远程缺血预处理对ACS患者PCI后心肌再灌注损伤和炎症反应的影响研究

张海波，李运丽，朱智慧，宋志明

远程缺血预处理（RIPC）是对接受心脏手术的患者进行远端脏器缺血预处理的一种保护性策略，可减轻心肌缺血/再灌注损伤[1]。RIPC的保护机制非常复杂，涉及多种细胞因子、信号通路等[2]。经皮冠状动脉介入术（PCI）是急性冠脉综合征（ACS）最主要的治疗手段之一，其可迅速开通栓塞血管，恢复向前血流，大大改善患者的预后[3]。但是，由于目前的医疗水平尚无法实现无创操作，治疗中易导致易损斑块破裂、血栓脱落，阻塞远端微血管，出现慢血流或无复流，从而造成心肌缺血再灌注损伤[4]。1993年，Przyklenk等[5]首次提出了RIPC的概念，在随后的临床实践中也逐渐证实了RIPC的优势[6]。但RIPC对PCI引起的缺血再灌注损伤的作用一直存有争议。尽管多数学者认为，RIPC是改善ACS患者PCI预后的重要手段[6,7]。但仍有部分学者认为，RIPC对于PCI引起的心肌损伤并无积极影响[7]。本项研究拟从血管内皮保护机制和炎症抑制机制角度探讨RIPC对ACS患者PCI后心肌功能的影响，从而为RIPC的临床推广以及机制研究提供一定的理论依据。现研究报告如下：

1 资料与方法

1.1 研究对象和分组连续纳入2017年7月～2019年1月于河南大学第一附属医院心内科接受择期PCI的130例ACS患者为研究对象。其中，男性53例，女性77例，年龄34～79岁，平均年龄（64.83±13.45）岁。将所有患者随机分为对照组（n=64）和RIPC组（n=66）。纳入标准：①确诊为ACS，并顺利完成PCI者；②术前4周无心肌梗死病史；③心、肝、肾功能正常；④临床资料完整。排除标准：①急诊PCI者；②纽约心脏协会（NYHA）[9]心功能分级Ⅲ～Ⅳ级者；③合并心力衰竭、血液系统疾病、急慢性感染、恶性肿瘤者。所有患者均知情同意且该研究经河南大学第一附属医院伦理审查委员会批准。

1.2 治疗方法RIPC组患者PCI前2 h给予上肢远程缺血预处理（RIPC），使用仪器为TDFT-RIPA2A型远程缺血预适应训练仪（深圳市华盈泰智能技术有限公司，中国）。操作方法：嘱患者取平卧位，将袖带套入上臂并充气加压，达到200 mmHg（默认值，1 mmHg=0.133kPa）并维持5 min（目的是使上肢发生缺血再灌注）。休息5 min后，重复上述操作，共计5次。对照组在PCI前不做此缺血预适应。所有患者进入心导管室完成PCI。仪器：ARTIS ZEE FLOOR型血管造影X射线机（西门子，德国）；操作方法：所有手术由心血管介入室两名以上主治医生完成。患者治疗住院期间，接受常规药物治疗，包括抗凝药物治疗、抗血小板药物治疗、血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素受体拮抗剂、利尿药物治疗等。

1.3 观察指标收集患者年龄、性别构成、体重指数、吸烟史、疾病史以及术前用药情况和血生化资料。分别于PCI前12 h和PCI后12 h、24 h抽取肘静脉血各两份，一份送至检验科进行血生化检测，另一份静置离心后，将血清保存至-80℃，用于ELISA检测。检测指标如下：

1.3.1 血液生化分析采用XE2100全自动血液生化分析仪（SYSMEX，Japan）检测三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）等指标。试剂盒使用SYSMEX厂家配套试剂或购自美国罗氏诊断公司。

1.3.2 心肌损伤标记物床旁测定肌酸激酶同工酶（CK-MB）和肌钙蛋白I（cTnI）（免疫化学发光法）含量。试剂盒购自美国罗氏诊断公司。

1.3.3 内皮损伤标记物采用ELISA试剂盒检测患者血清中血管性血友病因子（vWF）、可溶性细胞间黏附分子-1（sICAM-1）、可溶性血管细胞黏附分子-1（sVCAM-1）。试剂盒购自上海广锐生物科技有限公司。

1.3.4 炎症标记物采用Mokosensor-A300胶体金免疫层析分析仪及配套试剂盒（北京美康生物科技有限公司）检测血清超敏C反应蛋白（hs-CRP）。采用髓过氧化物酶（MPO）酶联免疫试剂盒（酶法）检测血清MPO含量。ELISA试剂盒购自浙江蓝森生物科技有限公司。采用双抗体一步夹心法ELISA试剂盒检测血清超氧化物歧化酶（SOD），试剂盒购自浙江蓝森生物科技有限公司。

1.4 随访术后随访6个月，记录患者PCI后6个月主要不良心血管事件（MACEs）的发生情况。随访方式为门诊复诊、电话或上门随访。随访截止时间为2019年6月。

1.5 统计学处理数据采用SPSS 17.0统计学软件进行处理。首先对计量资料进行正态检验，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，两组不同时间点数据比较采用两因素重复测量的方差分析。计数资料采用例数（构成比）表示表示，组间比较采用χ2检验和Fisher确切概率法检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基线临床资料比较两组患者在性别、年龄、体质指数（BMI）、NYHA心功能分级、既往史（吸烟、高脂血症、高血压、糖尿病、陈旧性心肌梗死）、术前用药情况、病变血管部位、PCI相关情况以及PCI前血生化指标等一般临床资料比较，差异均无统计学意义（P均＞0.05），具有可比性（表1）。

2.2 两组患者PCI前后心肌损伤标志物变化PCI后，两组患者CK-MB和cTnI值均较PCI前有明显升高趋势，经两因素重复测量方差分析，两组之间处理因素主效应比较存在统计学差异（CKMB：F分组=6.853，P＜0.05；cTnI：F分组=7.561，P＜0.05）；时间与组别也存在交互作用（CKMB：F时间=6.250，P＜0.05；cTnI：F时间=10.250，P＜0.05）。另外，PCI后12 h和24 h时，RIPC组患者血清CK-MB水平和cTnI水平均低于对照组，经独立样本t检验，差异均有统计学意义（P均＜0.05）（表2）。

2.3 两组患者PCI前后内皮损伤标志物变化PCI后两组患者血清vWF、sICAM-1和sVCAM-1值均较PCI前有明显升高趋势，经两因素重复测量方差分析，两组之间处理因素主效应比较存在统计学差异（vWF：F分组=5.838，P＜0.05；sICAM-1：F分组=12.706，P＜0.05；sVCAM-1：F分组=8.347，P＜0.05）；时间与组别也存在交互作用（vWF：F时间=5.347，P＜0.05；sICAM-1：F时间=7.683，P＜0.05；sVCAM-1：F时间=4.662，P＜0.05）。另外，PCI术后12 h和24 h时，RIPC组患者血清vWF、sICAM-1和sVCAM-1水平均低于对照组，经独立样本t检验，差异均有统计学意义（P均＜0.05）（表3）。

2.4 两组患者PCI前后炎症标志物变化PCI后，两组患者血清hs-CRP和MPO均较PCI前明显升高，而SOD值则明显降低，经两因素重复测量方差分析，两组之间处理因素主效应比较存在统计学差异（hs-CRP：F分组=17.461，P＜0.05；MPO：F分组=8.757，P＜0.05；SOD：F分组=5.460，P＜0.05）；时间与组别也存在交互作用（hs-CRP：F时间=14.561，P＜0.05；MPO：F时间=12.387，P＜0.05；SOD：F时间=9.664，P＜0.05）。另外，PCI术后12 h和24 h时，RIPC组患者血清hs-CRP和sMPO水平均低于对照组，而血清SOD水平高于对照组，经独立样本t检验，差异有统计学意义（P均＜0.05）（表4）。

表1 两组患者基线临床资料比较（±s）

表1 两组患者基线临床资料比较（±s）

注：RIPC：远程缺血预处理；BMI：体质指数；NYHA：纽约心脏协会；ACEI：血管紧张素转化酶抑制剂；ARB：血管紧张素受体拮抗剂；TC：总胆固醇；TG：三酰甘油；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇

临床资料 对照组（n=64）RIPC组（n=66）t/χ2值P值年龄（岁） 63.17±14.26 65.43±14.98 0.881 0.380男（n，%） 25（39.1） 28（42.4） 0.152 0.697 BMI（kg/m2） 23.46±2.15 23.05±2.18 1.079 0.283 NYHA心功能分级（n，%） - - 1.941 0.164Ⅰ级 33（51.6） 26（39.4）Ⅱ级 31（48.4） 40（60.6）既往史（n，%）吸烟史（n，%） 18（28.1） 12（18.2） 1.810 0.179高脂血症（n，%） 7（10.9） 5（7.6） 0.438 0.508高血压（n，%） 15（23.4） 22（33.3） 1.563 0.211糖尿病（n，%） 3（4.7） 3（4.6） 0.144 0.704陈旧性心肌梗死（n，%） 9（14.1） 14（21.2） 1.141 0.286术前用药（n，%）抗血小板药物 54（100.0） 66（100.0） - -他汀类 64（100.0） 63（95.5） - 0.251 β受体阻滞剂 45（70.3） 53（80.3） 1.748 0.186 ACEI或ARB 39（60.9） 37（56.1） 0.318 0.573钙离子拮抗剂 25（39.1） 23（34.9） 0.248 0.619硝酸酯类 26（40.6） 35（53.0） 2.008 0.157病变部位（n，%） 1.421 0.701左主干 6（9.4） 4（6.1）左前降支 27（42.2） 26（39.4）回旋支 15（23.4） 21（31.8）右冠脉 16（25.0） 15（22.7）支架植入数量（n，%） 1.140 0.286 1 49（76.6） 45（68.2）＞1 15（23.4） 21（31.8）球囊扩张时间（s） 47.20±18.73 50.83±20.64 1.049 0.296血生化指标（mmol/L）TG 1.67±0.42 1.79±0.48 1.515 0.132 TC 4.54±1.03 4.78±1.10 1.283 0.202 HDL-C 1.12±0.23 1.17±0.24 1.212 0.228 LDL-C 2.74±0.78 2.90±0.82 1.139 0.257

表2 PCI术前后两组患者心肌损伤标志物的变化（x ±s）

表3 PCI术前后两组患者内皮损伤标志物的变化（±s）

表3 PCI术前后两组患者内皮损伤标志物的变化（±s）

注：vWF：血管性血友病因子；sICAM-1：可溶性细胞间黏附分子-1；sVCAM-1：可溶性血管细胞黏附分子；RIPC：远程缺血预处理；PCI：经皮冠状动脉介入术；与PCI术前12 h相比，aP＜0.05；与对照组相比，bP＜0.05

组别 时间点 n vWF（U/L） sICAM-1（ng/ml） sVCAM-1（ng/ml）对照组 PCI术前12 h 64 422.87±126.70 166.34±48.92 227.43±67.18 PCI术后12 h 64 597.63±178.95a 256.72±89.74a 323.58±92.40a PCI术后24 h 64 653.49±179.62a 298.28±79.86a 351.76±87.94a RIPC组 PCI术前12 h 66 417.26±145.23 170.31±55.26 241.27±76.51 PCI术后12 h 66 502.85±188.34ab 198.65±76.42ab 288.93±98.43ab PCI术后24 h 66 557.96±192.47ab 243.55±82.38ab 326.54±100.27ab

2.5 两组患者PCI后6个月预后比较随访6个月，两组患者均无死亡情况发生。两组患者再次入院率、急性心力衰竭、急性心肌梗死、不稳定型心绞痛发生率比较，差异均无统计学意义（P均＞0.05）。另外，RIPC组患者在进行上肢远程缺血预处理时，感到上肢酸胀麻木，有压迫感，但均能耐受，随访期间四肢无明显不良感觉（表5）。

表4 PCI术前后两组患者炎症标志物的变化（±s）

表4 PCI术前后两组患者炎症标志物的变化（±s）

注：hs-CRP：超敏C反应蛋白；MPO：髓过氧化物酶；SOD：超氧化物歧化酶；RIPC：远程缺血预处理；PCI：经皮冠状动脉介入术；与PCI术前12 h相比，aP＜0.05；与对照组相比，bP＜0.05。

SOD（ng/ml）对照组PCI术前12 h 64 8.75±4.33 24.73±7.59 187.56±58.94 PCI术后12 h 64 28.74±6.57a 48.33±14.37a 123.76±42.40a PCI术后24 h 64 23.41±7.42a 51.64±17.95a 110.82±45.78a RIPC组PCI术前12 h 66 8.11±4.12 22.79±8.43 192.38±72.47 PCI术后12 h 66 16.75±4.83ab 37.82±10.96ab 155.70±58.63ab PCI术后24 h 66 15.36±6.29ab 40.37±14.85ab 148.63±52.17ab组别 时间点 n hs-CRP（ng/ml）MPO（ng/ml）

表5 PCI术后ACS患者近6个月MACE发生率比较（n，%）

3 讨论

1986年，Murry等[10]首次提出了“缺血预处理”的概念，并通过犬模型证实，提前给予心脏缺血预适应，可降低冠脉阻塞对心肌组织的损伤。随后Przyklenk等[5]通过临床试验证实，提前予以肢体短暂、轻微缺血预处理后可减少心肌梗死面积，改善患者预后[7]。在临床实践中，RIPC已成为心脏手术最重要的一项心肌保护措施。但是，由于RIPC的作用机制至今尚无定论，导致临床上对其保护作用一直持有争议。而且，近几年也有学者提出，RIPC对于心肌损伤患者并无获益。例如Pinaud等[11]证实，RIPC对接受主动脉瓣置换术的患者并无靶器官保护作用。另外，Meybohm等[12]学者曾对1385例患者进行一项大规模、多中心临床随访研究，所有患者均为心脏手术患者，包括PCI、冠状动脉旁路移植术、心脏瓣膜手术等，但是RIPC对患者的死亡率、心肌梗死面积以及远期预后并无明显影响。因此，我们期望从血管内皮保护机制和炎症抑制机制角度出发进一步探讨RIPC对ACS患者行PCI后是否会产生积极效应。

由于行急诊PCI的患者几乎无法进行缺血预适应处理，因此，本研究我们连续纳入120例行择期PCI的患者。PCI开展较早，介入技术相对成熟，但是仍无法避免有创操作造成的心肌再灌注损伤。目前，临床上主要是依据CK-MB和cTnI作为衡量心肌损伤的客观指标[13]。由于心肌损伤标志物一般是在心肌损伤16～24 h时达到高峰值，因此，本研究的主要研究终点是观察PCI后12 h和24 h各项指标的变化趋势。首先，两组患者术后CK-MB和cTnI水平较术前明显升高，说明PCI后易造成心肌损伤，一方面由于狭窄或阻塞冠脉的再灌注损伤，另一方面可能由于血栓脱落造成远端微血管堵塞，其他可能还有器械造成的医源性管壁内皮损伤，进而导致心肌发生缺血性损伤。

而上述很多原因，尤其是球囊、支架等器械造成的医源性损伤，是造成血管内皮损伤的主要原因[14]，导致内皮细胞分泌一氧化氮（NO）减少，加重炎症反应、血管平滑肌细胞过度增殖等。因此，在本项研究中，我们也发现，无论是对照组还是RIPC组患者PCI后内皮损伤标志物水平也较术前明显升高。但是与对照组相比，RIPC组CK-MB、cTnI、vWF、sICAM-1和sVCAM-1升高趋势较低，说明RIPC对血管内皮以及心肌组织都具有一定的保护作用。除此以外，很多研究证实，炎症标志物也是预测PCI预后的重要参考指标[15]。hs-CRP、MPO、SOD等在ACS发病后即出现明显升高，而PCI后上述指标进一步升高，说明PCI可诱发炎症反应加重，推测原因，一方面同样是由于器械造成的医源性损伤，另一方面PCI属于侵入性操作，而且植入的支架属于外来物质，可诱导炎症反应。在本研究中，RIPC组患者术后hs-CRP、MPO升高趋势低于对照组患者，同时SOD高于对照组，说明RIPC确实可减轻PCI造成的心肌炎症反应。另外，我们对患者近期预后也进行了为期6个月的随访，由于纳入的样本量较少，并未发现两组患者MACE发生率存在统计学差异。在本研究中，我们进行的RIPC处理方式为上臂200 mmHg压力，5 min加压缺血/5 min再灌注×5个循环。但是与3个循环相比，可能会增加安全风险，但是在本研究中，除了部分患者在进行RIPC时会出现酸痛肿胀的感觉，但是之后并未发生不良反应。

综上所述，ACS患者行择期PCI前2 h进行RIPC可有效地降低PCI造成的心肌再灌注损伤、血管内皮损伤以及血管炎症反应，属于一类简单易行且安全可靠的心肌保护措施。其可能的心肌保护机制与降低vWF、sICAM-1、sVCAM-1等内皮损伤标志物以及hs-CRP、MPO等炎症标志物，同时升高SOD水平有关，从而为RIPC的临床推广及其作用机制研究提供一定的理论支持。