還原型谷胱甘肽對直接經皮冠脈介入術治療的急性心肌梗死患者炎癥反應的影響Δ

張湘茹，汪 洋，陳 晨

(1.西安交通大學第一附屬醫院藥學部，西安 710061； 2.西安交通大學第一附屬醫院心內科，西安 710061)

急性心肌梗死后，適當控制、及時抑制炎癥反應對心肌組織愈合具有重要意義。早期炎癥激活是組織修復和細胞增殖的必要條件。首先是中性粒細胞活性早期爆發，之后單核細胞/巨噬細胞開始募集和清除壞死組織。后期單核細胞占優勢，心臟進入修復期，炎癥消退[1-2]。這一過程失衡會破壞傷口愈合，導致左心室重塑(LVR)。缺血心肌急性復氧會增強氧化劑活性，導致炎癥反應擴大。缺血心肌出現大量白細胞浸潤，造成組織損傷和心肌細胞丟失[3]。心肌缺血或再灌注期間的活性氧(ROS)來源于線粒體、黃嘌呤氧化酶和吞噬性煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX2)。NOX2對細胞ROS的產生具有關鍵作用，NOX2在細胞刺激下釋放可溶性NOX2衍生肽(sNOX2-dp)[4-7]。sNOX2-dp的釋放與ROS產生、NOX2活性相關。NOX2激活可促進腫瘤壞死因子α(TNF-α)受體的氧化還原激活，激活其信號通路[6-7]。谷胱甘肽是維持細胞氧化還原環境正常的重要物質，可修復影響細胞功能和生存的氧化修飾，長期服用還原型谷胱甘肽可有效調節免疫細胞活化，預防不良LVR[8]。因此，本研究旨在評價行直接經皮冠脈介入術(PPCI)的ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者手術前后輸注還原型谷胱甘肽對NOX2介導的炎癥過程及對血管內皮損傷的影響。

1 資料與方法

1.1 資料來源

選取2019年10月至2021年11月于我院治療的擬行PPCI的STEMI患者252例。納入標準：符合中華醫學會心血管分會2015年制定《急性ST段抬高型心肌梗死診斷和治療指南》[9]中的STEMI診斷標準；癥狀發作12 h內入院治療并符合PPCI適應證；年齡≥18歲。排除標準：既往心肌梗死患者；心源性休克、左主干病變、大隱靜脈移植段閉塞患者；腎小球濾過率估計值<30 mL/min、急性感染、惡性腫瘤及支架內血栓患者；全身皮質類固醇治療或口服抗凝劑治療患者。本研究經過我院倫理委員會批準同意，患者或家屬均簽署知情同意書。將252例患者根據隨機數字表法分為還原型谷胱甘肽組與對照組，每組126例。兩組患者年齡、性別、體重指數(BMI)和血管造影特征等相似，具有可比性，見表1。

表1 兩組患者基線臨床特征比較Tab 1 Comparison of baseline clinical characteristics between two groups

1.2 方法

所有患者均給予水化、降脂、血壓控制、抗血小板聚集、血糖控制和飲食控制等常規治療。還原型谷胱甘肽組患者在常規治療的基礎上于PPCI手術當日、術后第1—3日使用注射用還原型谷胱甘肽(規格：0.6 g)溶解于注射用水后，加入5%葡萄糖注射液250 mL中靜脈滴注，劑量為2.4 g/d，1日1次。對照組患者給予安慰劑治療。

1.3 觀察指標

比較PPCI術前及術后5 d白細胞及亞型變化，包括白細胞計數、中性粒細胞計數、淋巴細胞計數、單核細胞計數與中性粒細胞/淋巴細胞比值(NLR)。比較兩組患者基線期、PPCI術后2 h、PPCI術后5 d的氧化應激、炎癥和內皮功能障礙指標水平，包括sNOX2-dp、TNF-α、一氧化氮(NO)、高敏C反應蛋白(hs-CRP)和心肌肌鈣蛋白T(cTnT)。對患者進行隨訪，隨訪時間為患者出院后6個月，比較基線期、隨訪第5日、隨訪6個月時患者超聲心動圖指標水平，包括左心室舒張末期容積(LVEDV)、左心室收縮末期容積(LVESV)、左心室射血分數(LVEF)、LVR及不良LVR患者比例。采用全自動血液分析儀檢測患者白細胞計數、中性粒細胞計數、淋巴細胞計數和單核細胞計數，并計算NLR。采用酶聯免疫吸附試驗檢測sNOX2-dp、TNF-α和血清cTnT水平；通過比色分析法檢測NO水平；采用免疫化學發光法檢測hs-CRP水平。采用雙平面辛普森法測量LVEDV、LVESV和LVEF，測量3次取平均值。LVR=(6個月時LVEDV-基線期LVEDV)/基線期LVEDV×100%；不良LVR定義為LVEDV增加≥15%。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 白細胞及亞型比較

還原型谷胱甘肽組與對照組患者基線期白細胞計數、中性粒細胞計數、淋巴細胞計數、單核細胞計數和NLR比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。術后5 d，還原型谷胱甘肽組患者白細胞計數、中性粒細胞計數和NLR較基線期顯著降低，淋巴細胞計數較基線期顯著升高，差異均有統計學意義(P<0.001)；術后5 d，還原型谷胱甘肽組患者白細胞計數、中性粒細胞計數、單核細胞計數和NLR較對照組同期顯著降低，淋巴細胞計數較對照組同期顯著升高，差異均有統計學意義(P<0.001)，見表2。

表2 還原型谷胱甘肽組與對照組患者白細胞及亞型水平比較Tab 2 Comparison of white blood cell and subtype indicators between the reduced glutathione group and the control group

2.2 氧化應激、炎癥、內皮功能障礙和心肌損傷標志物水平比較

還原型谷胱甘肽組患者術后2 h、術后5 d的sNOX2-dp水平較基線期顯著降低；還原型谷胱甘肽組患者術后2 h、術后5 d的sNOX2-dp水平較對照組同期顯著降低；還原型谷胱甘肽組患者術后2 h、術后5 d的TNF-α水平較對照組同期顯著降低；還原型谷胱甘肽組患者PCI術后2 h、PCI術后5 d的hs-CRP水平較對照組同期顯著降低；還原型谷胱甘肽組患者PCI術后2 h、PCI術后5 d的NO水平較對照組同期顯著升高，上述差異均有統計學意義(P<0.001)，見表3。Pearson相關分析表明，sNOX2-dp與TNF-α呈正相關(r=0.052，P<0.001)，與hs-CRP呈負相關(r=-0.623，P=0.005)，與NO呈負相關(r=-0.316，P<0.001)；TNF-α與NO呈負相關(r=-0.313，P<0.001)。

表3 還原型谷胱甘肽組與對照組患者氧化應激、炎癥、內皮功能障礙和心肌損傷標志物比較Tab 3 Comparison of oxidative stress indicators, inflammation and endothelial dysfunction indicators, and echocardiographic indicators between the reduced glutathione group and the control group

還原型谷胱甘肽組與對照組患者基線期cTnT水平比較，差異無統計學意義(P>0.05)。還原型谷胱甘肽組患者術后5 d的cTnT水平較基線期顯著降低；還原型谷胱甘肽組患者術后5 d的cTnT水平較對照組同期顯著降低，上述差異均有統計學意義(P<0.001)，見表3。還原型谷胱甘肽組與對照組患者術后心肌梗死溶栓治療血流分級比較，差異無統計學意義[(2.94±0.26)vs.(2.92±0.28)，t=1.175，P=0.241]。

2.3 超聲心動圖指標水平比較

還原型谷胱甘肽組與對照組患者基線期、隨訪第5日的LVEDV、LVESV和LVEF比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；隨訪第6個月時，還原型谷胱甘肽組患者的LVEDV、LVESV、LVR和不良LVR患者比例較對照組顯著降低，LVEF較對照組顯著升高，差異均有統計學意義(P<0.001)，見表4。

表4 還原型谷胱甘肽組與對照組患者基線期和隨訪時超聲心動圖指標比較Tab 4 Comparison of echocardiographic indicators between the reduced glutathione group and the control group at baseline and at follow-up

3 討論

細胞學研究結果表明，心臟修復的早期階段以大量中性粒細胞浸潤為特征，復氧心肌區域釋放的氧化劑和蛋白酶可誘導組織損傷。心肌受損程度與梗死區中性粒細胞募集密切相關，中性粒細胞募集增加與梗死面積增加顯著相關[10-11]。中性粒細胞是ROS的主要來源，ROS對心肌細胞有損傷作用。本研究中，輸注還原型谷胱甘肽誘導NOX2活化產物迅速和持續減少。氧化和炎癥狀態失衡、炎癥細胞增加會影響梗死愈合并導致不良LVR。手術創口最佳愈合需要漸進和協調的細胞活化，清除死亡組織并愈合傷口，避免初始缺血心肌擴大[12]。

淋巴細胞通過調節先天性免疫系統細胞向梗死心肌募集而發揮重要作用。在心肌梗死小鼠實驗模型中，CD4+T淋巴細胞缺乏會延遲單核細胞的轉化并損害心肌愈合。伴隨T細胞活化的代謝活動增強會導致ROS增加。輸注具有抗氧化活性的還原型谷胱甘肽可以避免細胞損傷。在T細胞活化早期，初始含量還原型谷胱甘肽可以產生足夠的清除活性。但持續淋巴細胞活化造成的氧化狀態升高超過了谷胱甘肽抗氧化能力，從而影響細胞生長和分化[13]。研究結果表明，谷胱甘肽缺乏會抑制T細胞代謝重編程[14]。本研究中，還原型谷胱甘肽組患者再灌注5 d后，血清淋巴細胞計數升高，中性粒細胞計數降低，導致NLR水平顯著降低。而較高的NLR水平與STEMI后不良LVR和LVEF降低有關。與其他白細胞亞型相比，NLR是一種更可靠、更易檢測的免疫反應不良標志物。預防性輸注還原型谷胱甘肽在平衡先天性和適應性免疫反應方面發揮了重要作用，降低了全身炎癥對心肌細胞功能和存活的損害[15]。

CRP反映了炎癥活動的程度，可作為監測炎癥進程的客觀指標[16]。本研究結果顯示，hs-CRP水平隨時間進展逐漸升高，并在PPCI術后5 d達到峰值。還原型谷胱甘肽組患者hs-CRP水平較對照組顯著降低，提示谷胱甘肽具有抑制炎癥反應的積極作用。免疫反應的主要調節因子TNF-α是影響心力衰竭發生和發展的重要因素。在接受還原型谷胱甘肽治療的患者中，TNF-α水平顯著降低提示還原型谷胱甘肽對抑制炎癥反應發揮了積極作用。急性心肌梗死發病期間，TNF-α可通過調節心肺血流NO導致患者心功能進一步惡化。TNF-α刺激的人臍靜脈內皮細胞的體外研究中證實，TNF-α與NO呈負相關[17]。由此可見，預防性輸注還原型谷胱甘肽可通過保護內皮舒張功能，使心肌在微循環水平上保持良好的灌注，可以成為治療心肌缺血的一種新方法。

急性心肌復氧后快速和持續增加抗氧化活性是抑制氧化性心肌損傷和內皮細胞損傷的有效方法。其中，維生素E及其衍生物具有顯著的抗氧化和抗炎特性。研究結果表明，補充維生素E可抑制氧化和炎癥不平衡狀態對心肌的有害影響。隨著非抗氧化劑誘導凋亡的減少，α-生育酚發揮心肌保護作用依賴于其他抗氧化酶，如過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶。缺血/再灌注后，維生素E消耗增加和谷胱甘肽過氧化物酶活性降低使α-生育酚對ROS的保護作用顯著減弱。此外，α-生育酚氫原子的捐贈導致其氧化和抗氧化活性喪失，α-生育酚氧基通過抗壞血酸還原為α-生育酚[18-19]。因此，抗壞血酸作為輔助因子發揮作用，抗壞血酸消耗谷胱甘肽發揮抗氧化活性。硫醇化合物早期補充通過激活抗氧化防御系統的酶發揮關鍵作用。N-乙酰-L-半胱氨酸是合成谷胱甘肽的前體，研究結果表明，行PPCI的STEMI患者大劑量靜脈注射N-乙酰-L-半胱氨酸能夠降低氧化應激[20]。行PPCI的STEMI患者早期應用N-乙酰半胱氨酸聯合硝酸甘油可顯著縮小心肌梗死面積，提高心肌挽救率[21-22]。本研究結果表明，直接輸注還原型谷胱甘肽可以通過激活內源性抗氧化防御機制來減輕炎癥細胞募集。

綜上所述，對于行PPCI的STEMI患者，早期預防性輸注還原型谷胱甘肽能夠保護重要的心肌成分和內皮細胞功能免受有害的促氧化和炎癥環境影響，防止心臟發生不良LVR。