基于內(nèi)皮功能障礙靶向治療冠狀動脈微血管疾病

陳佩兒 鐘劍鋒 程宇 鄭杰 葉健烽廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院心內(nèi)科（廣東湛江5400），東莞市人民醫(yī)院（廣東東莞53000）

冠狀動脈微血管疾病（CMVD）患者伴有典型的勞力性胸痛癥狀、運(yùn)動平板試驗(yàn)心電圖ST段下移或上抬，而冠狀動脈造影卻顯示正常，特別是絕經(jīng)后婦女更易患CMVD。此外，有部分CMVD患者可能會受到心理因素的影響，從而疼痛敏感性增加。關(guān)于該病的預(yù)后，長期隨訪研究報(bào)告顯示CMVD患者有較好的生存率，但常因?yàn)槌掷m(xù)性胸痛癥狀導(dǎo)致生活質(zhì)量受到影響［1］。目前，關(guān)于CMVD的診斷包括［2］：（1）評價(jià)冠狀動脈微血管功能的血管活性藥物（腺苷、雙密達(dá)莫、乙酰膽堿）；（2）評價(jià)冠狀動脈微血管功能的無創(chuàng)傷性技術(shù)（經(jīng)胸超聲冠狀動脈血流顯像TTDE、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)SPECT、PET、心臟磁共振成像CMR）；（3）評價(jià)冠狀動脈微血管功能的創(chuàng)傷性技術(shù)（選擇性冠狀動脈造影、溫度稀釋法、冠脈動脈內(nèi)多普勒血流導(dǎo)絲）。雖然對CMVD的診斷方法較多，卻缺乏一種簡單、可靠和廣泛使用的無創(chuàng)性性評估微血管功能的方法，常規(guī)抗心絞痛藥物如硝酸酯類、鈣離子通道拮抗劑，β受體阻滯劑等對CMVD的臨床治療效果并不顯著。本文將以改善微血管內(nèi)皮功能障礙的病理生理為靶點(diǎn)探討潛在性的新治療藥物。

1 病理生理

CMVD的發(fā)病有多種病理生理機(jī)制［3］，包括冠狀動脈血流儲備異常、自主神經(jīng)控制異常、Na+-H+離子交換異常、心臟敏感性異常、微血管痙攣等，但最有說服力的病理生理機(jī)制是微血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。

1.1微血管內(nèi)皮功能障礙和心肌缺血血管內(nèi)皮是由一個(gè)個(gè)單層扁平細(xì)胞組成的，這些細(xì)胞排列在血管的內(nèi)表面，它不僅僅起著屏障的作用，同時(shí)應(yīng)答著物理、化學(xué)信號進(jìn)而調(diào)節(jié)血管動態(tài)平衡。一氧化氮（NO）是由內(nèi)皮一氧化氮合酶（NOS）作用下從L-精氨酸產(chǎn)生而來的內(nèi)皮舒張因子，維持血管內(nèi)皮的穩(wěn)態(tài)。NO還可以抑制炎癥發(fā)生、血栓形成、白細(xì)胞粘附、血小板聚集等［4］。多項(xiàng)研究證實(shí)在CMVD患者中，微血管內(nèi)皮功能障礙是以動脈或小動脈在血管活性刺激物下不能充分?jǐn)U張為特征，伴有內(nèi)源性NO生物利用度降低和血漿內(nèi)皮素因子-1（ET-1）水平升高［5］。對于內(nèi)源性NO的生物利用度降低的機(jī)制可能與心肌缺血有關(guān)，因?yàn)镃MVD患者氧化應(yīng)激水平升高，提高了血清中非對稱二甲基精氨酸（ADMA）水平，ADMA競爭性抑制NOS的活性，使內(nèi)皮衍生的主要血管活性介質(zhì)NO生成減少、ET-1生成增多，引起內(nèi)皮依賴性血管舒張功能減低、內(nèi)皮細(xì)胞的黏附性增強(qiáng)，從而導(dǎo)致內(nèi)皮功能失調(diào)［6］。

1.2微血管內(nèi)皮功能障礙和炎癥反應(yīng)全身性炎癥與血管內(nèi)皮功能障礙息息相關(guān)，研究表明CMVD患者與正常對照組人群相比，有顯著較高水平的C反應(yīng)蛋白（CRP），此外，在有持續(xù)性胸痛癥狀且冠脈造影正常的CMVD患者中，超敏C-反應(yīng)蛋白（hsCRP）濃度與動態(tài)心電圖（Holter）監(jiān)測期間的缺血發(fā)生次數(shù)、ST段壓低程度有明顯的相關(guān)性。因此，全身炎癥反應(yīng)對內(nèi)皮功能障礙起著重要作用［7］。對于CMVD患者，抗炎藥物如非甾體類抗炎藥或甾體類藥物治療有效。

1.3微血管內(nèi)皮功能障礙和胰島素抵抗胰島素抵抗是CMVD患者常見的現(xiàn)象。糖耐量試驗(yàn)（OGTT）在CMVD患者與正常對照人群相比，觀察到前者引起顯著高胰島素血癥伴C肽升高。此外，與對照組相比，CMVD患者也顯示出空腹時(shí)血清胰島素水平升高［8］。PRIETO 等［9］已證明CMVD患者內(nèi)皮功能障礙的致病因素會進(jìn)一步惡化內(nèi)皮細(xì)胞的胰島素信號傳導(dǎo)途徑，導(dǎo)致微血管內(nèi)皮依賴性舒張功能降低。胰島素是刺激人體平滑肌細(xì)胞增殖的關(guān)鍵成分，胰島素抵抗引起的異常血管收縮反應(yīng)可能導(dǎo)致CMVD發(fā)病。CMVD患者與正常對照組相比，晚期糖基化終末產(chǎn)物（AGEs）的形成增加，動脈粥樣硬化程度加重，頸動脈內(nèi)膜中層厚度增加［10］。

1.4微血管內(nèi)皮功能障礙和雌激素缺乏女性CMVD的發(fā)病率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于男性。絕大多數(shù)女性是在圍絕經(jīng)期或絕經(jīng)后，因雌激素缺乏，導(dǎo)致CMVD發(fā)病。事實(shí)上，有數(shù)據(jù)顯示雌激素替代品能夠幫助患CMVD的絕經(jīng)后婦女患者，改善冠狀動脈內(nèi)皮功能并減少運(yùn)動誘發(fā)的心絞痛次數(shù)。

2 基于內(nèi)皮功能障礙的治療策略

2.1血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑類藥物血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑類藥物包括血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI）和血管緊張素受體阻斷劑（ARB），其改善內(nèi)皮功能障礙的機(jī)制為：（1）阻止血管緊張素Ⅱ激活腎上腺皮質(zhì)中的血管緊張素受體Ⅰ，抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶將血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅱ，因此它們可以減少血管收縮以及醛固酮對血管內(nèi)皮的影響。（2）ACEI和ARB還抑制了緩激肽的代謝，介導(dǎo)NO/內(nèi)皮衍生的舒張因子使血管舒張。抑制緩激肽的代謝使內(nèi)皮舒緩激肽受體—1/2濃度升高，使血管內(nèi)皮中抗血栓、抗炎的NO以及前列腺素的產(chǎn)生增加。（3）ACEI和ARB還可以阻礙NADPH氧化酶的活化，使其表達(dá)下降，通過其抗氧化作用改善內(nèi)皮功能障礙。（4）ACEI和ARB也可以通過非對稱二甲基精氨酸（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的生成來改善內(nèi)皮功能［11］。ACEI抑制劑可改善血管內(nèi)皮功能，并且有相關(guān)評估ACEI抑制劑對CMVD患者遠(yuǎn)處預(yù)后的影響研究。PARATI等［11］報(bào)道依那普利的血管效應(yīng)對微血管障礙疾病有較好的治療效果，依那普利可以使CMVD患者縮小ST段壓低幅度和縮短ST段壓低1 mm持續(xù)時(shí)間。在另外一個(gè)CMVD患者雙盲隨機(jī)對照試驗(yàn)中也驗(yàn)證了依那普利治療不僅顯著提高了運(yùn)動持續(xù)時(shí)間，也改善了冠脈血流儲備和提高NO水平生物利用度。

2.2他汀類藥物他汀類藥物抑制HMG-CoA還原酶，進(jìn)而降低血漿中的脂質(zhì)水平，并增強(qiáng)了內(nèi)皮一氧化氮合酶的表達(dá)和活性，同時(shí)也提高了酶的偶聯(lián)作用。從而提高了NO的物利用度，并使內(nèi)皮功能得到改善［12］。他汀類藥物的作用機(jī)制包括：（1）第一種途徑中，激活A(yù)kt和AMP活化的蛋白激酶，調(diào)節(jié)各種細(xì)胞的生理過程；（2）第二種途徑中，抑制小G蛋白Rho的香葉基香葉化，從而影響非活性Rho從胞質(zhì)到膜的轉(zhuǎn)運(yùn)。同時(shí)，他汀類藥物還可以通過抗氧化作用改善內(nèi)皮功能，減少血管緊張素誘導(dǎo)的自由基的產(chǎn)生。而且他汀類藥物可以上調(diào)環(huán)氧合酶-2和環(huán)前列腺素的表達(dá)來改善內(nèi)皮功能。KAYIKCIOGLU等［13］在單盲、隨機(jī)、安慰劑對照研究中，證實(shí)了普伐他?。?0 mg/d）對CMVD患者有著較好的作用，可以改善CMVD患者運(yùn)動持續(xù)時(shí)間、ST段壓低1 mm時(shí)間和內(nèi)皮功能。

2.3胰島素增敏劑類藥物（噻唑烷二酮類）有研究表明［14］，胰島素與內(nèi)皮細(xì)胞相互作用使內(nèi)皮一氧化氮合酶活性改變，致使一氧化氮產(chǎn)生和釋放改變，從而影響骨骼肌的血管舒縮。噻唑烷二酮類，也稱為格列酮類，是過氧化物酶體增殖物受體-γ（PPAR-γ）的激活劑，PPAR-γ是內(nèi)皮和血管平滑肌細(xì)胞配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子，已經(jīng)證實(shí)它們可以降低人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中NADPH氧化酶亞基、NADPH氧化酶-1（NOX1）、GP91PHOX（NOX2）、NADPH氧化酶-4（NOX4）的相對mRNA水平以及NADPH的O2-產(chǎn)生，并且它們可以上調(diào)SOD的表達(dá)和活性。它們還可以在不改變eNOS表達(dá)的情況下，增加內(nèi)皮NO釋放，活化內(nèi)皮細(xì)胞中抑制粘附分子（例如血管粘附分子-1，細(xì)胞內(nèi)粘附分子-1和選擇蛋白-E）的表達(dá)來改善內(nèi)皮功能，并減少單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞的趨化。有臨床研究顯示吡格列酮可預(yù)防健康人缺血再灌注引起的內(nèi)皮功能障礙。

2.4抗氧化劑類藥物許多抗氧化類的藥物，如維生素C，維生素E和β胡蘿卜素，它們通過不同的機(jī)制來防止氧化應(yīng)激引起的細(xì)胞損傷。它們可以清除ROS，減弱其產(chǎn)生或干擾ROS誘導(dǎo)的變化，維生素C和E可以通過清除ROS從而抑制脂質(zhì)過氧化連鎖反應(yīng)。特別是維生素C可以調(diào)節(jié)NOS的氧化還原反應(yīng)，保持正常的NOS使內(nèi)皮中BH4處于穩(wěn)定狀態(tài)。此外，抗氧化劑還在抑制動脈粥樣硬化形成中起重要的作用，主要作用于血栓形成/纖維蛋白溶解系統(tǒng)。別嘌呤醇是一種有效的黃嘌呤氧化酶抑制劑，其最初是用于抑制氧化6-巰基嘌呤和抗腫瘤，目前廣泛應(yīng)用于痛風(fēng)的治療。最近，有越來越多的證據(jù)表明別嘌呤醇通過抑制黃嘌呤氧化酶對抗血管內(nèi)皮氧化應(yīng)激反應(yīng)。臨床研究發(fā)現(xiàn)，服用別嘌呤醇（600 mg/d）能夠降低體內(nèi)氧化應(yīng)激的水平，進(jìn)而改善慢性心力衰竭患者的內(nèi)皮功能，卻不影響體內(nèi)尿酸的水平［15］。

2.5雌激素類藥物雌激素替代療法在CMVD絕經(jīng)后婦女中已被證實(shí)能改善冠狀動脈內(nèi)皮功能，減少運(yùn)動誘發(fā)的心絞痛次數(shù)。雖然激素替代療法可能對CMVD的圍絕經(jīng)期或絕經(jīng)后婦女有作用，但血栓栓塞性疾病和乳腺癌的潛在風(fēng)險(xiǎn)卻與激素替代療法相關(guān)聯(lián)，可能會限制雌激素療法的推廣［16］。

2.6基因治療法

2.6.1血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）目前，用于最廣泛治療的靶向基因是VEGF，其在血管發(fā)生中起關(guān)鍵作用，并通過刺激NO和前列環(huán)素的產(chǎn)生來調(diào)節(jié)內(nèi)皮功能。利用腺病毒將VEGF基因輸送到患有外周動脈疾病受試者下肢的骨骼肌中，發(fā)現(xiàn)4周后明顯改善了下肢血流儲備和內(nèi)皮功能。另外，在VEGF基因敲除的小鼠模型中也同樣驗(yàn)證了內(nèi)皮細(xì)胞存活需要自分泌VEGF進(jìn)行信號傳導(dǎo)［17］。

2.6.2內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）鑒于一氧化氮（NO）在內(nèi)皮細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中的作用，通過上調(diào)eNOS表達(dá)促進(jìn)NO合成。在糖尿病小鼠模型中［18］，eNOS過表達(dá)可挽救糖尿病動物的腦血管功能障礙，從而改善腦血管反應(yīng)性。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了eNOS可能在改善糖尿病小鼠腦血管功能障礙中起作用，并支持了上調(diào)eNOS活性是一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)的觀點(diǎn)。這表明，eNOS基因可以增加NO的合成，從而調(diào)節(jié)血管張力。另外，在動物研究中［19］，腺病毒介導(dǎo)的eNOS基因載入可改善肢體缺血小鼠的血流量，過表達(dá)eNOS可使內(nèi)皮細(xì)胞增殖增加并減少血管再狹窄的發(fā)生。

2.6.3細(xì)胞外超氧化物歧化酶（SOD）SOD是超氧化物的重要清除劑，研究發(fā)現(xiàn)，載入編碼SOD的重組腺病毒能明顯改善內(nèi)皮功能，SOD可降低超氧化物水平并緩解乙酰膽堿誘導(dǎo)的內(nèi)皮松弛。同時(shí)，SOD還能降低大鼠自發(fā)性高血壓以及增加頸動脈的NO生物利用度。

2.7其他治療策略

2.7.15-甲基四氫葉酸（5-MTHF）同型半胱氨酸使NO氧化失活，過氧亞硝酸鹽的過度生成導(dǎo)致血管內(nèi)皮氧化應(yīng)激反應(yīng)加重，同時(shí)血中同型半胱氨酸的濃度與心血管事件的發(fā)生率呈正相關(guān)。高水平的同型半胱氨酸能促進(jìn)NADPH氧化酶和iNOS的活性，并抑制了SOD和谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）活性，使內(nèi)皮細(xì)胞超氧自由基產(chǎn)物生成增加［20］。冠心病患者動脈內(nèi)的注入5-MTHF可以降低血漿中同型半胱氨酸濃度，ANTONIADES等［21］也證明5-MTHF可以通過增加內(nèi)皮NO生物利用度和減少體內(nèi)超氧化物產(chǎn)生，改善血管內(nèi)皮功能障礙。

2.7.2L-精氨酸血管內(nèi)皮功能紊亂會導(dǎo)致不對稱二甲基精氨酸（ADMA，內(nèi)源性eNOS競爭性抑制劑）積聚，研究證實(shí)L-精氨酸可以與ADMA相拮抗來發(fā)揮保護(hù)內(nèi)皮功能的作用。L-精氨酸除了與ADMA的拮抗之外，它還可以刺激激素的分泌如胰島素、生長激素等，進(jìn)一步調(diào)節(jié)內(nèi)皮功能［22］。

2.7.3四氫生物蝶呤（BH4）在正常生理、BH4充足的狀態(tài)下，NOS可以催化L-精氨酸生成NO，當(dāng)BH4缺乏，可能會導(dǎo)致內(nèi)皮功能紊亂、高血壓、動脈粥樣硬化等一系列心血管疾病活動改變［23］。鑒于BH4在內(nèi)皮功能調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵作用，有人提出補(bǔ)充BH4而逆轉(zhuǎn)內(nèi)皮功能障礙的治療方法。

3 未來展望

冠脈微循環(huán)障礙綜合征是一種醫(yī)護(hù)人員了解甚少的疾病，由于其異質(zhì)性病因，找到一種有效和特異的治療方法變得非常困難。傳統(tǒng)的治療方法并未緩解病情的發(fā)展，有數(shù)據(jù)表明50%以上的CMVD患者在10年期間會出現(xiàn)血管造影性冠狀動脈疾病。希望通過研究病理生理機(jī)制靶向治療血管內(nèi)皮功能障礙，進(jìn)一步探討冠脈微循環(huán)障礙綜合征的有效治療策略。