藥物預(yù)處理在肝臟缺血再灌注損傷中的保護(hù)作用研究進(jìn)展

陳亞茹，胡宇凡，閆 瑾，朱正華

(空軍軍醫(yī)大學(xué)：1西京醫(yī)院麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)科，2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院學(xué)員三大隊(duì)十隊(duì)，陜西 西安 710032)

肝移植術(shù)已成為治療終末期肝病的金標(biāo)準(zhǔn)，目前3年總生存率已超過80%[1]。肝部分切除術(shù)則是治療肝臟良惡性腫瘤的首選治療方法，尤其近些年腹腔鏡肝切除術(shù)的比例高達(dá)30%～60%[2]。然而，術(shù)中大量出血是影響患者圍手術(shù)期結(jié)局和長期預(yù)后的重要因素。為了減少術(shù)中出血，臨床上采取了一些方法，比如控制肝臟血流和維持低中心靜脈壓[3-4]。盡管這些方法不會(huì)增加肝衰竭的發(fā)生率，但這些措施引發(fā)的肝臟缺血再灌注損傷(hepatic ischemia-reperfusion injury，HIRI)最終會(huì)影響手術(shù)后剩余的肝臟功能，延緩患者的康復(fù)速度，甚至影響患者的長期預(yù)后。此外，腔鏡手術(shù)中的二氧化碳?xì)飧箍赡軙?huì)進(jìn)一步加重HIRI[5]，肝移植術(shù)中供肝更是存在經(jīng)典的熱缺血與再灌注損傷現(xiàn)象。因此，HIRI是制約手術(shù)效果的關(guān)鍵因素，如何有效減輕HIRI仍是臨床面臨的巨大挑戰(zhàn)。

HIRI的機(jī)制及保護(hù)措施在動(dòng)物研究中取得了較大進(jìn)展，但有效的臨床干預(yù)措施仍非常有限[6]。缺血預(yù)處理是臨床上認(rèn)可的可用于減輕長時(shí)間缺血引起的肝臟損傷的保護(hù)策略[7]。然而，額外的手術(shù)操作和其創(chuàng)傷性限制了其臨床應(yīng)用。遠(yuǎn)程缺血預(yù)處理是一種簡單、無創(chuàng)、低成本的方法，通過血壓袖帶的重復(fù)充氣和放氣達(dá)到保護(hù)遠(yuǎn)隔臟器缺血損傷的目的。然而，在近年的臨床試驗(yàn)中，遠(yuǎn)程缺血預(yù)處理的有效性仍然存在爭議[8-9]，尚未成為臨床標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。藥物預(yù)處理是指在治療前預(yù)先給予患者特定藥物，以期改善治療效果，具有實(shí)施方便、可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢，在臨床上備受關(guān)注。然而，當(dāng)前對(duì)藥理預(yù)處理的臨床評(píng)估仍然有限。因此，本綜述旨在概括臨床研究中可以減輕HIRI的各種藥物預(yù)處理的策略，為其臨床應(yīng)用及減輕肝切除術(shù)后肝臟損傷并改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

1 緩解炎癥反應(yīng)或氧化應(yīng)激反應(yīng)的藥物預(yù)處理策略

HIRI過程中涉及炎癥反應(yīng)的激活，而過強(qiáng)的炎癥反應(yīng)則會(huì)導(dǎo)致器官功能的損害。在再灌注的早期階段(再灌注后2 h)，涉及庫普弗細(xì)胞激活、活性氧(reactive oxygen species，ROS)和促炎介質(zhì)的釋放，導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化、線粒體通透性轉(zhuǎn)變和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活，最終導(dǎo)致肝細(xì)胞的壞死和凋亡。在再灌注的晚期階段(再灌注后6～48 h)以中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)為特征，在細(xì)胞因子、趨化因子或補(bǔ)體因子的作用下，導(dǎo)致ROS或蛋白酶的釋放從而損傷肝細(xì)胞。此外，內(nèi)皮素介導(dǎo)的血管收縮和血小板聚集的增加可能誘導(dǎo)微循環(huán)障礙，進(jìn)一步加重肝臟的損傷[5-7]。因此，用抗炎或抗氧化藥物進(jìn)行預(yù)處理可通過清除過多的ROS、減少白細(xì)胞黏附和炎癥因子的釋放等減輕肝細(xì)胞的損傷。

糖皮質(zhì)激素可通過抑制炎癥基因的表達(dá)并增加抗炎蛋白的基因轉(zhuǎn)錄，減少細(xì)胞因子的釋放來減輕肝細(xì)胞損傷。HASEGAWA等[10]首次在腹腔鏡肝切除術(shù)中使用糖皮質(zhì)激素進(jìn)行預(yù)處理。結(jié)果顯示，其可顯著降低術(shù)后總膽紅素水平，增加白蛋白水平，降低C-反應(yīng)蛋白和IL-6水平，縮短凝血酶原時(shí)間，從而改善肝功能，提高腹腔鏡肝切除術(shù)的安全性。一項(xiàng)系統(tǒng)綜述和meta分析納入了6項(xiàng)使用糖皮質(zhì)激素預(yù)處理給藥方式的研究，該研究結(jié)果顯示，糖皮質(zhì)激素預(yù)處理可以顯著降低肝切除術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率，并且不會(huì)增加感染性并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還能緩解手術(shù)相關(guān)的炎癥反應(yīng)，改善術(shù)后肝功能[11]。因此，圍術(shù)期給予糖皮質(zhì)激素對(duì)肝切除術(shù)后的結(jié)局具有積極影響。在肝移植術(shù)中，糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用不僅有利于抑制或減輕排斥反應(yīng)，在防治HIRI亦具有重要作用，然而在用藥時(shí)機(jī)及方式上仍值得進(jìn)一步探索。

N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine，NAC)是一種常用的抗氧化劑。它通過穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)、清除氧自由基和抑制凋亡過程來發(fā)揮肝細(xì)胞的保護(hù)作用。莊永敬等[12]首次探討了NAC預(yù)處理對(duì)HIRI的保護(hù)作用。其方法是在肝門阻斷前30 min，將NAC稀釋到100 mL，并以恒速泵注。結(jié)果表明，在肝門阻斷開放后1 h和6 h，與對(duì)照組相比，預(yù)處理組的丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量以及NF-κB明顯減少，丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase，ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase，AST)水平也顯著降低，提示NAC預(yù)處理可減輕HIRI。由于該研究僅包含了18例患者，樣本量較小且限定了特殊的手術(shù)類型，因此需要謹(jǐn)慎解讀目前的研究結(jié)果。STEIB等[13]首次在肝移植手術(shù)中使用NAC，但研究結(jié)果未顯示NAC在肝移植手術(shù)中可對(duì)肝功能產(chǎn)生有益影響。這種效果不顯著可能與給藥時(shí)機(jī)或肝移植手術(shù)的復(fù)雜性有關(guān)。D’AMICO等[14]進(jìn)行了類似的研究，他們的方案是在供肝獲取前給予供體30 mg/kg NAC全身輸注15 min(最大劑量3 000 mg，50 g/L葡萄糖溶液500 mL)以及肝門阻斷前經(jīng)歷靜脈灌注NAC(最大劑量300 mg)。結(jié)果表明NAC顯著提高了移植肝的存活率。盡管如此，在肝移植手術(shù)中使用NAC的潛在益處和效用尚需進(jìn)一步深入研究和全面的臨床驗(yàn)證，包括NAC的劑量、給藥時(shí)間、具體治療方案等，以更充分地評(píng)估其對(duì)肝移植患者的安全性和有效性，從而為臨床實(shí)踐提供更可靠的指導(dǎo)。

右美托咪定是一種高選擇性α2-腎上腺素能受體激動(dòng)劑，具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗交感和抗焦慮的作用，作為麻醉輔助用藥已廣泛應(yīng)用于臨床。近年來右美托咪定在許多器官缺血再灌注損傷中呈現(xiàn)出一定的保護(hù)效應(yīng)，如心臟、腦、腎臟、胃腸道、肝臟等，引起了臨床廣泛關(guān)注。右美托咪定的肝保護(hù)作用不僅可由術(shù)中持續(xù)給藥方式實(shí)現(xiàn)[15-16]，預(yù)處理給藥亦可產(chǎn)生良好的保護(hù)效應(yīng)。邢現(xiàn)良等[17]觀察了右美托咪定經(jīng)門靜脈預(yù)處理(1.0 μg/kg)對(duì)肝部分切除術(shù)患者術(shù)中HIRI的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激的影響。結(jié)果顯示，右美托咪定經(jīng)門靜脈預(yù)處理能更有效減輕患者的HIRI，同時(shí)減弱機(jī)體的炎癥反應(yīng)。朱麗等[18]在手術(shù)前給予右美托咪定0.7 μg/kg，10 min內(nèi)輸注完畢，后以0.4 μg/(kg·h)維持至手術(shù)結(jié)束，結(jié)果也提示術(shù)前右美托咪定預(yù)處理能顯著減輕HIRI，保護(hù)肝臟功能。盡管如此，仍需要更多的大樣本臨床研究來進(jìn)一步證實(shí)右美托咪定的肝保護(hù)作用并明確其機(jī)制。

褪黑素具有直接清除自由基、上調(diào)抗氧化系統(tǒng)、下調(diào)促氧化酶并增強(qiáng)其他抗氧化劑的作用。因此，褪黑素被廣泛用作有效的自由基清除劑。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，褪黑素可以減少肝切除術(shù)后的炎癥反應(yīng)，從而對(duì)術(shù)后產(chǎn)生積極影響。然而，在臨床研究方面，相關(guān)研究仍然相對(duì)較少。NICKKHOLGH等[19]首次證明，在肝切除術(shù)中使用大劑量的褪黑素(50 mg/kg)是安全可行的，但術(shù)后褪黑素組和安慰劑組對(duì)肝酶的影響方面沒有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，因此其是否具有保護(hù)肝臟的作用仍需要大量臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證。MEURISSE等[20]首次采取口服維生素E和褪黑素聯(lián)合用藥的方式以減輕肝移植術(shù)后的HIRI，遺憾的是聯(lián)合用藥在肝移植術(shù)中未減輕HIRI。因此，將藥物聯(lián)合使用，是否能夠達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的作用，仍需更多的臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證。

2 抑制特異性酶的藥物預(yù)處理策略

烏司他丁是一種絲氨酸蛋白酶抑制劑，其通過顯著抑制高遷移率蛋白B1在肝細(xì)胞中的表達(dá)水平以及下游炎癥因子的水平，從而減輕肝細(xì)胞的損傷[21]。李利文等[22]在肝臟切除術(shù)中使用烏司他丁進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果表明烏司他丁預(yù)處理后炎癥標(biāo)志物如TNF-α、IL-6以及肝功能指標(biāo)如AST、ALT、總膽紅素(total bilirubin，TBIL)明顯低于對(duì)照組，這表明烏司他丁可能通過抑制細(xì)胞因子的釋放，從而起到肝臟保護(hù)作用。此外，一項(xiàng)關(guān)于烏司他丁在肝切除術(shù)中對(duì)肝臟保護(hù)作用的meta分析也支持了上述結(jié)果[23]，然而該分析中只有一項(xiàng)研究以烏司他丁預(yù)處理的方式給藥，而其他8篇研究在術(shù)前和術(shù)后均使用了烏司他丁。因此，雖然該分析確認(rèn)了烏司他丁可以減輕肝切除術(shù)后的HIRI，但關(guān)于烏司他丁預(yù)處理在肝切除術(shù)中的效果如何，有待未來的研究進(jìn)一步探索。國內(nèi)多家移植中心的研究成果提供了對(duì)烏司他丁在肝移植術(shù)中的應(yīng)用證據(jù)[24-25]。他們的研究結(jié)果表明肝移植手術(shù)中持續(xù)輸注烏司他丁能夠顯著降低術(shù)后肝功能酶指標(biāo)，如AST和ALT的活性。值得注意的是，這種降低效應(yīng)與烏司他丁的用藥劑量密切相關(guān)，這為精準(zhǔn)的藥物治療提供了新的理論依據(jù)。

辛伐他汀，是一種羥甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶抑制劑，除了具有抗血栓和抗炎作用外，還可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮一氧化氮、血紅素加氧酶-1、內(nèi)皮素-1、微血管穩(wěn)定性和減輕氧化應(yīng)激等對(duì)心臟和血管起到保護(hù)作用。楊文杰等[26]首次探索了辛伐他汀預(yù)處理在肝切除術(shù)中對(duì)肝臟的保護(hù)效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)前3 d連續(xù)口服辛伐他汀(20 mg/d)組術(shù)后第1日血清ALT、AST、TBIL水平顯著低于對(duì)照組；IL-1、IL-6、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)、MDA也較對(duì)照組明顯降低，而超氧化物歧化酶水平顯著高于對(duì)照組；另外，預(yù)處理組的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激蛋白表達(dá)水平較對(duì)照組減少。該試驗(yàn)結(jié)果表明辛伐他汀預(yù)處理可有效緩解肝部分切除術(shù)后的肝功能損傷，并推斷其機(jī)制可能與抑制氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激水平有關(guān)。但該研究樣本量相對(duì)較小，仍需更多大規(guī)模的臨床研究來驗(yàn)證。

3 改善肝臟微循環(huán)的藥物預(yù)處理策略

肝臟發(fā)生缺血再灌注損傷的原因之一是肝臟微循環(huán)受損，這與缺氧狀態(tài)下縮血管物質(zhì)和擴(kuò)血管物質(zhì)的局部比例失衡有關(guān)。研究證實(shí)去除擴(kuò)血管物質(zhì)NO可加劇再灌注損傷，而添加外源性NO可以減輕再灌注損傷。此外，通過添加左旋精氨酸以刺激NO的生成，從而減輕肝臟的再灌注損傷[27-28]。因此，在肝切除術(shù)中，吸入NO是否能夠成為一種新型策略來減輕肝臟損傷需大樣本臨床研究來證實(shí)。

七氟烷，是一種臨床上廣泛使用的吸入麻醉藥物。BECK-SCHIMMER等[29]首次證明了七氟烷預(yù)處理對(duì)肝切除術(shù)患者具有保護(hù)作用，其方法是預(yù)處理組在肝門阻斷前30 min使用七氟烷，結(jié)果表明預(yù)處理組的肝酶顯著降低，此外，通過檢測iNOS mRNA的表達(dá)，研究者推測，七氟烷可能通過上調(diào)iNOS，促進(jìn)NO的生成來改善肝臟的微循環(huán)，從而發(fā)揮保護(hù)作用。胡禮宏等[30]同樣發(fā)現(xiàn)七氟烷預(yù)處理可以減輕HIRI，且與抑制TNF-α、IL-1激活，抑制氧自由基的生成以及促進(jìn)IL-10的激活和釋放有關(guān)。劉杏等[31]則對(duì)七氟烷的吸入時(shí)機(jī)進(jìn)行了研究，將患者隨機(jī)分為3組，即預(yù)處理組、后處理組和全程吸入組，結(jié)果顯示，七氟烷預(yù)處理對(duì)行肝臟部分切除術(shù)患者的HIRI具有顯著的保護(hù)作用。呂志堅(jiān)等[32]的研究也支持上述結(jié)果。因此，七氟烷預(yù)處理對(duì)行肝部分切除術(shù)的患者有積極的意義，有可能成為一種新型的、有效的且更易實(shí)現(xiàn)的臨床策略來減輕肝切除術(shù)中的HIRI。

4 拮抗Ca2+超載的藥物預(yù)處理策略

細(xì)胞內(nèi)鈣超載是肝細(xì)胞損傷的關(guān)鍵機(jī)制之一。鈣超載激活Ca2+依賴蛋白酶，破壞細(xì)胞骨架與細(xì)胞膜聯(lián)結(jié)的完整性；激活Ca2+依賴磷脂酶C和磷脂酶A2，使其雙分子層結(jié)構(gòu)紊亂，導(dǎo)致膜性結(jié)構(gòu)的破壞；線粒體膜電位喪失，氧化磷酸化脫偶聯(lián)，且Ca2+可與含磷酸根的化合物結(jié)合，干擾線粒體的氧化磷酸化，引起嚴(yán)重能量代謝障礙。以上改變均可導(dǎo)致細(xì)胞損傷。

維拉帕米是一種鈣通道拮抗劑，可以通過阻斷鈣通道，抑制再灌注期的鈣離子內(nèi)流，從而減輕HIRI。楊勇等[33]首次在肝切除術(shù)中使用維拉帕米預(yù)處理，預(yù)處理的方法是在肝門阻斷前經(jīng)胃右靜脈注入20 mL生理鹽水和維拉帕米5 mg，最終發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組術(shù)后第1～3日轉(zhuǎn)氨酶升高幅度均低于對(duì)照組，肝細(xì)胞內(nèi)游離鈣也顯著低于對(duì)照組。因此證明維拉帕米用于肝切除患者的肝臟功能的保護(hù)可以通過阻斷鈣通道，抑制了再灌注期的鈣離子內(nèi)流，從而減輕了HIRI。另外，值得關(guān)注的是王相等[34]在肝切除術(shù)中將烏司他丁和維拉帕米聯(lián)合使用，結(jié)果表明烏司他丁與維拉帕米在肝臟切除術(shù)中肝門阻斷前預(yù)處理，二者具有協(xié)同作用，較單用烏司他丁能維持相對(duì)穩(wěn)定的肝內(nèi)能量代謝，進(jìn)一步降低術(shù)后肝功能損害，也提示聯(lián)合用藥可能的優(yōu)勢。

鎂在缺血和再灌注過程中發(fā)揮了重要的細(xì)胞保護(hù)作用，這是因?yàn)樗哂卸喾N生理作用，包括穩(wěn)定細(xì)胞膜電位、抑制過多的鈣內(nèi)流以及抑制細(xì)胞凋亡。CHUNG等[35]首次在肝移植手術(shù)中采用了鎂預(yù)處理策略，研究結(jié)果顯示，鎂預(yù)處理在減輕肝移植術(shù)后綜合征方面發(fā)揮了顯著作用；此外，研究還揭示了鎂預(yù)處理對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)控作用，特別是通過增強(qiáng)Th2細(xì)胞的活性。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解鎂在肝移植手術(shù)中的免疫調(diào)節(jié)作用具有重要意義，為未來的治療策略提供新的思路和方向。

HIRI的病理生理過程涉及多組織器官、多因素、多學(xué)科交叉關(guān)聯(lián)并相互制約的復(fù)雜過程。無論在肝切除術(shù)或肝移植術(shù)中，這是一個(gè)不可避免的挑戰(zhàn)性難題之一，與術(shù)后并發(fā)癥及患者生活質(zhì)量密切相關(guān)。目前已有許多研究證明，藥物預(yù)處理可以減輕再灌注損傷來有效保護(hù)肝臟，然而，多數(shù)研究是在動(dòng)物模型上進(jìn)行的，雖然取得了有希望的結(jié)果，但由于其嚴(yán)重的副作用等因素，尚未在臨床上廣泛使用或尚未以預(yù)處理的形式進(jìn)入臨床。因此，未來還需要更大規(guī)模的臨床研究證實(shí)藥物預(yù)處理的作用并尋找更有針對(duì)性的藥物來減輕肝臟的損傷，其次，藥物之間的聯(lián)合使用或者不同干預(yù)措施之間聯(lián)合使用是否會(huì)起到更好的保護(hù)效果，將成為未來重要研究方向之一。總之，藥物預(yù)處理具有非侵襲性、無需額外的手術(shù)操作、簡潔和實(shí)用等優(yōu)勢，臨床應(yīng)用價(jià)值以及前景值得期待。