朱 怡,李 毅,東貴榮
心肌梗死是最嚴重的心血管疾病之一,是我國乃至全球重要的公共衛(wèi)生問題,也是我國居民死亡的第二大病因[1]。隨著經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)的普及,心肌梗死病人的死亡率逐漸下降。PCI術能夠有效恢復梗死心肌的血液供應,減少心肌梗死面積,改善心臟功能,但同時缺血部位的心肌重新獲得血流供應后,常會產(chǎn)生不可逆的二次損傷,稱為心肌缺血再灌注損傷(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI),這些損傷可以引起嚴重的并發(fā)癥,如梗死面積增大、心室收縮功能降低、心律失常等,從而降低病人生存率[2]。因此,MIRI具有一定的危險性,如何預防或減少這種損傷,提高病人的生存質量,改善預后,是目前面臨的巨大考驗。現(xiàn)代醫(yī)學對MIRI的防治多采取缺血預處理及藥物干預等,但目前尚無定論。本研究通過探究電針內(nèi)關穴預處理對冠心病PCI術病人心臟相關指標的影響,從臨床上證實電針預處理對防治MIRI的作用,以及探討可能的作用機制。
1.1 臨床資料 選取2017年12月—2018年12月在上海中醫(yī)藥大學附屬岳陽中西醫(yī)結合醫(yī)院心內(nèi)科確診為冠心病并擇期行PCI術的病人為候選受試對象,所有入選者均辦理常規(guī)入院,完成心內(nèi)科常規(guī)入院檢查,按照排除標準排除部分病人,在入組試驗前告知病人本課題具體研究內(nèi)容及相關可能的受益和風險,在取得病人、家屬的同意后,簽署知情同意書,最后納入病人60例,按照隨機數(shù)字表法分為電針預處理組和對照組(control group,CG)。本研究符合《涉及人的生物醫(yī)學研究倫理審查辦法》《赫爾辛基宣言》和《人體生物醫(yī)學研究國際道德指南》的倫理原則,經(jīng)上海中醫(yī)藥大學附屬岳陽中西醫(yī)結合醫(yī)院倫理委員會審查并批準,批號為2017-029。受試者了解本臨床試驗并自愿簽署知情同意書。
1.2 納入與排除標準 納入標準:①確診為冠心病,年齡18~74歲;②紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級Ⅰ~Ⅲ級;③擬行PCI術;④有能力履行知情同意手續(xù),并簽署知情同意書。排除標準:①急診PCI病人;②非首次PCI術病人;③伴有嚴重的其他相關疾病(預期生存時間<12個月);④精神障礙、意識障礙、行為障礙等不能合作者;⑤所需電針區(qū)域有皮膚過敏、破損等功能障礙者;⑥拒絕加入本研究者。中止或撤出標準:①未植入支架病人;②試驗中電針后出現(xiàn)暈針等相關針刺不良反應;③試驗中發(fā)生嚴重安全性問題;④試驗中發(fā)現(xiàn)臨床試驗方案操作失誤,難以評價針刺效果;⑤試驗管理原因。如符合下列任意1項即應剔除,不計入各觀察指標的評價:①未執(zhí)行本試驗方案規(guī)定的受試者;②觀察項目不全且不能評價試驗效果及副反應的受試者。
1.3 治療方法 兩組病人均接受常規(guī)心內(nèi)科藥物治療,本次試驗除電針預處理組行電針預處理外,不進行其他任何干預。
1.3.1 電針預處理組 術前1 h,囑病人取臥位或坐位,手臂內(nèi)側面朝上,對電針預處理組病人的雙側內(nèi)關穴和大陵穴進行電針預刺激。定位:大陵穴在腕橫紋中央,內(nèi)關在腕橫紋上2寸,掌長肌腱與橈側腕屈肌腱之間。操作:將病人電針預處理處的皮膚用乙醇棉球擦拭,待殘留乙醇干燥后,針刺病人雙側內(nèi)關穴、大陵穴,根據(jù)病人體型,針刺深度為0.5~1.0寸,采用平補平瀉法,連接低頻脈沖治療儀進行電針刺激30 min,內(nèi)關穴接負極,大陵穴接正極,采用疏密波(疏波2 Hz,密波30 Hz),電流強度以病人能耐受最大電流為適宜。電針治療結束后于我院數(shù)字減影血管造影(DSA)室行PCI治療。
1.3.2 對照組 不進行電針預處理。
1.4 相關檢測試劑及儀器
1.4.1 主要化學試劑 Trizol(invitrogen 1596-026)、DEPC處理水[基爾頓生物科技(上海)有限公司,R1600]、Ficoll液[基爾頓生物科技(上海)有限公司,R1603]、人淋巴細胞分離液(Solarbio P8610)、SYBR Green PCR 試劑盒(Thermo #K0223)、逆轉錄試劑盒(Fermentas #K1622)等。
1.4.2 主要實驗儀器 低頻脈沖治療儀(上海醫(yī)療器械技術公司,G6805-2型)、電動勻漿機(FLUKO PRO200)、低溫冷凍離心機(上海盧湘儀離心機儀器有限公司,TG-16M)、旋渦振蕩器(青浦滬西儀器廠,K30)、Real-time檢測儀(ABI公司,ABI-7500)等。
1.5 觀察指標
1.5.1 心肌損傷相關指標 取電針預處理組病人和對照組病人術前和術后24 h靜脈血5 mL,常溫保存,離心后冷凍保存。酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測兩組治療前后血清肌鈣蛋白I(cTnI)、肌酸激酶(CK)和肌酸激酶同工酶(CK-MB)濃度變化,所有試劑盒均購自美國R&D公司,檢測由上海中醫(yī)藥大學附屬岳陽中西醫(yī)結合醫(yī)院檢驗科醫(yī)師嚴格按試劑說明書執(zhí)行。
1.5.2 炎癥相關指標 取電針預處理組病人和對照組病人術前和術后24 h靜脈血5 mL,離心管中加入單核細胞分離液Ficoll液,離心后收集淋巴細胞并置于1.5 mL離心管中,冷凍保存,實時熒光定量聚合酶鏈反應(RT-PCR)檢測病人治療前后外周血單核細胞Toll樣受體4(TLR4)、髓樣分化因子88(MyD88)及核轉錄因子-κB(NF-κB)mRNA的表達。①外周血單核細胞分離。取抗凝血,用等體積磷酸緩沖鹽溶液(PBS)稀釋全血;在 15 mL離心管中加入5 mL單核細胞分離液Ficoll液,用巴氏吸管吸取等體積的稀釋后全血,小心加在分離液上,平鋪于分離液上層;2 000 r/min室溫離心20 min;觀察出現(xiàn)明顯分層,最上層為稀釋的血漿層,中間為透明的分離液層,血漿與分離液間的白膜層即為單核細胞層,下層為紅細胞和粒細胞,小心吸取白膜層細胞至15 mL離心管中,加入10 mL PBS液,用細胞凍存液重懸細胞,1 500 r/min離心10 min,棄上清,重復上述操作2次;收集淋巴細胞置于1.5 mL離心管中,用于總RNA提取。②cDNA 第一條鏈的合成??俁NA中DNA的消除:按以下體系加入,DNaseI 1 μL;10×DNaseI Buffer 1 μL;總RNA≤1 ng;DEPC-H2O 4 μL;總體積10 μL。反應條件為37 ℃、30 min;加1 μL乙二胺四乙酸(EDTA);65 ℃、10 min。RNA逆轉錄:將提取的總RNA逆轉錄為cDNA,反應條件為37 ℃、60 min,85 ℃、5 min,4 ℃、5 min,體系為RNA-Primer Mix 12 μL、5×RT Reaction Buffer 5 μL、25 mmol/L dNTPs 1 μL、25 U/μL RNase Inhibitor 1 μL、200 U/μL M-MLV Rtase 1 μL和ddH2O(DNase-free)4 μL。③RT-PCR擴增:按照聚合酶鏈式反應(PCR)擴增試劑盒說明書擴增靶基因和內(nèi)參基因,反應條件為95 ℃、10 min(95 ℃、15 s,60 ℃、45 s)×40;95 ℃、15 s,60 ℃、1 min,95 ℃、15 s,60 ℃、15 s;反應體系為SYBRGreen Mix 12.5 μL,正向引物0.5 μL,反向引物 0.5 μL,ddH2O 9.5 μL和cDNA模板2 μL。數(shù)據(jù)采用儀器自帶軟件ABI Prism 7500 SDS Software進行分析。引物序列見表 1。④基因相對表達量的計算。通過目的基因與內(nèi)參基因的擴增動力學曲線確定擴增效率,采用比較Ct值法對樣品的擴增Ct值進行計算,帶入計算公式求出基因相對表達量。
表1 引物序列
2.1 一般情況 入組病人共60例,因特殊原因脫落3例(2例因手術取消,1例簽署知情同意書后拒絕參加試驗),故最終納入試驗57例。電針預處理組28例,男17例,女11例,年齡(64.61±6.30)歲;對照組29例,男17例,女12例,年齡(61.38±7.70)歲。兩組性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
2.2 兩組血清cTnI、CK、CK-MB濃度比較 電針預處理組術前和術后血清cTnI比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。對照組PCI術后cTnI有升高趨勢,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。電針預處理組術前和術后血清CK濃度比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),電針預處理能降低PCI術后病人血清CK濃度;對照組術前與術后CK濃度比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);雖然兩組PCI術前后CK濃度差值比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),但電針預處理能抑制PCI術后病人CK濃度升高。電針預處理組與對照組術后血清CK-MB表達均有一定程度降低,術前與術后比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),兩組PCI術前后CK-MB濃度差值比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表2、表3。
表2 兩組cTnI、CK、CK-MB濃度比較[M(Q1,Q3)] 單位:ng/mL
表3 兩組cTnI、CK、CK-MB術前與術后差值比較[M(Q1,Q3)] 單位:ng/mL
2.3 兩組外周血單核細胞中TLR4 mRNA、MyD88 mRNA和NF-κB mRNA表達比較 兩組治療前外周血單核細胞TLR4 mRNA、MyD88 mRNA和NF-κB mRNA的表達比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05),電針預處理組和對照組術后外周血單核細胞TLR4 mRNA、MyD88 mRNA和NF-κB mRNA均上升,PCI術前后對比差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001);但電針預處理組TLR4 mRNA術前與術后差值與對照組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);電針預處理能有效降低PCI病人外周血單核細胞MyD88 mRNA、NF-κB mRNA的表達,與對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表4、表5。
表4 兩組外周血單核細胞TLR4 mRNA、MyD88 mRNA和NF-κB mRNA表達比較(±s)
表5 兩組外周血單核細胞TLR4 mRNA、MyD88 mRNA和NF-κB mRNA術前與術后差值比較(±s)
隨著社會現(xiàn)代化進程的加快、生活方式的改變、人口老齡化趨勢等諸多因素,心血管疾病的發(fā)生率逐年升高,我國心血管疾病患病率處于持續(xù)上升階段,根據(jù)2019年出版的《中國心血管健康與疾病報告》推算,我國心血管病現(xiàn)患病人數(shù)達3.3億例,2017年心血管病死亡率仍居首位,高于腫瘤及其他疾病,而心肌梗死是最嚴重的心血管疾病之一,隨著醫(yī)學的不斷發(fā)展,PCI術被廣泛應用于心肌梗死的臨床治療,但近年來的實驗室與臨床研究不斷證明,PCI術作為一種針對心肌梗死的有效治療措施也會導致MIRI[3-4]。MIRI是心肌組織在缺血恢復血流供應后,在各種原因和機制共同作用下,心肌組織發(fā)生結構損傷、代謝異常及功能障礙等,引起梗死面積增大、心律失常、心室重構及心力衰竭等嚴重并發(fā)癥,直接影響病人預后,降低病人生存率[5],因此,如何減少或者避免MIRI是目前亟須解決的熱點問題。
MIRI發(fā)生機制較為復雜,細胞內(nèi)鈣超載[6-7]、氧自由基暴發(fā)[8]、細胞凋亡[9-10]、細胞自噬[11-14]和細胞壞死[15-16]、炎癥[17-19]等因素是MIRI發(fā)生和發(fā)展的重要原因,各損傷因素之間相互作用,共同導致了心肌細胞結構和功能的損傷。其中,與先天免疫及炎癥反應密切相關的TLR4/MyD88/NF-κB信號通路被證實影響著心室重構和心臟功能,在MIRI中起重要作用[20-22],研究顯示,MIRI大鼠心肌細胞中TLR4、MyD88及NF-κB表達增高,TLR4/MyD88/NF-κB信號通路能提高炎癥反應,影響缺血心肌功能的恢復,削弱或抑制TLR4/MyD88/NF-κB信號通路能減輕MIRI程度[23-24]。cTnI是判定MIRI的一個敏感且高度特異性的指標,當心肌細胞受損傷時,游離的cTnI釋放入血液,隨著損傷的加重,結合部分的cTnI也釋放入血液,因此,病人cTnI會持續(xù)增高[25-26];CK較多存在于骨骼肌、平滑肌和心肌細胞的細胞質和線粒體中,與細胞內(nèi)能量轉運、三磷酸腺苷(ATP)再生和肌肉收縮密切相關,急性心肌梗死病人血清中CK含量增高;CK-MB也會釋放入血,CK-MB僅存在于心肌細胞中,因此,檢測血清中CK和CK-MB的含量可作為判斷心肌細胞損傷的重要輔助手段[27-28]。
既往研究證實,電針內(nèi)關穴可以通過降低鈣離子超載、減少心肌細胞凋亡、抗氧化應激反應、抗炎等多種機制,有效保護心肌,改善心臟功能。本研究結果顯示,PCI術后病人血清cTnI、CK及外周血單核細胞TLR4、MyD88 和 NF-κB mRNA表達均有一定程度的升高,說明 PCI術后病人在一定程度上發(fā)生了MIRI;電針內(nèi)關穴預處理能有效抑制PCI術后病人血清 cTnI和CK濃度。說明電針內(nèi)關穴能保護MIRI心??;并且電針預處理能有效降低外周血單核細胞MyD88、NF-κB mRNA表達,以及對TLR4 mRNA表達也有一定的抑制作用,以上均說明電針內(nèi)關穴預處理能有效抑制PCI術后病人發(fā)生MIRI的程度,預防MIRI,其作用機制可能與TLR4/MyD88/NF-κB信號通路有關。
在以往關于內(nèi)關穴改善MIRI的研究中,多以實驗研究為主,通過本次臨床觀察研究,從臨床上進一步證實了電針預處理內(nèi)關穴對冠心病行PCI術病人心肌有保護作用,這為今后在臨床上如何有效地預防MIRI,提高冠心病行PCI術病人的臨床預后,提供了新思路。本試驗缺少術后長期隨訪,尚未跟蹤記錄病人心臟超聲、心力衰竭發(fā)生率、生存率等指標,將在今后進行進一步深入研究。