体外循环下肾上腺髓质素2表达与心肌酶相关性的研究进展论文_莫毅洁

体外循环下肾上腺髓质素2表达与心肌酶相关性的研究进展论文_莫毅洁

广西壮族自治区人民医院 广西南宁 530021

摘要:心血管外科心内直视手术体外循环技术,引起的心肌损伤主要是手术操作和缺血再灌注损伤两个因素。心肌酶中肌酸激酶同工酶、肌钙蛋白T 与心肌损伤程度有较好的相关性;临床中已应用肌酸激酶同工酶和肌钙蛋白T了解体外循环后心肌损伤程度、范围,并作为判断心肌损伤程度及修复的指标。而肾上腺髓质素2是新的内源性小分子活性肽,在抗缺血再灌注损伤发挥着重要作用。但肾上腺髓质素2如何参与体外循环下心肌损伤的过程及其相关性;心肌损伤的影响内源性肾上腺髓质素2表达水平的原因,有待更深入的研究探讨。

关键词:体外循环;肾上腺髓质素2;缺血再灌注损伤;心肌酶

心血管外科心内直视手术常规体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB),由于手术操作、术中心肌低灌注及再灌注等因素的影响,出现心肌细胞损伤,如何减少和避免CPB复灌后的心肌缺血再灌注损伤(Ischemia-reperfusion injury I/R),具有重要意义。临床中应用肌酸激酶同工酶(MB isoenzyme of creatine kinse,CK-MB)和肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)了解体外循环后心肌损伤程度、范围,作为判断心肌损伤程度及修复的指标。肾上腺髓质素2(adrenomedullin2,ADM2)是在抗缺新的内源性小分子活性肽,在人体重要功能脏器发挥着广泛生理学效应,并再灌注损伤发挥着重要作用。

一、体外循环

CPB是心血管外科心内直视手术中的一种重要手段。在CPB心脏直视手术发展的60余年里,CPB的不良反应已明显减少,危险性大大降低。CPB成为心脏瓣膜置换心内直视手术常规应用手段[1]。手术操作和缺血-再灌注是导致心肌损伤的两个因素[2]。术中CPB须常规将升主动脉钳闭及开放升主动脉,引起的心肌I/R[3],近年认为I/R的原因与钙离子超负荷及氧自由基有直接关系[4]。同时,因为参与组织细胞物质交换的冠脉系统微循环的病理生理改变,出直接参与了心肌再灌注损伤。因此对CPB引起的心肌I/R研究至今仍受到的广泛的关注[5]。

二、肌酸激酶同工酶和肌钙蛋白T在体外循环围术期的应用

C K-MB是肌酸磷酸激酶的同工酶,几乎仅存在于心肌中。CK-MB有较高的诊断检测心肌坏死特异性,能准确反应心肌梗死的范围,现已广范应用于临床[6]。cTnT是近年发展起来的一种高度灵敏、高度特异性的反应心肌损伤的血清标记物。血清cTnT浓度变化不受年龄、性别、病变部位的影响,心脏外科手术前后血清cTnT的变化规律,主要跟术前及术中心肌保护措施,心肌损伤程度及持续时间有关,提示能用cTnT反映出心肌的细微病变[7]。有研究证明在CPB中血清CK-MB、cTnT与心肌损伤程度有较好的相关性,其特异性、敏感性较高[8];因此,可以认为在CPB围手术期中监测CK-MB、cTnT可作为判断心肌损伤程度及修复的指标。

三、肾上腺髓质素2

ADM2也称中介素(Intermedin,IMD)是近年来发现的肾上腺髓质素家族的新肽[13,14]。ADM2具有心血管保护作用的活性肽。AMD2属于降钙基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)超家族的成员,该家族已知成员有肾上腺髓质素、C G R P、降钙素和胰岛淀粉样多肽4种。免疫组织化学和放射免疫分析发现,心脏、脑和肾脏均有高水平的ADM2分泌[11]。

四、肾上腺髓质素2在心血管疾病方面的研究

Bell等[12]指出ADM2参与缺血再灌注损伤、氧化应激、高血压、心肌重塑等病理生理过程的调节,是心血管系统的保护因子。Yang等[13]研究表明,AMD2可促进细胞内环腺苷酸(Cyclic adenosine monophosphate,cAMP)含量升高,显著降低正常对照和自发性高血压大鼠的动脉收缩压,升高心率;对离体大鼠的心脏具有正性肌力和增加冠脉流量的作用。袁鹰等[14]在研究中测定了自发性高血压大鼠ADM2的血浆水平的变化与血压、心质量/体质量存在一定的相关性。谢静等[15]研究发现ADM2可显著提高内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)活性,ADM2可能通过提高 eNOS 活性改善血管内皮功能;ADM2增加血浆一氧化氮(nitric oxide,NO)含量,提示可能介导了 ADM2的降血压作用,通过改善内皮对NO的合成和释放发挥舒张血管的功能。ADM2通过促进通过心肌细胞cAMP的生成、提高eNOS活性、增加血浆NO含量等途径作用于作用靶点,起到心血管系统的保护作用。

五、肾上腺髓质素2与心肌缺血再灌注关系的研究

至今,研究学者们对心肌I/R内源性 ADM2 的变化情况观点并不一致,作用机制还在探讨阶段。

Bell等[16]在人主动脉内皮细胞、平滑肌细胞、心脏微血管内皮细胞和成纤维细胞中发现ADM2及其受体系统的表达,ADM2及其受体系统的介入可拮抗过氧化氢和I/R引发的氧化应激作用减少细胞损坏。Yang等[13]研究表明ADM2能够改善缺血后再灌注导致的心功能下降。有实验研究[17]发现,给予大鼠心脏左前降支缺血30 min后,再灌注早期缺血区域的ADM2表达明显减少,而非缺血区的ADM2表达则表现上升,但受体系统都上调;通过ADM2对乳鼠心肌细胞缺氧复氧模型的研究,心肌损伤的加剧可能与再灌注初期ADM2下调有关。在异丙基肾上腺素诱导的大鼠心肌缺血损伤模型中,贾月霞等[18]发现心肌缺血性损伤引起心肌浆膜ADM2蛋白表达降低、受体增加。也有报道[19],在小鼠冠脉左前降支缺血再灌注模型上,与对照组相比,血浆和梗死心肌中ADM2的mRNA和蛋白表达均增加,受体系统在缺血再灌注早期增加,降钙素受体样受体和RAMP3 mRNA在再灌注后表达升高,而RAMP1的基因表达没有变化;给予外源性的ADM2后,梗死区周围中性粒细胞浸润受到抑制,血浆肌酸激酶和乳酸脱氢酶的活性下降,心肌I/R得到明显改善,ADM2可拮抗心肌I/R的内质网应激、氧化应激反应,并发挥抗细胞凋亡作用。杜秋香等[20]的检测结果说明ADM2对于细胞缺氧-复氧损伤有一定保护作用,AMD2预处理能在一定程度上减轻心肌细胞缺氧-复氧引起的钙超载。有研究[21]证实ADM2 可以经由磷脂酰肌醇3-激酶 /蛋白激酶B信号传导通路抑制心肌内质网应激反应;也有实验发现[22]ADM2可激活细胞外调节蛋白激酶1/2通路,降低大鼠血浆丙二醛含量和心肌乳酸脱氢酶活性,提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,减少还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶亚基蛋白表达,使活性氧产生减少。另外,也有研究提出,ADM2通过在I/R中对参与激活ATP敏感性钾通道[23]、剂量依赖地促进主动脉血管平滑肌细胞的生长[24]、通过蛋白激酶B/糖原合成酶激酶途径抑制线粒体介导的心肌凋亡[25]等途径,发挥细胞保护作用。

六、总结。

如何减少和避免CPB复灌后心肌I/R,具有重要意义。临床中已应用CK-MB和cTnT了解CPB后心肌损伤程度、范围,判断心肌损伤程度及修复,评价心肌保护措施的效果。ADM2这一新的内源性小分子活性肽,在人体重要功能脏器发挥着广泛生理学效应,也在抗I/R损伤发挥着重要作用。ADM2及其受体系统参与缺血再灌注损伤、氧化应激、高血压、心肌重塑等病理生理过程的调节,是心血管系统的保护因子。

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但是,ADM2是如何参与CPB下心肌I/R损伤的发生发展过程,内源性ADM2表达亢进能否改善冠脉微循环,从而减少心肌损伤,有待更深入的研究探讨;内源性ADM2表达是否与CPB过程中心肌损伤的引起的CK-MB、cTnT有相关性,CPB下I/R心肌损伤的影响内源性ADM2表达水平的可能原因,国内外未见报道。如能通过了解内源性ADM2表达与心肌酶CK-MB、cTnT相关性,找到CPB下心肌I/R及ADM2两者的相关机制,对今后并CPB下心肌保护措施的相关基础和临床研究、以及临床工作提供重要的指导。

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*基金项目:广西壮族自治区卫生和计划生育委员会自筹经费科研课题(项目编号:2015346)

论文作者:莫毅洁

论文发表刊物:《健康世界》2015年30期供稿

论文发表时间:2016/4/15

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