ACE抑制剂在CPB围术期心肌保护中的机制研究*

杨威 董啸 周建良 龚艺

大量的临床研究表明，造成非心脏手术患者在围术期死亡的最主要的原因是患者在围术期时心肌的缺血[1]。然而根据目前的研究水平，还无法解释患者在围术期时心肌缺血，它可能与麻醉导致的冠状动脉的病变及进一步狭窄有关。血管紧张素转换酶（ACE）作为肾素-血管紧张素-醛固酮整个系统中的一种重要酶，ACE基因存在于染色体17q23中，由于插入（I，inest）和缺失（D，deletion）的存在，导致其呈现多态性的变化[2]。将16内含子中是否存在287bp片段作为标准，从而把ACE基因的多肽分为以下3种：Ⅱ型（插入纯合子），DD型（缺失纯合子），ID型（插入缺失杂合子）。ACE的I/D多态性直接关系着其在血清中的浓度，一般是血清中ACE浓度随着D等位基因的数目增多而增高，Ⅱ型呈现相反的趋势，而ID则介于两者之间。ACE基因多态性对ACE水平的调控，将直接影响血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）的生成，在心脏的缺血再灌注损伤中，AngⅡ有着重要作用。因为ACE抑制剂可以起到保护缺血心肌的作用，可以逆转病变的冠状动脉和改善冠状的血流循环[3]。所以，深入研究ACE抑制剂在CPB围术期心肌保护中的机制显得尤为重要，也具有实际的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院从2015年1-10月接诊的72例用CPB治疗的风湿性二尖瓣狭窄的患者，其中男23例，女49例。根据患者的多态性的ACE基因，本院把患者分成II组、ID组和DD组，每组各24例。II组年龄36~53岁，平均（41.21±2.18）岁，平均体重（52.43±3.75）kg。ID组年龄37~53岁，平均（42.09±2.24）岁，平均体重（54.08±3.18）kg。DD组年龄36~54岁，平均（42.58±2.02）岁，平均体重（53.34±2.95）kg。三组均无其他类型的心脏病；在CPB手术前，对患者进行的整体生化检查，均未发现异常情况；均不曾服用影响血管紧张素转换酶的药物；三组均实施CPB下的常规二尖瓣置换手术。三组手术前的年龄、性别、体重等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。

1.2 方法

1.2.1 对患者进行常规的CPB操作方法 由同一组医生给患者做手术，体外循环机和氧合器都产自日本。首先对患者进行全身麻醉，然后切患者的正中胸口，构建CPB环境，等到鼻咽的温度降到约30 ℃，切断CPB，通过CPB的根部向患者灌心脏停搏液，再放冰沙于患者的心包腔以保护心肌，然后对患者进行常规的二尖瓣置换手术[4]。在手术进行时，要对患者的平均动脉压、心率、心电图、血氧饱和度、中心静脉压以及鼻咽的温度进行连续的检测，保证患者在手术过程中鼻咽的温度维持在30 ℃左右，维持心肌保护的平均灌注量大约在2.3 L/（min·m2），维持灌注压在70 mm Hg左右。手术时中度稀释患者血液，保证CPB的激活凝血时间高达800 s以上[5]。心内手术操作完毕后，待患者的生命特征恢复稳定时，停止CPB。患者主动脉的切断时间分别是：Ⅱ组（27.12±5.83）min，ID 组（26.90±4.96）min，DD 组（27.98±5.04）min；CPB的时间分别为：Ⅱ组（50.65±4.97）min，ID组（51.21±5.65）min，DD组（49.98±5.13）min，各组数据比较差异均无统计学意义（P>0.05）。

1.2.2 对患者的样本进行采集 分别在CPB（T1）、转流即刻（T2）、转流30 min（T3）、主动脉开放（T4）、停转流（T5）、术后 2 h（T6）和术后 24 h（T7）的时间点，对所有的患者抽取15 mL的外周静脉血，把5 mL加入肝素锂的试管混匀，用来检测cTnI、CKMB、Myo；再取5 mL分别加入无添加剂试管，用来检测ACE和AngII。应用化学发光酶的免疫分析方法检查CK-MB、cTnI和Myo，用放射免疫分析法检测AngⅡ[6]。

1.3 统计学处理 使用SPSS 13.0统计学软件进行处理，计量资料采用（s）表示，比较采用t检验，计数资料采用 字2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者在CPB前后ACE、CK-MB、cTnI和Myo的水平变化比较 所有患者在上述7个时间点所测得ACE水平与CPB前的进行比较，差异均有统计学意义（P<0.05），而且随时间的增加，ACE水平逐渐增大。比较CPB前后各时间点的CK-MB、cTnI和Myo的水平，差异均有统计学意义（P<0.05），且CK-MB、cTnI和Myo的水平在CPB后出现最大值，见表1。

2.2 三 组 的 ACE、cTnI、CK-MB、Myo和 AngⅡ 的水平变化比较 DD组与ID组、Ⅱ组比较，ACE、AngⅡ和cTnI的浓度明显增加，差异均有统计学意义（P<0.05）；ID组与Ⅱ组比较，只有ACE和AngⅡ的浓度显著增加，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

表1 患者CPB前后ACE、CK-MB、cTnI和Myo的水平变化比较（s） μg/mL

表1 患者CPB前后ACE、CK-MB、cTnI和Myo的水平变化比较（s） μg/mL

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表2 三组的ACE、cTnI、CK-MB、Myo和AngII水平变化比较（s）

表2 三组的ACE、cTnI、CK-MB、Myo和AngII水平变化比较（s）

*与DD组比较，P<0.05；△与II组比较，P<0.05

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3 讨论

目前，根据国内外临床研究报道可知，ACE主要是将AngI催化并进一步转化成AngⅡ，ACE水平的高低主要是通过ACE基因多态性进行调控的，而ACE水平的高低将直接影响AngI转化成AngⅡ的速率[7]。另外，也有学者经过研究发现，在心脏从缺血状态到再灌注过程中的损伤，AngⅡ起着尤为重要的作用[8-9]。AngII的激活将会促进Ca2+的内流，而长时间的对心肌进行缺血和再灌注时，就导致了细胞内的钙离子的浓度急剧上升，这将严重的损伤细胞，最终导致大量的心肌面积坏死[10]。

最近几年，许多研究人员对心血管疾病和多态性的ACE基因之间的关系作了大量的研究实验，结果发现DD型的ACE基因和大量的心血管疾病例如冠心病、心肌梗死、左心室的肥厚等疾病有极大的关系[11-12]。其中，造成以上的心血管疾病的最主要的因素是D等位的基因。

现如今，在临床上广泛的用ACE抑制剂来治疗与心脏有关的疾病。从微观水平，例如分子水平与基因水平来对CPB手术造成的心肌损伤的预测并做早期的诊断研究是热点的研究[13]。在患者体内，补提系统可以被CPB围手术激活，从而释放出患者生命特征所需要的一些细胞因子[14]。然而这个过程将会损伤患者体内的生命组织以及器官的部分功能的损坏和丧失，而且患者血清中心肌损伤的标志物，例如cTnI、CK-MB、Myo的浓度也有明显的变化。但患者的ACE基因多态性是否影响CPB围术期心肌的缺血再灌注所造成的损伤，国内外目前尚无有关报道。该研究是在进行CPB围术期，通过对患者的ACE和心肌标志物测定结果的动态变化进行分析，从而探究患者在CPB围术期心肌损伤与ACE基因多态性之间的关系，从而为临床上的诊断与治疗监测提供理论指导，对CPB心肌缺血再灌注损伤的保护和防治提供相应的指导，进一步提高患者在CPB心脏手术时的安全性，尤其是对于危重和复杂心脏病患者的手术具有深远的指导意义。

本研究通过探究与分析多态的ACE基因的浓度和心肌标志物cTnI、CK-MB、Myo的浓度的动态变化，深入研究多态的ACE基因和CPB时对心肌的缺血进行再灌注所造成的心肌损伤关系。得出如下结论，多态的ACE基因可以加快在CPB围手术时心肌的长时间缺血后进行的再灌注的心肌细胞损伤。这个结论与相关临床研究的结果相类似，他们认为CPB围手术期中ACE与cTnI、Myo、CK-MB有一定的相关性；ACE的DD基因型属于CPB围手术期心肌损伤的易感基因[15-16]。另外，血清中心肌损伤的标志物如cTnI、CK-MB、Myo的浓度在患者CPB手术期也有明显的变化，一定程度上也证实上述结论。

综上所述，ACE抑制剂可以降低在CPB围手术时心肌的长时间缺血后进行的再灌注的心肌细胞损伤，提高了手术的安全性，值得推广和应用。

[1]吴敏，庞宏宣，张文斌，等.依托咪酯对体外循环心脏直视手术患者血浆SOD和MDA的影响[J].广东医学，2011，32（13）：1751-1753.

[2]周涛，何巍，郑宝石，等.浅低温心脏不停跳人工瓣膜置换过程中心肌保护与局部炎症反应[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15（44）：8289-8292.

[3]邱锡荣，彭冬迪，唐荣，等.三种心肌标志物检测对心肌梗死及心力衰竭临床诊断的价值[J].检验医学，2011，26（12）：814-817.

[4]杨威，张小强，徐建军，等.血管紧张素转换酶与体外循环后心肌细胞损伤的相关性研究[J].中国老年学杂志，2011，31（24）：4767-4768.

[5]李政，葛圣林，张成鑫，等.左西孟旦在体外循环心脏手术中的心肌保护作用[J].安徽医科大学学报，2013，48（6）：698-700.

[6]王晓进，危小良，张希，等.重组人促红细胞生成素预处理对体外循环手术中心肌的保护作用[J].重庆医学，2014，43（10）：1187-1189.

[7]张春曦，黄达德，罗兆榴，等.60例无创肢体缺血预处理与后处理对心肌的保护作用[J].重庆医学，2012，41（10）：951-953.

[8]任京婷，王贺，王亭忠，等.卡托普利对心衰大鼠左心室钾通道表达的影响[J].西安交通大学学报（医学版），2013，34（1）：50-53.

[9]蒋嘉烨，王现珍，栗源，等.自发性高血压大鼠高血压进程中心肌血管紧张素转换酶的变化及卡托普利干预作用[J].中国药理学与毒理学杂志，2013，27（6）：954-958.

[10]李玉春.卡托普利联合美托洛尔对急性心肌梗死后左心室重构的影响[J].中国当代医药，2011，18（21）：74-75.

[11]陈照金.依那普利与卡托普利降压效果与心率变化临床观察[J].中国当代医药，2011，18（32）：45-47.

[12]李力，金震东，蔡敏，等.卡托普利对AGS胃癌裸鼠移植瘤模型的调控作用[J].中国病理生理杂志，2014，30（4）：635-639.

[13]李文文.心肌损伤标志物在心肌损伤及梗死中的应用发展[J].医学研究生学报，2013，26（11）：1223-1225.

[14]郑炯，邓惠玲，林茂，等.ACE抑制肽的酶法制备及其构效关系的研究进展[J].食品工业科技，2012，33（15）：418-422.

[15]许思毛，上官若男，彭峰林，等.运动预处理对大负荷跑台运动引起的大鼠心肌损伤干预作用及其机制探讨[J].体育科学，2012，32（7）：45-52.

[16]孙瑛，朱明，张剑蔚，等.七氟醚预处理和后处理对婴幼儿体外循环心肌再灌注损伤的影响[J].上海交通大学学报（医学版），2011，31（9）：1316-1319.