促红细胞生成素及衍生物抗缺血/再灌注损伤的研究现状

熊芯 侯明

【摘要】近年来，促红细胞生成素（EPO）及其相应的衍生物在非造血功能方面日益受到国内外研究者的重视。研究发现，在缺血/再灌注方面促红细胞生成素及其相应的衍生物有明显的保护重要器官作用，如减少细胞凋亡、抗炎、减少氧化应激反应、提高器官功能等。现将促红细胞生成素及相应衍生物抗缺血/再灌注损伤的相关机制研究、作用剂量与给药时机、效果评价与临床应用综述如下，并对其应用前景进行展望。

【关键词】促红细胞生成素；缺血/再灌注损伤；器官保护；非造血功能；现状

【中图分类号】973 【文獻标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）03-0005-01

缺血/再灌注损伤是在缺血的基础上恢复血流灌注后，组织器官的损伤反而加重的现象[1]。常见于休克微循环再通、体外循环心脏手术、器官移植等。可引起肾脏[2-10]、脊髓[11-12]、肝脏[13-15]、心肌[16-17]、脑[18-23]、肺[24]、眼部[25]等多器官衰竭和损伤。近年来，防治缺血/再灌注损伤已成为备受关注的课题。目前防治缺血/再灌注损伤的药物大都处于动物试验阶段，确切的临床的疗效并不十分清楚。

促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）是一种糖基化的蛋白质激素，人体内大约90%的EPO是由肾脏近曲小管附近的细胞合成和分泌，它的基本生理功能功能是刺激骨髓红细胞的生成和释放[26]。EPO除了造血功能外，现发现还有很多非造血功能，如减少细胞凋亡、抗炎、减少氧化应激反应、提高器官功能等。Frederic Treguer[27]已经运用斑点追踪现象技术证实EPO可改善心肌缺血再灌注损伤；并且在EPO基础上开发出

了多种相应的衍生物如重组人促红细胞生成素（rhEPO）[12，14，20，22，25]、螺旋B表面肽（HBSP）[28，29]、戊二醛促红细胞生成素（GEPO）[30]、ARA290[6]、氨甲酰FC段融合促红细胞生成素（cEPO-FC）[12] 。现就促红细胞生成素及相应衍生物抗缺血/再灌注损伤的相关机制、作用剂量与给药时机、效果评价与临床应用进行综述。

1 EPO及衍生物作用机制

1.1减少细胞凋亡

众多研究发现EPO及其衍生物能显著地缓解细胞凋亡。邱炯[17]等 运用EPO后发现心肌缺血梗死面积下降，心肌凋亡细胞数量减少。Yasuo Ishii[2] 等在灵长类动物中发现EPO处理后肾皮质、髓质部分凋亡细胞数量明显低于对照组。A.M.M[3]等在鼠肾脏中也发现EPO组凋亡细胞数量明显减少但对坏死细胞无明显作用。近几年研究认为减少细胞凋亡主要通过以下几种途径：（1）通过激活PI3K -Akt途径使凋亡细胞数量减少[4，28，29]。（2）激活ERK1/2信号转导通路，上调凋亡抑制因子Bcl-2的表达，下调促凋亡因子Bax的表达，提高Bcl-2/Bax比值[9，24]；使HSP70[16]、HSP72[25]表达增多。（3）caspase-9和caspase-3降低，β受体和EPOR水平升高[9，28]。（4）通过JAK/STAT信号转导通路使STAT3水平升高，STAT1水平降低[21]。

1.2抗炎

目前研究发现EPO及衍生物主要通过下调胱抑素C、IL-6以及TNF-a水平发挥抗炎效应[2，6，8，10]。Willem G van Rijt[6]发现EPO衍生物ARA290在作用后1h即可发挥抗炎效应。TNF-a水平降低可能通过以下两种途径实现：（1）抑制p38MAPK活化[8]；（2）使NF-KBp65水平降低[10]。两者均可以使TNF-a水平降低而起到抗炎效应。但是Florian Simon[12]研究中并未发现通过IL-6以及TNF-a起到抗炎作用。

1.3 减少氧化应激反应

目前研究发现EPO及衍生物可以改善抗氧化系统，从而减少机体及受损器官的氧化应激反应；并且其起效较慢，EPO用量可能很大。Manabu T.Moriyama[4]等用100U/Kg在30分钟和即刻使用均未发现活性氧的改变。Florian Simon[12]等研究发现在脊髓中神经损伤的减少和氧化应激反应是同时发生的。Nick Zavras[31]发现与西地那非联用后睾丸的应激反应发生呈较低水平。Mohammad Reza Ardalan[5]等发现EPO可使谷胱甘肽还原酶和超氧化物歧化酶水平升高，因而改善抗氧化系统，但未能发现使谷胱甘肽还原酶和超氧化物歧化酶升高的具体机制。杨雪飞[15]等也发现与还原型谷胱甘肽联用后可以增加抗氧化酶活性，脂质过氧化物水平降低。目前降低氧化应激反应的具体机制尚不清楚，可能与减少凋亡、抑制炎症反应有关。

1.4 提高器官功能

在各器官缺血再灌注损伤的研究中均发现EPO能提高各器官在缺血再灌注损伤的耐受性，提高器官功能。EPO及衍生物可以提高肾小球功能，肌酐在24小时内下降[3]；尿素N、Cr升高[7]，纤维化积分降低[9]。对肾脏的保护作用与激活Akt/NO合酶途径[7]，抗凋亡[3，9]，抗炎性损伤[8]有关。EPO及衍生物可以使AQP1[22]、AQP4[19]水平降低，减轻在缺血再灌注损伤时脑水肿，通过NRG-1和存活素表达升高[23]，GLT-1和GLAST表达增多[18]，IL-1β表达下降[20]，减轻脑缺血程度，提高脑部功能。在肝脏中可以提高ASL、ALT水平[14]，提高肝脏功能；增加左心室顺应性，保护左心室的收缩和舒张功能[17]；减少躯体神经反射，保护脊髓[12]。并且在2h后提高平均血红蛋白量（MHC），对于恢复器官血液灌注有很好的帮助[32]。

2 作用剂量与给药时机

目前有关EPO及衍生物应用时的最佳作用剂量与给药时机在动物试验中并不统一。Yasuo Ishii[2]等在研究中发现减少剂量、给药频次可使EPO造血功能减小同时发挥抗凋亡功能，在灵长类动物中给予EPO4800U/Kg并未发现造血作用但有抗凋亡作用。Heba M.Shawky[14]等研究鼠肝脏缺血再灌注中发现在30分钟时给予rhEPO 1000IU/Kg效果最好，而大剂量（5000IU/Kg）起效时间在24h以后能起到同样效果。因此，对于最佳作用剂量与给药时机还需进一步研究与探索。

3 效果评价与临床应用

3.1效果评价

鉴于EPO及衍生物在减少细胞凋亡、抗炎、减少氧化应激反应、提高器官功能等方面均功能显著。近几年不少研究比较了EPO及衍生物，与其他药物相互之间的效果。Florian Simon[2]等比较了cEPO-FC与rhEPO后发现cEPO-FC在脊髓恢复方面比rhEPO有更好的效果，两者在保护脊髓功能和抗炎并没有差异。而杨雪飞[15]在小鼠肝脏中联合应用还原型谷胱甘肽（GSH）比单用任一药物效果更好，且EPO（2000U/Kg）+GSH（12.5mg/Kg）效果最佳。但是Nick Zavras[31]在比较EPO与西地那非时发现西地那非在小鼠睾丸中效果比EPO更佳。对于EPO及衍生物，以及与更多其他种类药物联合作用、相互比较的效果还需要更多实验的探究与评价。

3.2 临床应用

在临床中针对患者缺血再灌注损伤应用EPO及衍生物并不多见。Min XIONG[11]等给脊髓缺血再灌注损伤患者（27例）联合应用EPO、甲强龙后有很好的神经保护效果，且并未发现毒副作用。Masato Kato[13]等给肝脏缺血再灌注损伤患者（18例）应用EPO后能够减少住院日，且并无并发症发生；给予30000U/2次剂量效果最佳，且未见血红蛋白升高。EPO应用于缺血再灌注损伤患者可以收到较好的临床效果。

4 结语

EPO的非造血功能作用日益突出，目前已经有少量的临床研究获得了很好的臨床效果。但是EPO及衍生物在非造血功能方面的确切机制并未完全阐明；同时临床应用中的最佳剂量与用药时机、确切疗效与安全性并不十分清楚，国内外尚缺乏相关大样本的临床研究证实其疗效与安全。尽管如此，EPO及衍生物仍然具有广阔的应用前景，尤其在器官移植方面。这对于休克微循环的缺血再灌注损伤的诊治与危重症患者缺血再灌注治疗具有启发意义。

参考文献

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