三、作用机制
体外反搏治疗冠心病作用机制包括以下几方面。
1.调节血管紧张性增加局部血流 血清一氧化氮(NO)是一种重要的内源性抗动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)介质,具有舒张血管、抑制血小板的黏附和聚集、抑制白细胞的黏附和迁移、减少氧自由基和氧化型低密度脂蛋白以及抑制血管平滑肌细胞等作用;而内皮素-1(ET-1)则有相反的作用。目前已知血管壁中含有较高浓度的血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)。局部的ACE可使血管紧张素Ⅰ(AngⅠ)转化为血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)。AngⅡ不仅可以直接影响血管平滑肌细胞的增生,而且可以促进局部超氧阴离子的形成(后者使NO灭活),介导ET-1的生成以及通过血小板AngⅡ受体促进血栓烷素A2(TXA2)等的产生,在AS内皮损伤以及血管收缩方面起重要作用。由体外反搏引起的血流切应力增加可明显提高NO水平及前列环素(PGI2)等血管舒张因子,降低ET-1及TXA2等血管收缩因子,提高NO/ET-1及PGI2/TXA2比例,舒张冠脉,改善心肌灌注、心脏功能,提高运动耐量。而NO/ET-1及PGI2/TXA2比例下降是AS发生发展的机制之一。研究表明血流切应力能促进磷酸化,从而激活内皮型一氧化氮合酶(eNOS),促进NO生成和分泌增加,引起内皮源性血管舒张,改善内皮功能。在动物实验及人体试验均证实EECP可提高eNOS mRNA及其蛋白表达。在接受EECP治疗后的人体观察到AngⅡ明显降低。动物试验亦证实EECP治疗后AngⅡ明显降低,并发现心脏局部ACE活性降低,这些改变可能是EECP获益并持续的原因。
2.促进血管新生及侧支循环开放和形成 研究表明在冠脉血管增殖中,EECP引起的冠脉切应力增加是重要的有效激活因素。临床试验证实EECP可使血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)及单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)水平明显提高。VEGF是迄今为止发现的唯一血管内皮细胞特异性有丝分裂原,促进血管内皮细胞增殖作用具有高度特异性。可影响心肌组织中内皮分裂、增殖和迁移,从而增加侧支循环的发生。此外VEGF还可通过刺激NO和PGI2产生从而保持内皮完整性,促进血管舒张、抑制血管平滑肌细胞增殖,增加内皮抗血栓等血管保护作用。HGF等亦可能在血管新生及侧支循环开放和形成中发挥作用,但其机制目前尚不明了。梁宏等综合冠脉造影、免疫组化染色分析及心肌血流灌注显像的方法,证实EECP有助于增加心肌的侧支循环和缩小心肌梗死范围。血管新生及侧支循环形成进一步使心脏灌注得到持续的提高,可能是EECP持续获益的另一个原因。
3.调节血小板功能、保持凝血及纤溶状态之间的平衡 组织型纤溶酶原激活物(https://www.daowen.com)
(t-PA)是纤溶系统中主要的生理激活剂,特异性地结合在纤维蛋白上并激活纤溶酶原,从而水解纤维蛋白。而纤溶酶原激活物抑制剂(plasminogen activator inhibitor,PAI)则是特异性纤溶抑制剂。t-PA与PAI的平衡在凝血、血栓形成及溶解血管壁上纤维蛋白沉积等方面起重要作用。在冠脉粥样硬化发生过程中,动脉壁血栓形成与AS斑块的产生有关。冠心病患者的血浆t-PA水平与血管壁释放t-PA能力均降低,PAI活性增高。EECP可显著提高t-PA、减低PAI,提高t-PA/PAI,保持凝血及纤溶状态之间的平衡,抑制冠脉血栓形成。此外,EECP引起的NO/ET-1及PGI2/TXA2比例的提高,强烈地抑制血管收缩、血小板黏附聚集、血栓形成。
4.调节血管平滑肌生长、增殖 PCI后再狭窄发生过程中,尤其是中后期,血管平滑肌细胞的迁移、过度增殖是导致细胞内皮增厚、管腔狭窄的主要原因之一,相关的细胞因子在此过程发挥了极其重要的作用。而EECP可抑制ACE、降低AngⅡ及ET-1和提高NO及PGI2水平,从而抑制血管平滑肌生长、增殖,同时还抑制血栓形成,从而逆转AS的发生发展。
5.调节炎性细胞在血管壁的聚集与分布 血管内皮功能障碍时,内皮细胞黏附分子表达增多,如血管细胞黏附分子(VCAM-1)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)及E-选择素表达增多,可使血流中的粒细胞、单核细胞与内皮细胞发生黏附,并进入内皮下间隙;同时活化的内皮细胞还能合成MCP-1,加速单核细胞迁移至内皮下,从而发生AS。而EECP可显著改善、逆转内皮功能,减少黏附分子的表达,发挥抗AS作用。研究观察到EECP可使血浆ICAM-1呈下降趋势。但EECP对黏附分子水平的确切影响及相关机制尚不清楚,还有待深入研究。