劉 慧, 姚衛(wèi)杰, 趙 輝
(1.天津醫(yī)院心血管內(nèi)科,天津 300211;2.天津醫(yī)科大學(xué)朱憲彝紀(jì)念醫(yī)院 天津市內(nèi)分泌研究所,國(guó)家衛(wèi)健委激素與發(fā)育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、天津市代謝性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 心血管內(nèi)科,天津 300134)
心力衰竭(heart failure, HF)是當(dāng)今世界發(fā)病率與病死率最高的心血管疾病之一,是多種因素導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)與(或)功能的異常改變,造成心室收縮和(或)舒張功能障礙,從而引起的復(fù)雜的臨床綜合征,主要表現(xiàn)為呼吸困難、疲乏以及液體潴留(肺淤血、體循環(huán)淤血與外周水腫)等。早在1973年Framinghan的研究表明,75%的HF由高血壓所致,而其他疾病引起的HF僅占25%,因此,可見(jiàn)高血壓與HF的發(fā)生發(fā)展關(guān)系緊密[1-2]。HF與左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)降低有關(guān),根據(jù)2016年歐洲心臟病學(xué)會(huì)(ESC)急性、慢性心力衰竭診治指南,HF患者可分為3類(lèi):HF與LVEF下降<40%為射血分?jǐn)?shù)下降的HF (heart failure with reduced ejection fraction, HFrEF);LVEF>50%的HF為射血分?jǐn)?shù)保留的HF(heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF);LVEF為40%~49%的HF為射血分?jǐn)?shù)中間范圍的HF(heart failure with mid-range ejection fraction, HFmrEF)的HF[3-4]。
由于高血壓、糖尿病以及肥胖等危險(xiǎn)因素日趨普遍,HFpEF的患病率顯著升高,已成為世界范圍內(nèi)的一個(gè)主要、嚴(yán)重的臨床問(wèn)題,且有著沉重的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在美國(guó),HFpEF每年的病死率為8%~12%,且因HF首次住院后的5年生存率僅為35%~40%[5]。近年來(lái),關(guān)于高血壓相關(guān)HF的發(fā)病機(jī)制、診斷及防治措施的研究較多,但對(duì)高血壓致HFpEF發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)尚淺。本文僅就高血壓致HFpEF的相關(guān)發(fā)病機(jī)制及治療綜述如下,旨在為HFpEF的治療與研究提供新思路、新途徑。
1.1全球情況 高血壓是一種常見(jiàn)的慢性疾病,是全球心血管病的主要危險(xiǎn)因素,若其長(zhǎng)期未能有效控制,使心臟持續(xù)處于高后負(fù)荷工作狀態(tài),心肌順應(yīng)性降低,可導(dǎo)致多種心腦血管病發(fā)生,它的發(fā)現(xiàn)預(yù)示著靶器官不良事件的發(fā)生。當(dāng)前,全球范圍內(nèi)的高血壓患者約為11.3億人,其中每4個(gè)成年人中就有1人患有高血壓[6]。
1.2中國(guó)情況 近年來(lái),隨著人口老齡化,我國(guó)高血壓的發(fā)病率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。2012-2015年我國(guó)18歲及以上居民高血壓患病粗率達(dá)27.9%,標(biāo)化率為23.2%[7]。首先,高血壓患病率隨年齡增加呈現(xiàn)顯著升高趨勢(shì),18~34歲人群高血壓患病率為5%,35~44歲人群已接近1/6; 65~74歲人群則超過(guò)50%,其中是35~64歲是患病率上升最快的年齡段[8]。其次,我國(guó)高血壓患病率具有顯著的地域特點(diǎn),其中北高南低,趨勢(shì)呈自南向北遞增,且存在民族差異[9]。此外,吳琦欣等[10]研究顯示,老年人、男性以及文化程度較低的人群患病率相對(duì)較高。
2.1病理生理機(jī)制
2.1.1腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS) RAAS通過(guò)直接、間接方式對(duì)心血管系統(tǒng)產(chǎn)生影響:(1)通過(guò)增加內(nèi)皮素、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β、腫瘤壞死因子-α與基質(zhì)金屬蛋白酶活性,誘導(dǎo)心臟肥大、間質(zhì)纖維化。(2)通過(guò)血管重建,增加后負(fù)荷,誘導(dǎo)血壓升高和左室心室肥(left ventricular hypertrophy, LVH)[11]。LVH、僵硬度增加與HFpEF患者RAAS相關(guān)基因多態(tài)性密切相關(guān),其中基因rs4343、rs4291增加了血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的活性,與載體結(jié)合后通過(guò)聚集于細(xì)胞外基質(zhì)中的膠原蛋白,促使心肌纖維化、心肌正性變力作用,從而導(dǎo)致心肌肥厚[12]。RAAS的作用對(duì)于高血壓及 HFrEF的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要,但對(duì)HFpEF的作用仍有爭(zhēng)議。
2.1.2交感神經(jīng)系統(tǒng) 交感神經(jīng)系統(tǒng)的慢性激活是HF的主要標(biāo)志之一[13]。此外,交感神經(jīng)系統(tǒng)與HFpEF間的相關(guān)性非常明確[14],但究竟是增強(qiáng)交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)導(dǎo)致HFpEF還是HFpEF導(dǎo)致交感神經(jīng)系統(tǒng)活性增強(qiáng)至今仍無(wú)定論。
2.1.3氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激是高血壓和HFpEF發(fā)生發(fā)展的常見(jiàn)機(jī)制?;钚宰杂苫把装Y介導(dǎo)的氧化應(yīng)激,以及引發(fā)的免疫炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),均可通過(guò)誘導(dǎo)高血壓、心臟肥大和纖維化等方式參與人類(lèi)、動(dòng)物的心衰發(fā)生。醋酸去氧皮質(zhì)酮(deoxycorticosterone acetate, DOCA)-鹽誘導(dǎo)的高血壓大鼠是將氧化應(yīng)激、炎癥與心血管疾病相連的可靠HFpEF模型[15]。
2.2血流動(dòng)力學(xué)機(jī)制 高血壓已成為全世界的健康和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,其在HF患者中非常普遍。銜接高血壓、HFpEF的重要機(jī)制是神經(jīng)-體液誘導(dǎo)心肌纖維化,并由此導(dǎo)致LVH和LV舒張功能障礙。高血壓長(zhǎng)期作用于心臟,導(dǎo)致心肌細(xì)胞肥大、細(xì)胞間隙膠原異常聚集,心肌僵硬度增加,造成心肌主動(dòng)松弛功能障礙和心室順應(yīng)性降低,左心室舒張期充盈壓升高,使HFpEF不斷進(jìn)展、惡化,其中血流動(dòng)力學(xué)的變化可能是高血壓患者HFpEF發(fā)生發(fā)展的主要原因及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。已證實(shí),收縮壓增加20 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)或舒張壓增加10 mmHg會(huì)使心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)加倍[16]。高血壓發(fā)生時(shí)心臟室壁張力、心室內(nèi)壓力增加,導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈充盈不足、舒張勢(shì)能減小,從而影響舒張功能。研究發(fā)現(xiàn),高血壓患者左室收縮末壓力升高,心室松弛時(shí)間延長(zhǎng),引起舒張功能下降17-18]。此外,全身性炎癥可通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)影響HFpEF患者的心肌重塑與功能,增加心肌舒張期阻力,從而促進(jìn)HFpEF發(fā)生[19-20]。
2.3其他機(jī)制 研究表明,HFpEF患者存在全身性微血管功能障礙與冠狀動(dòng)脈微血管內(nèi)皮功能障礙,表明HFpEF是一種微血管疾病[21]。HFpEF患者里許多都合并冠狀動(dòng)脈疾病(coronary heart disease, CAD),一項(xiàng)前瞻性HFpEF研究的結(jié)果表明,大約50%的患者存在CAD并因此預(yù)后較差[22]。只是該理論的提出,需要得到進(jìn)一步的驗(yàn)證。
3.1RAAS抑制劑 長(zhǎng)期高血壓可激活RAAS系統(tǒng),導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超載,影響舒張功能,但是RAAS抑制劑治療HFpEF患者的研究結(jié)果仍然存在爭(zhēng)議。一項(xiàng)納入了25項(xiàng)試驗(yàn)和18 101例LVEF>40%患者的Meta分析顯示,RAAS抑制劑 (ACEI、ARB、醛固酮受體阻滯劑) 均不能顯著降低 HFpEF患者的全因病死率或者心血管病死率[23]。
3.2β受體阻滯劑 β受體阻滯劑治療 HFpEF 患者的研究仍在不斷開(kāi)展,但現(xiàn)有研究結(jié)果并不一致。Zheng等[23]meta分析納入HFpEF 患者相關(guān)試驗(yàn)(LVEF>40%) ,結(jié)果表明只有β受體阻滯劑可降低患者全因病死率,而ACEI、醛固酮受體阻滯劑及鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑則沒(méi)有顯現(xiàn)出治療效果。此外, Cleland等[24]的研究顯示,β受體阻滯劑可以增加 HFrEF與HFmrEF患者的 LVEF,但對(duì)于HFpEF( LVEF>50%) 則并無(wú)此作用。
3.3鈣通道阻滯劑 鈣通道阻滯劑(calcium channel blockers, CCB)可有效控制任何年齡組的高血壓,但對(duì)HFpEF患者預(yù)后的影響目前還缺乏足夠的研究證據(jù)。一項(xiàng)OPTIMIZEHF涵蓋了10 570例≥65 歲與射血分?jǐn)?shù)≥40%的 HFpEF患者,結(jié)果顯示CCB藥物對(duì)患者的全因病死率、HF住院與全因住院并無(wú)相關(guān)性[25]。阿折地平是一種新型L型CCB,Kiuchi等[26]的研究顯示,在使用β受體阻滯劑、RAAS抑制劑的基礎(chǔ)上,阿折地平可使HFpEF 患者的血壓顯著降低,且腦利鈉肽、心肌做功指數(shù)呈現(xiàn)降低趨勢(shì),提示該藥物可能改善患者心功能。
3.4利尿劑 袢利尿劑(如呋塞米、托拉塞米與布美他尼等)、噻嗪類(lèi)利尿劑(如氫氯噻嗪、吲達(dá)帕胺與美托拉宗等)、保鉀利尿劑(如阿米洛利、氨苯蝶啶等)以及血管加壓素V2受體拮抗劑(如托伐普坦)是降壓藥物中抗HF的主要藥物,并且利尿劑的合理使用是其他治療HF藥物取得成功的關(guān)鍵與基礎(chǔ)。利尿劑能促進(jìn)尿鈉排泄、消除水鈉潴留,可有效緩解HF患者呼吸困難、水腫癥狀,顯著改善心功能以及運(yùn)動(dòng)耐量。在HFpEF患者存在容量超負(fù)荷時(shí)應(yīng)及時(shí)使用利尿劑減緩癥狀,劑量要?jiǎng)討B(tài)根據(jù)患者的體重、癥狀及電解質(zhì)水平精準(zhǔn)調(diào)整。由于利尿劑存在低鉀、低鈉、低鎂血癥以及導(dǎo)致低血壓、腎功能不全的副作用,使用時(shí)須嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。研究發(fā)現(xiàn),利尿劑在改善HFpEF患者心力衰竭癥狀方面明顯優(yōu)于氨氯地平、賴諾普利及多沙唑嗪[27]。
3.5腦啡肽酶抑制劑 腦啡肽酶是一種中性內(nèi)肽酶,能夠降解利鈉肽與緩激肽在內(nèi)的多種內(nèi)源性血管活性肽,降低腎上腺髓質(zhì)素水平,參與HF的病理生理進(jìn)程,而腦啡肽酶抑制劑則能提升這些物質(zhì)水平,從而對(duì)抗血管收縮、鈉潴留及神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的過(guò)度激活。血管緊張素受體-腦啡肽酶抑制劑(angiotensin receptor neprilysin inhibitor, ARNI)在治療HFpEF患者方面取得了巨大進(jìn)展,其中LCZ696是首個(gè)ARNI,由纈沙坦與沙庫(kù)巴曲(腦啡肽酶抑制劑的前體物質(zhì)),按1∶1結(jié)合比例而研制的復(fù)合藥物,其可在減少利鈉肽降解同時(shí)抑制RASS系統(tǒng),且已被證實(shí)能夠顯著改善患者心臟重構(gòu)及預(yù)后[28-29]。PARAGON試驗(yàn)是一項(xiàng)在65個(gè)中心與13個(gè)國(guó)家開(kāi)展的隨機(jī)、雙盲、平行對(duì)照的Ⅱ期臨床試驗(yàn),其結(jié)果顯示:經(jīng)過(guò)12周治療, LCZ696組的NT-proBNP 水平較纈沙坦組顯著降低;36周時(shí),LCZ696組患者左心房體積較纈沙坦組明顯減小,心功能得到顯著改善,并且僅1例患者發(fā)生無(wú)需住院治療的血管性水腫[30]。該研究表明,LCZ696對(duì)HFpEF治療有一定的功效,且對(duì)心力衰竭患者的心室重構(gòu)起到了一定的改善作用。LCZ696的廣泛應(yīng)用,給HFpEF患者帶來(lái)了益處,有效減輕了患者家庭、社會(huì)負(fù)擔(dān),具有良好的臨床應(yīng)用前景,但仍需要更多的臨床、基礎(chǔ)研究來(lái)證明其有效性與安全性。
3.6其他方法 動(dòng)物試驗(yàn)證明一些非藥物治療方法(如頸動(dòng)脈體去神經(jīng)支配術(shù)、去腎神經(jīng)術(shù)等),可改善高血壓心力衰竭,但仍缺乏臨床研究證據(jù)支撐。
總之, 高血壓致HF的治療應(yīng)以降低心臟前、后負(fù)荷為主,兼顧降壓治療, 并盡可能選擇可逆轉(zhuǎn)左心室肥厚的制劑(如ACEI、CCB等),從而達(dá)到延長(zhǎng)壽命,提升生活質(zhì)量,降低病死率的目的。但是,雖然藥物及其他非藥物措施可以改善左心室舒張功能,但在治療HFpEF 患者時(shí)仍然缺乏顯著改善預(yù)后的有力證據(jù)。
綜上所述,高血壓是HFpEF的重要危險(xiǎn)因素,其導(dǎo)致HFpEF發(fā)生發(fā)展的機(jī)制是血流動(dòng)力學(xué)、神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)激活、細(xì)胞因子活化、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路改變以及基因表達(dá)異常等多種因素相互、綜合作用的復(fù)雜過(guò)程。然而,降低血壓似乎不足以改善HFpEF患者的預(yù)后,因此針對(duì)HFpEF患者的研究、治療依然是一個(gè)亟待解決的重難點(diǎn)問(wèn)題。
迄今為止,對(duì)于高血壓致HFpEF發(fā)病機(jī)制的探索仍然缺乏系統(tǒng)研究,隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異、發(fā)展創(chuàng)新,有助于科研工作者們從整體、器官、細(xì)胞、分子、基因及循證醫(yī)學(xué)等層面進(jìn)行研究,尋找新的治療靶點(diǎn),研發(fā)有效藥物,通過(guò)針對(duì)癥狀、心血管基礎(chǔ)性疾病以及危險(xiǎn)因素采取綜合治療的方式,延緩甚至逆轉(zhuǎn)HFpEF的發(fā)生發(fā)展,改善預(yù)后,提升患者生存率和生活質(zhì)量。