、球囊扩张后5min、支架置入术后5min IMA水平分别为 77．09 ± 13．85U/ml、90．69 ± 23．34U/ml、82．84±21．88U/ml，而对照组30例患者术前 IMA 数值为45．10 ± 9．02U/ml，术后 IMA 数值为 44．49 ±10．63U/m l(表2、图1～图5)。用如上所述的统计学方法对数据进行处理，得出支架置入术后5min IMA水平低于球囊扩张后5min，差异有统计学意义(P=0.008)，而支架置入术后5min IMA水平与球囊扩张前5min无显著差异(P=0．150)。对照组手术前后IMA数值无显著差异(P=0．70)。对照组与治疗组术前IMA水平有统计学差异(P=0.000)。

表2 两组患者球囊扩张前后IMA的数值变化(x±s)

讨 论

缺血预处理是多基因控制的心脏对缺血的一种细胞防御适应现象，很多细胞保护机制牵涉其中。心肌细胞通过改变表型以耐受后续长时间的心肌缺血。预处理效应主要通过诸如阿糖腺苷、缓激肽、阿片类、NO、TNF－α等多种物质介导发挥作用，近年来更提出线粒体膜通透性转运通道的改变。缺血预处理是最具可复制性和有力的心脏保护方式之一，已被广泛用于临床，但有效性受多因素影响［2］。

冠脉介入术中球预扩张的广泛应用已被证实可以减少心律失常、心肌再梗死、心力衰竭等后续并发症，同时球囊扩张也是一个反复心肌缺血的模型［3］。人类心脏经过多次短暂的缺血后可以观察到保护作用，但这种保护作用得益于冠脉侧支循环还是预处理并不清楚。早在二十世纪七八十年代，Reimer等［4，5］就已提出心肌对于缺血的耐受依赖于3个独立因子:冠脉的夹闭时间、冠脉侧支循环灌注及危险区域。因此推测，只要保持3个因子不变，缺血程度的改变则取决于预处理效应。在这一设想的基础上，Laurent等［6，7］设计实验以验证冠脉成形术中反复多次缺血处理过程中ST段的改变是否归因于预处理效应。研究随机入选36名患者行冠脉成形术的患者，行冠脉内心电图。使用单光子发射计算机控制断层摄影术(SPECT)评估危险区域及侧支灌注。结果显示ST段抬高幅度从第1次球囊扩张时的11．0±2.6mm降至第2次扩张时的8．5±2．3mm，而危险区域的面积及侧支灌注未发生任何改变。此实验表明在人类心脏多次冠脉闭塞后的缺血预处理确实存在。当然，球囊扩张的心肌保护也有侧支循环参与其中。在Garrido等［8，9］的研究中，选取了90名拟行PCI术的病人，分别在PCI术前即刻与术后10min抽取动脉血，病人按单支血管与多只血管病变分组。其中侧支循环血管通过血管造影评估，根据Rentrop's法评分。结果表明在这些病人中，IMA水平在PCI术后升高，这与以往研究均一致，但是有侧支循环较无侧支循环的病人升高不明显。即使在病变更广泛、球囊扩张次数更多、扩张时间更长的病人中也是如此［10］。这种升高幅度的降低反映了侧支循环对PCI导致的心肌缺血的保护。

最近发现在短暂的球囊扩张后血浆IMA水平在肌钙蛋白没有出现升高前已经升高，但目前很少有研究关注IMA与心肌缺血金标准——乳酸释放的关系。Sinha等［11］的研究是第一个通过球囊扩张比较缺血时乳酸生成和IMA改变的关系。实验结果表明PCI术中的球囊扩张导致心肌缺血，IMA与乳酸释放呈一致性，即IMA的增高与缺血代谢标志物的增加有相关性。因此可以得出IMA也是缺血损伤的可靠指标。虽然IMA的测量在PCI中还没有得到肯定，研究还是很有临床意义的。但也有研究结果不一致。Dusek等［12］研究了PCI术后 IMA的价值，唯一导致PCI后IMA升高的是围手术目标血管剥离，高球囊压力与低球囊压力的IMA没有差异，短时和长时球囊压力对IMA没有差异，放置支架和未放置支架患者的IMA没有差异。这可能与PCI术中球囊反复扩张的预处理并不总是成功有关，主要归因于球囊扩张导致的血管阻塞程度的变异性较大，导致尤其第1次球囊扩张的不可靠性。根据Darling等［13］的回顾性研究，多次球扩的ST抬高型心梗的病人相对于未行球扩或直接支架置入的病人肌酸激酶释放减少;在接受≥4次球扩的病人，峰值肌酸激酶释放远低于1～3次球扩患者，以此为启发，可以推测在PCI过程中记录每次球囊扩张前后IMA水平，进一步明确缺血预处理效应对IMA的影响，以及IMA与其他缺血代谢指标的相关性。

本实验的设计与以往很多研究一样，以球囊扩张为心肌反复缺血模型，验证IMA对急性心肌缺血的检测价值，评估其对缺血预处理的反映。根据实验结果，支架置入术后5min IMA水平低于球囊扩张后5min，而与球囊扩张前5min无明显差异，表明反复的球囊扩张后缺血程度反而减轻，甚至恢复到基线水平。而有明显冠脉狭窄的治疗组与冠脉狭窄程度轻甚至无狭窄的对照组相比，IMA有明显差异，这从一个角度证明了很多研究所论证的IMA与冠脉狭窄严重程度相关的观点。在这一实验中，不仅证明了IMA对于急性心肌缺血的快速检测价值，同时也反映了缺血预处理效应，肯定了IMA作为新型生化指标的临床价值。但是，目前的PCI术发展迅速，球囊扩张伴支架置入只需冠脉血管闭塞20～30s，几乎不会产生严重的缺血。当球囊扩张时仍有血流灌注到末梢血管。因此，虽然预处理现象对于高危PCI术病人有用，但它并不被广泛需要或使用。虽然如此，球囊扩张仍作为大量预处理药物的测试模型［14］。例如，在Ungi等［15］的研究中就以球囊扩张作为依那普利预处理效应的模型。既往有研究指出120s的球囊预扩张是达不到预处理效果的。因此20名患者均被给予两次120s的不能产生预处理效应的冠脉闭塞，中间隔以10min的再灌注。10名患者在球囊扩张间歇冠脉内被给予50μg依那普利，其余给予生理盐水。结果显示第2次球扩前接受依那普利的患者，ST抬高幅度比第1次不明显。由此得出在PCI术中给予依那普利对那些球囊扩张不能产生保护反应的产生保护。

总之，一过性心肌缺血可以导致IMA水平迅速升高，但反复球囊预扩张或多次发生一过性心肌缺血会诱导缺血预适应反应，可能导致IMA水平回落，甚至恢复至基线水平。冠脉介入治疗术中IMA的改变不仅可以反映一过性心肌缺血事件，而且可以用于评估缺血预处理的效应。

1 Murry CE，Jennings RB，Reimer KA．Preconditioningwith ischemia:A delay of lethal cell injury in ischemic myocardium［J］．Circulation，1986，74(12):1124 －1136

2 Granfeldt A，Lefer DJ，Vinten－ Johansen J．Protective ischaemia in patients:preconditioning and postconditioning［J］．Cardiovasc Res，2009，83(2):234 －246

3 Appleton DL，Abbate A，Biondi－ZoccaiGG．Late percutaneous coronary intervention for the totally occluded infarct－related artery:ameta － analysis of the effects on cardiac function and remodeling［J］．Catheter Cardiovasc Interv，2008，71(6):772 －781

4 Reimer KA，Jennings RB．The“Wavefront Phenomenon”ofmyocardial ischemic cell death．II．Transmural progression of necrosiswithin the framework of ischemic bed size(myocardium at risk)and collateral flow［J］．Lab Invest，1979，40(6):633 －644

5 Reimer KA，Jennings RB，Cobb FR，et al．Animalmodels for protecting ischemic myocardium:results of the NHLBICooperative Study．Comparison of unconscious and conscious dogmodels［J］．Circ Res，1985，56(5):651 －665

6 Laurent AG，Rioufol M，Lie`vre，et al．Preconditioning during coronary angioplasty:no influence of collateral perfusion or the size of the area at risk［J］．European Heart Journal，2004，25(22):2019 － 2025

7 Dirnagl U，Becker K，Meisel A．Preconditioning and tolerance against cerebral ischaemia:from experimental strategies to clinical use［J］．Lancet Neurol，2009，8(4):398 － 412

8 Garrido IP，Roy D，Calvino R，etal．Comparison of ischemia － modified albumin levels in patients undergoing percutaneous coronary intervention for unstable angina pectoris with versus without coronary collaterals［J］．Am JCardiol，2004，93(1):88 － 90

9 Kim JH，Choi JH，Lee HK，et al．Ischemia － modified albumin(IMA)is notuseful for detectingmyocardial ischemia during symptom－limited exercise stress tests［J］．Korean J Intern Med，2008，23(3):121 － 126

10 Rentrop KP，Cohen M，Blanke H，etal．Changes in collateral channel filling immediately after controlled coronary artery occlusion by angioplasty balloon in human subjects［J］．JAm Coll Cardiol，1985，5(3):587－592

11 Sinha MK，Vazquez JM，Calvino R，et al．Effects of balloon occlusion during percutaneous coronary intervention on circulating ischemia modified albumin and transmyocardial lactate extraction［J］．Heart，2006，92(12):1852 －1853

12 Dusek J，St'asek J，Tichy M，etal．Prognostic significance of is chemia modified albumin after percutaneous coronary intervention［J］．Clin Chim Acta，2006，367(122):77 －80

13 Darling CE，Solari PB，Smith CS，etal．‘Postconditioning’the human heart:multiple balloon inflations during primary angioplastymay confer cardioprotection［J］．Basic Res Cardiol，2007，102(3):274 － 278

14 Depre C，Park JY，Shen YT，et al．Molecular mechanisms mediating preconditioning following chronic ischemia differ from those in classical second window［J］．Am JPhysiol Heart Circ Physiol，2010，299(3):752－762

15 Ungi I，Pálinkás A，Nemes A，etal．Myocardial protection with enalaprilat in patients unresponsive to ischemic preconditioning during percutaneous coronary intervention［J］．Can JPhysiol Pharmacol，2008，86(12):827－834