基于内皮功能障碍靶向治疗冠状动脉微血管疾病

陈佩儿 钟剑锋 程宇 郑杰 叶健烽广东医科大学附属医院心内科（广东湛江5400），东莞市人民医院（广东东莞53000）

冠状动脉微血管疾病（CMVD）患者伴有典型的劳力性胸痛症状、运动平板试验心电图ST段下移或上抬，而冠状动脉造影却显示正常，特别是绝经后妇女更易患CMVD。此外，有部分CMVD患者可能会受到心理因素的影响，从而疼痛敏感性增加。关于该病的预后，长期随访研究报告显示CMVD患者有较好的生存率，但常因为持续性胸痛症状导致生活质量受到影响［1］。目前，关于CMVD的诊断包括［2］：（1）评价冠状动脉微血管功能的血管活性药物（腺苷、双密达莫、乙酰胆碱）；（2）评价冠状动脉微血管功能的无创伤性技术（经胸超声冠状动脉血流显像TTDE、单光子发射计算机断层成像术SPECT、PET、心脏磁共振成像CMR）；（3）评价冠状动脉微血管功能的创伤性技术（选择性冠状动脉造影、温度稀释法、冠脉动脉内多普勒血流导丝）。虽然对CMVD的诊断方法较多，却缺乏一种简单、可靠和广泛使用的无创性性评估微血管功能的方法，常规抗心绞痛药物如硝酸酯类、钙离子通道拮抗剂，β受体阻滞剂等对CMVD的临床治疗效果并不显著。本文将以改善微血管内皮功能障碍的病理生理为靶点探讨潜在性的新治疗药物。

1 病理生理

CMVD的发病有多种病理生理机制［3］，包括冠状动脉血流储备异常、自主神经控制异常、Na+-H+离子交换异常、心脏敏感性异常、微血管痉挛等，但最有说服力的病理生理机制是微血管内皮细胞功能障碍。

1.1微血管内皮功能障碍和心肌缺血血管内皮是由一个个单层扁平细胞组成的，这些细胞排列在血管的内表面，它不仅仅起着屏障的作用，同时应答着物理、化学信号进而调节血管动态平衡。一氧化氮（NO）是由内皮一氧化氮合酶（NOS）作用下从L-精氨酸产生而来的内皮舒张因子，维持血管内皮的稳态。NO还可以抑制炎症发生、血栓形成、白细胞粘附、血小板聚集等［4］。多项研究证实在CMVD患者中，微血管内皮功能障碍是以动脉或小动脉在血管活性刺激物下不能充分扩张为特征，伴有内源性NO生物利用度降低和血浆内皮素因子-1（ET-1）水平升高［5］。对于内源性NO的生物利用度降低的机制可能与心肌缺血有关，因为CMVD患者氧化应激水平升高，提高了血清中非对称二甲基精氨酸（ADMA）水平，ADMA竞争性抑制NOS的活性，使内皮衍生的主要血管活性介质NO生成减少、ET-1生成增多，引起内皮依赖性血管舒张功能减低、内皮细胞的黏附性增强，从而导致内皮功能失调［6］。

1.2微血管内皮功能障碍和炎症反应全身性炎症与血管内皮功能障碍息息相关，研究表明CMVD患者与正常对照组人群相比，有显著较高水平的C反应蛋白（CRP），此外，在有持续性胸痛症状且冠脉造影正常的CMVD患者中，超敏C-反应蛋白（hsCRP）浓度与动态心电图（Holter）监测期间的缺血发生次数、ST段压低程度有明显的相关性。因此，全身炎症反应对内皮功能障碍起着重要作用［7］。对于CMVD患者，抗炎药物如非甾体类抗炎药或甾体类药物治疗有效。

1.3微血管内皮功能障碍和胰岛素抵抗胰岛素抵抗是CMVD患者常见的现象。糖耐量试验（OGTT）在CMVD患者与正常对照人群相比，观察到前者引起显著高胰岛素血症伴C肽升高。此外，与对照组相比，CMVD患者也显示出空腹时血清胰岛素水平升高［8］。PRIETO 等［9］已证明CMVD患者内皮功能障碍的致病因素会进一步恶化内皮细胞的胰岛素信号传导途径，导致微血管内皮依赖性舒张功能降低。胰岛素是刺激人体平滑肌细胞增殖的关键成分，胰岛素抵抗引起的异常血管收缩反应可能导致CMVD发病。CMVD患者与正常对照组相比，晚期糖基化终末产物（AGEs）的形成增加，动脉粥样硬化程度加重，颈动脉内膜中层厚度增加［10］。

1.4微血管内皮功能障碍和雌激素缺乏女性CMVD的发病率远远高于男性。绝大多数女性是在围绝经期或绝经后，因雌激素缺乏，导致CMVD发病。事实上，有数据显示雌激素替代品能够帮助患CMVD的绝经后妇女患者，改善冠状动脉内皮功能并减少运动诱发的心绞痛次数。

2 基于内皮功能障碍的治疗策略

2.1血管紧张素转换酶抑制剂类药物血管紧张素转换酶抑制剂类药物包括血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）和血管紧张素受体阻断剂（ARB），其改善内皮功能障碍的机制为：（1）阻止血管紧张素Ⅱ激活肾上腺皮质中的血管紧张素受体Ⅰ，抑制血管紧张素转化酶将血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ，因此它们可以减少血管收缩以及醛固酮对血管内皮的影响。（2）ACEI和ARB还抑制了缓激肽的代谢，介导NO/内皮衍生的舒张因子使血管舒张。抑制缓激肽的代谢使内皮舒缓激肽受体—1/2浓度升高，使血管内皮中抗血栓、抗炎的NO以及前列腺素的产生增加。（3）ACEI和ARB还可以阻碍NADPH氧化酶的活化，使其表达下降，通过其抗氧化作用改善内皮功能障碍。（4）ACEI和ARB也可以通过非对称二甲基精氨酸（ADMA）和二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶（DDAH）的作用，激活NOS活性、增加NO的生成来改善内皮功能［11］。ACEI抑制剂可改善血管内皮功能，并且有相关评估ACEI抑制剂对CMVD患者远处预后的影响研究。PARATI等［11］报道依那普利的血管效应对微血管障碍疾病有较好的治疗效果，依那普利可以使CMVD患者缩小ST段压低幅度和缩短ST段压低1 mm持续时间。在另外一个CMVD患者双盲随机对照试验中也验证了依那普利治疗不仅显著提高了运动持续时间，也改善了冠脉血流储备和提高NO水平生物利用度。

2.2他汀类药物他汀类药物抑制HMG-CoA还原酶，进而降低血浆中的脂质水平，并增强了内皮一氧化氮合酶的表达和活性，同时也提高了酶的偶联作用。从而提高了NO的物利用度，并使内皮功能得到改善［12］。他汀类药物的作用机制包括：（1）第一种途径中，激活Akt和AMP活化的蛋白激酶，调节各种细胞的生理过程；（2）第二种途径中，抑制小G蛋白Rho的香叶基香叶化，从而影响非活性Rho从胞质到膜的转运。同时，他汀类药物还可以通过抗氧化作用改善内皮功能，减少血管紧张素诱导的自由基的产生。而且他汀类药物可以上调环氧合酶-2和环前列腺素的表达来改善内皮功能。KAYIKCIOGLU等［13］在单盲、随机、安慰剂对照研究中，证实了普伐他汀（40 mg/d）对CMVD患者有着较好的作用，可以改善CMVD患者运动持续时间、ST段压低1 mm时间和内皮功能。

2.3胰岛素增敏剂类药物（噻唑烷二酮类）有研究表明［14］，胰岛素与内皮细胞相互作用使内皮一氧化氮合酶活性改变，致使一氧化氮产生和释放改变，从而影响骨骼肌的血管舒缩。噻唑烷二酮类，也称为格列酮类，是过氧化物酶体增殖物受体-γ（PPAR-γ）的激活剂，PPAR-γ是内皮和血管平滑肌细胞配体激活的核转录因子，已经证实它们可以降低人脐静脉内皮细胞中NADPH氧化酶亚基、NADPH氧化酶-1（NOX1）、GP91PHOX（NOX2）、NADPH氧化酶-4（NOX4）的相对mRNA水平以及NADPH的O2-产生，并且它们可以上调SOD的表达和活性。它们还可以在不改变eNOS表达的情况下，增加内皮NO释放，活化内皮细胞中抑制粘附分子（例如血管粘附分子-1，细胞内粘附分子-1和选择蛋白-E）的表达来改善内皮功能，并减少单核细胞/巨噬细胞向内皮细胞的趋化。有临床研究显示吡格列酮可预防健康人缺血再灌注引起的内皮功能障碍。

2.4抗氧化剂类药物许多抗氧化类的药物，如维生素C，维生素E和β胡萝卜素，它们通过不同的机制来防止氧化应激引起的细胞损伤。它们可以清除ROS，减弱其产生或干扰ROS诱导的变化，维生素C和E可以通过清除ROS从而抑制脂质过氧化连锁反应。特别是维生素C可以调节NOS的氧化还原反应，保持正常的NOS使内皮中BH4处于稳定状态。此外，抗氧化剂还在抑制动脉粥样硬化形成中起重要的作用，主要作用于血栓形成/纤维蛋白溶解系统。别嘌呤醇是一种有效的黄嘌呤氧化酶抑制剂，其最初是用于抑制氧化6-巯基嘌呤和抗肿瘤，目前广泛应用于痛风的治疗。最近，有越来越多的证据表明别嘌呤醇通过抑制黄嘌呤氧化酶对抗血管内皮氧化应激反应。临床研究发现，服用别嘌呤醇（600 mg/d）能够降低体内氧化应激的水平，进而改善慢性心力衰竭患者的内皮功能，却不影响体内尿酸的水平［15］。

2.5雌激素类药物雌激素替代疗法在CMVD绝经后妇女中已被证实能改善冠状动脉内皮功能，减少运动诱发的心绞痛次数。虽然激素替代疗法可能对CMVD的围绝经期或绝经后妇女有作用，但血栓栓塞性疾病和乳腺癌的潜在风险却与激素替代疗法相关联，可能会限制雌激素疗法的推广［16］。

2.6基因治疗法

2.6.1血管内皮生长因子（VEGF）目前，用于最广泛治疗的靶向基因是VEGF，其在血管发生中起关键作用，并通过刺激NO和前列环素的产生来调节内皮功能。利用腺病毒将VEGF基因输送到患有外周动脉疾病受试者下肢的骨骼肌中，发现4周后明显改善了下肢血流储备和内皮功能。另外，在VEGF基因敲除的小鼠模型中也同样验证了内皮细胞存活需要自分泌VEGF进行信号传导［17］。

2.6.2内皮型一氧化氮合酶（eNOS）鉴于一氧化氮（NO）在内皮细胞稳态中的作用，通过上调eNOS表达促进NO合成。在糖尿病小鼠模型中［18］，eNOS过表达可挽救糖尿病动物的脑血管功能障碍，从而改善脑血管反应性。这些结果强调了eNOS可能在改善糖尿病小鼠脑血管功能障碍中起作用，并支持了上调eNOS活性是一个潜在的治疗靶点的观点。这表明，eNOS基因可以增加NO的合成，从而调节血管张力。另外，在动物研究中［19］，腺病毒介导的eNOS基因载入可改善肢体缺血小鼠的血流量，过表达eNOS可使内皮细胞增殖增加并减少血管再狭窄的发生。

2.6.3细胞外超氧化物歧化酶（SOD）SOD是超氧化物的重要清除剂，研究发现，载入编码SOD的重组腺病毒能明显改善内皮功能，SOD可降低超氧化物水平并缓解乙酰胆碱诱导的内皮松弛。同时，SOD还能降低大鼠自发性高血压以及增加颈动脉的NO生物利用度。

2.7其他治疗策略

2.7.15-甲基四氢叶酸（5-MTHF）同型半胱氨酸使NO氧化失活，过氧亚硝酸盐的过度生成导致血管内皮氧化应激反应加重，同时血中同型半胱氨酸的浓度与心血管事件的发生率呈正相关。高水平的同型半胱氨酸能促进NADPH氧化酶和iNOS的活性，并抑制了SOD和谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）活性，使内皮细胞超氧自由基产物生成增加［20］。冠心病患者动脉内的注入5-MTHF可以降低血浆中同型半胱氨酸浓度，ANTONIADES等［21］也证明5-MTHF可以通过增加内皮NO生物利用度和减少体内超氧化物产生，改善血管内皮功能障碍。

2.7.2L-精氨酸血管内皮功能紊乱会导致不对称二甲基精氨酸（ADMA，内源性eNOS竞争性抑制剂）积聚，研究证实L-精氨酸可以与ADMA相拮抗来发挥保护内皮功能的作用。L-精氨酸除了与ADMA的拮抗之外，它还可以刺激激素的分泌如胰岛素、生长激素等，进一步调节内皮功能［22］。

2.7.3四氢生物蝶呤（BH4）在正常生理、BH4充足的状态下，NOS可以催化L-精氨酸生成NO，当BH4缺乏，可能会导致内皮功能紊乱、高血压、动脉粥样硬化等一系列心血管疾病活动改变［23］。鉴于BH4在内皮功能调节中的关键作用，有人提出补充BH4而逆转内皮功能障碍的治疗方法。

3 未来展望

冠脉微循环障碍综合征是一种医护人员了解甚少的疾病，由于其异质性病因，找到一种有效和特异的治疗方法变得非常困难。传统的治疗方法并未缓解病情的发展，有数据表明50%以上的CMVD患者在10年期间会出现血管造影性冠状动脉疾病。希望通过研究病理生理机制靶向治疗血管内皮功能障碍，进一步探讨冠脉微循环障碍综合征的有效治疗策略。