心肌缺血再灌注損傷鈣超載及中醫(yī)藥防治策略

李偉君，李應(yīng)東

急性心肌梗死再灌注治療使心肌組織重新得到血液灌注，然而心肌缺血后恢復(fù)血流灌注卻引起組織損傷和功能障礙，即缺血再灌注損傷（MIRI）。目前的研究認(rèn)為鈣超載是引起心肌缺血再灌注損傷的主要原因，然而其確切機(jī)制仍有待進(jìn)一步闡明。本文通過(guò)對(duì)鈣超載機(jī)制及中醫(yī)藥防治的簡(jiǎn)要概述，總結(jié)防治心肌MIRI的策略及其臨床應(yīng)用前景。

1 鈣超載機(jī)制

1.1 細(xì)胞膜損傷 缺血可破壞肌膜結(jié)構(gòu)，再灌注時(shí)生成的大量氧自由基引發(fā)肌膜脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)進(jìn)一步加重膜結(jié)構(gòu)損傷。使其對(duì)Ca2＋通透性增加，細(xì)胞外Ca2＋呈濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞引起或促進(jìn)心肌鈣超載［1］。鈣超載又激活細(xì)胞內(nèi)磷脂酶引起細(xì)胞膜磷脂被水解破壞膜完整性，加重內(nèi)流最終導(dǎo)致胞膜破裂［2］。

1.2 L－鈣通道開(kāi)放 研究提示L型電壓依賴(lài)性鈣通道異常導(dǎo)致的外鈣內(nèi)流有可能參與其中［3］。此通道由受體介導(dǎo)使Ca2＋內(nèi)流，磷酸化和去磷酸化的抑制可增強(qiáng)此通道的電壓依賴(lài)性，使它更易對(duì)電壓變化作出反應(yīng)，引起胞內(nèi)鈣增高。另外，急性I／R時(shí)，AT1受體激活，Ca2＋通過(guò)L型鈣通道內(nèi)流增加；同時(shí)引起胞內(nèi)Ca2＋釋放，導(dǎo)致胞內(nèi)Ca2＋超載［4］。

1.3 鈉鈣交換體開(kāi)放 Na＋－Ca2＋交換蛋白（NCX）是一種非ATP依賴(lài)的雙向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，以3個(gè)Na＋交換1個(gè)Ca2＋的方式進(jìn)行，具有雙向性［5］。心肌I／R期，細(xì)胞內(nèi)三磷酸腺苷（ATP）產(chǎn)生減少，繼發(fā)的酸中毒激活Na－H交換體（NHE）導(dǎo)致胞內(nèi)Na＋增加，Na＋超載激活了反轉(zhuǎn)型 NCX，產(chǎn)生 Ca2＋超載［6］。盡管NCX對(duì)鈣離子的親和力低，但轉(zhuǎn)運(yùn)速率高，因此它在胞質(zhì)鈣離子濃度高時(shí)將其移出胞膜。

1.4 鈣依賴(lài)ATP酶抑制 鈣泵是一種ATP酶（Ca－ATPase，SERCA2），對(duì)鈣離子的親和力高，即使鈣離子濃度很低，也能將其排出胞外。它是重要的促進(jìn)胞質(zhì)Ca2＋進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)間隙的系統(tǒng)。心肌細(xì)胞收縮時(shí)依靠增加肌漿網(wǎng)鈣含量，SERCA2增加了鈣瞬變高峰。缺血再灌注時(shí)，內(nèi)皮素－1（ET－1）產(chǎn)生增多，而其通過(guò)ETA受體和PKC途徑抑制SERCA2基因表達(dá)［7］，從而造成細(xì)胞內(nèi)鈣超載。

1.5 蘭尼堿受體激活 蘭尼堿受體是心肌細(xì)胞內(nèi)的鈣釋放通道，當(dāng)胞漿內(nèi)鈣離子濃度升高時(shí)，肌漿網(wǎng)蘭尼堿受體鈣釋放通道被激活，鈣離子便從肌漿網(wǎng)進(jìn)入胞漿，造成鈣超載［8］。

1.6 Na－H交換增強(qiáng)，Na泵活性降低 心肌缺血過(guò)程中，糖酵解作用增強(qiáng)引起細(xì)胞內(nèi)酸中毒，再灌注時(shí)，細(xì)胞外pH值趨于正常，與胞內(nèi)形成pH跨膜梯度，導(dǎo)致氫鈉交換作用增強(qiáng)，細(xì)胞內(nèi)Na＋水平升高；同時(shí)因再灌注早期心肌細(xì)胞能量代謝仍未完全恢復(fù)，ATP的生成不足，鈉泵的活性仍受抑制，使心肌細(xì)胞排除細(xì)胞內(nèi)過(guò)多Na＋的能力降低，最終引起細(xì)胞內(nèi)Na＋水平升高，使 Na＋－Ca2＋交換增加，Ca2＋大量?jī)?nèi)流，胞內(nèi)Ca2＋超載［9］。

1.7 Na－K泵活性降低 研究表明，Na＋－K＋泵活力至少要保持在正常值的60%以上才能維持離子跨膜正常運(yùn)轉(zhuǎn)，由于Na＋－K＋泵承擔(dān)著大部分K＋內(nèi)流與Na＋外流功能，當(dāng)缺血再灌注時(shí)，能量代謝障礙、無(wú)氧酵解增加引起的代謝性酸中毒、自由基的大量產(chǎn)生等導(dǎo)致Na＋－K＋泵活力降低，細(xì)胞內(nèi)Na＋積聚和K＋丟失，最終導(dǎo)致鈣離子增加［10］。

1.8 CaMKⅡ鈣／鈣調(diào)素依賴(lài)性蛋白激酶Ⅱ激活 研究表明，CaMKⅡ通過(guò)細(xì)胞膜及肌漿網(wǎng)上鈣離子通道調(diào)節(jié)胞內(nèi)鈣的轉(zhuǎn)運(yùn)，影響細(xì)胞內(nèi)鈣的水平。通過(guò)CaMKⅡ抑制劑KN93干預(yù)后，觀察到肌漿網(wǎng)Ca2＋釋放減少［11］，在一定程度上抑制心房肌細(xì)胞鈣超載［12］。說(shuō)明CaMKⅡ激活導(dǎo)致了鈣超載。

2 中醫(yī)藥防治

2.1 益母草 益母草對(duì)兔缺血再灌注損傷有明顯治療作用。研究顯示，益母草組再灌注心肌中的Ca2＋－ATP酶和 Na＋－K＋－ATP酶的活性均顯著高于對(duì)照組，Ca2＋含量則明顯低于對(duì)照組。提示益母草能減輕再灌注損傷心肌細(xì)胞的鈣超載［13］。

2.2 玉郎傘 玉郎平可使心肌細(xì)胞 Na＋－K＋－ATP酶、Ca2＋－ATP酶升高，抑制細(xì)胞Ca2＋濃度的升高，減輕由于鈣超載引起的各種細(xì)胞損傷。提高 Na＋－K＋－ATPase和 Ca2＋－Mg2＋－ATPase活性［14］。

2.3 氧化苦參堿 氧化苦參堿可減輕自由基造成的膜脂質(zhì)過(guò)氧化損害，使心肌細(xì)胞膜的通透性降低，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的Ca2＋減少，阻止了因胞漿內(nèi)Ca2＋濃度升高而引起的線粒體攝鈣系統(tǒng)的激活，減少線粒體內(nèi)Ca2＋內(nèi)流。使過(guò)氧化物歧化酶（SOD）活性升高，有效改善能量代謝障礙，增強(qiáng)與鈣轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的離子泵功能，使進(jìn)入線粒體過(guò)多的Ca2＋及時(shí)轉(zhuǎn)出，減輕了鈣超載所致的線粒體損傷［15］。

2.4 黃芪 黃芪多糖能降低心肌細(xì)胞的含鈣量，抑制鈣超載［16］。王偉等［17］研究顯示，黃芪預(yù)處理組可以明顯提高心肌組織中 Na＋－K＋－ATPase和Ca2＋－ATPase活性，并通過(guò)Ca2＋拮抗劑樣作用阻止Ca2＋內(nèi)流，增加肌漿網(wǎng)鈣外攝取，減少胞漿Ca2＋濃度，阻斷Ca2＋超載，保護(hù)心肌細(xì)胞。

2.5 甘草湯 甘草湯可降低L型低鈣通道活性，提高心肌Ca2＋－Mg2＋－ATP酶活性，減輕細(xì)胞內(nèi) Ca2＋超載，從而發(fā)揮抗MIRI作用。這可能與直接或間接地阻斷鈣通道，減少細(xì)胞內(nèi)鈣超載有關(guān)［18］。

2.6 丹參 高濃度丹參素對(duì)L型鈣通道電流具有明顯的阻斷作用，而丹酚酸B可以防止缺血再灌注過(guò)程中的鈣離子超載，發(fā)揮心肌保護(hù)作用。丹參的脂溶性成分丹參酮Ⅱa具有鈣離子阻滯劑作用［19］，心肌細(xì)胞經(jīng)丹參酮Ⅱa處理后，心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度顯著降低［20］，從而減輕鈣超載。

2.7 川芎 小劑量川芎嗪能提高線粒體膜上Ca2＋依賴(lài)的ATP酶活性，減輕心肌鈣超載［21］。川芎嗪也是鈣離子拮抗劑，能抑制鈣通道及細(xì)胞內(nèi)鈣釋放，顯著降低胞內(nèi)游離鈣水平，抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載［22］。

2.8 茶黃素 研究證明茶黃素可抑制電壓門(mén)控性鈣通道的外鈣內(nèi)流和減少肌漿網(wǎng)的內(nèi)鈣釋放，從而減少大鼠心室肌細(xì)胞Ca2＋濃度，對(duì)心室肌細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用［23］。

2.9 銀杏葉提取物 EGB761能提高SERCA2a活性，增強(qiáng)心肌細(xì)胞肌漿網(wǎng)鈣攝取功能，減輕細(xì)胞內(nèi)鈣超載，改善細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)失衡［24］。

2.10 ?；撬??；撬岜旧聿⒉慌cCa2＋直接發(fā)生反應(yīng)，但它作用于膜的磷脂雙分子層，通過(guò)調(diào)節(jié)膜與Ca2＋的結(jié)合控制細(xì)胞內(nèi)Ca2＋含量。刺激細(xì)胞膜上鈣激活的ATP酶轉(zhuǎn)運(yùn)效率，間接提高細(xì)胞膜對(duì)鈣的攝取，顯著抑制心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，增加ATP含量，拮抗鈣超載［25］。

2.11 人參 最近研究表明，人參能保護(hù)處于缺血狀態(tài)下的缺血再灌注損傷。目前人參保護(hù)缺血再灌注心肌兩種重要的發(fā)現(xiàn)，一種是人參可以抑制心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子的內(nèi)流，阻礙鈣離子在細(xì)胞內(nèi)積聚。進(jìn)而證明人參對(duì)缺血心肌保護(hù)是通過(guò)抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載實(shí)現(xiàn)的。一種是人參介導(dǎo)的細(xì)胞外鈣離子流的降低是通過(guò)在心臟發(fā)現(xiàn)的NMDA受體實(shí)現(xiàn)的［26］。

2.12 益氣溫陽(yáng)方 由黃芪、半夏、當(dāng)歸、川芎、遠(yuǎn)志、附子等十四味中藥組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中藥治療組、心律平對(duì)照組Ca2＋－ATPase活性顯著高于模型組（P＜0.01）。因而證明益氣溫陽(yáng)中藥復(fù)方能夠防治Ca2＋－ATPase活性下降［27］。

3 小 結(jié)

由于目前對(duì)MIRI發(fā)生機(jī)制的認(rèn)識(shí)尚處于初步階段，在其發(fā)展過(guò)程中還有很多問(wèn)題需要解決，中醫(yī)藥對(duì)缺血再灌注損傷的研究近年來(lái)進(jìn)展很快，機(jī)制研究也越來(lái)越多，尤其是中藥制劑在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究開(kāi)展得較深入，這些對(duì)臨床具有一定的參考價(jià)值，但中醫(yī)藥在缺血再灌注損傷研究方面也存在一些問(wèn)題：①實(shí)驗(yàn)研究多，臨床研究少，未能充分顯示中醫(yī)藥的臨床優(yōu)勢(shì)；②缺乏與有效西藥的療效比較研究；③方藥研究多，治法研究少；④很少涉及證型，多強(qiáng)調(diào)藥物特殊性，沒(méi)有體現(xiàn)中醫(yī)辨證論治的精髓。未能就鈣超載、氧自由基損傷等機(jī)制進(jìn)行深入探討。相信在廣大醫(yī)藥工作者的不斷努力下，中醫(yī)藥將會(huì)對(duì)心肌缺血再灌注損傷做出貢獻(xiàn)。

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