促紅細胞生成素及衍生物抗缺血/再灌注損傷的研究現狀

熊芯 侯明

【摘要】近年來，促紅細胞生成素（EPO）及其相應的衍生物在非造血功能方面日益受到國內外研究者的重視。研究發現，在缺血/再灌注方面促紅細胞生成素及其相應的衍生物有明顯的保護重要器官作用，如減少細胞凋亡、抗炎、減少氧化應激反應、提高器官功能等?，F將促紅細胞生成素及相應衍生物抗缺血/再灌注損傷的相關機制研究、作用劑量與給藥時機、效果評價與臨床應用綜述如下，并對其應用前景進行展望。

【關鍵詞】促紅細胞生成素；缺血/再灌注損傷；器官保護；非造血功能；現狀

【中圖分類號】973 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）03-0005-01

缺血/再灌注損傷是在缺血的基礎上恢復血流灌注后，組織器官的損傷反而加重的現象[1]。常見于休克微循環再通、體外循環心臟手術、器官移植等。可引起腎臟[2-10]、脊髓[11-12]、肝臟[13-15]、心肌[16-17]、腦[18-23]、肺[24]、眼部[25]等多器官衰竭和損傷。近年來，防治缺血/再灌注損傷已成為備受關注的課題。目前防治缺血/再灌注損傷的藥物大都處于動物試驗階段，確切的臨床的療效并不十分清楚。

促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）是一種糖基化的蛋白質激素，人體內大約90%的EPO是由腎臟近曲小管附近的細胞合成和分泌，它的基本生理功能功能是刺激骨髓紅細胞的生成和釋放[26]。EPO除了造血功能外，現發現還有很多非造血功能，如減少細胞凋亡、抗炎、減少氧化應激反應、提高器官功能等。Frederic Treguer[27]已經運用斑點追蹤現象技術證實EPO可改善心肌缺血再灌注損傷；并且在EPO基礎上開發出

了多種相應的衍生物如重組人促紅細胞生成素（rhEPO）[12，14，20，22，25]、螺旋B表面肽（HBSP）[28，29]、戊二醛促紅細胞生成素（GEPO）[30]、ARA290[6]、氨甲酰FC段融合促紅細胞生成素（cEPO-FC）[12] 。現就促紅細胞生成素及相應衍生物抗缺血/再灌注損傷的相關機制、作用劑量與給藥時機、效果評價與臨床應用進行綜述。

1 EPO及衍生物作用機制

1.1減少細胞凋亡

眾多研究發現EPO及其衍生物能顯著地緩解細胞凋亡。邱炯[17]等 運用EPO后發現心肌缺血梗死面積下降，心肌凋亡細胞數量減少。Yasuo Ishii[2] 等在靈長類動物中發現EPO處理后腎皮質、髓質部分凋亡細胞數量明顯低于對照組。A.M.M[3]等在鼠腎臟中也發現EPO組凋亡細胞數量明顯減少但對壞死細胞無明顯作用。近幾年研究認為減少細胞凋亡主要通過以下幾種途徑：（1）通過激活PI3K -Akt途徑使凋亡細胞數量減少[4，28，29]。（2）激活ERK1/2信號轉導通路，上調凋亡抑制因子Bcl-2的表達，下調促凋亡因子Bax的表達，提高Bcl-2/Bax比值[9，24]；使HSP70[16]、HSP72[25]表達增多。（3）caspase-9和caspase-3降低，β受體和EPOR水平升高[9，28]。（4）通過JAK/STAT信號轉導通路使STAT3水平升高，STAT1水平降低[21]。

1.2抗炎

目前研究發現EPO及衍生物主要通過下調胱抑素C、IL-6以及TNF-a水平發揮抗炎效應[2，6，8，10]。Willem G van Rijt[6]發現EPO衍生物ARA290在作用后1h即可發揮抗炎效應。TNF-a水平降低可能通過以下兩種途徑實現：（1）抑制p38MAPK活化[8]；（2）使NF-KBp65水平降低[10]。兩者均可以使TNF-a水平降低而起到抗炎效應。但是Florian Simon[12]研究中并未發現通過IL-6以及TNF-a起到抗炎作用。

1.3 減少氧化應激反應

目前研究發現EPO及衍生物可以改善抗氧化系統，從而減少機體及受損器官的氧化應激反應；并且其起效較慢，EPO用量可能很大。Manabu T.Moriyama[4]等用100U/Kg在30分鐘和即刻使用均未發現活性氧的改變。Florian Simon[12]等研究發現在脊髓中神經損傷的減少和氧化應激反應是同時發生的。Nick Zavras[31]發現與西地那非聯用后睪丸的應激反應發生呈較低水平。Mohammad Reza Ardalan[5]等發現EPO可使谷胱甘肽還原酶和超氧化物歧化酶水平升高，因而改善抗氧化系統，但未能發現使谷胱甘肽還原酶和超氧化物歧化酶升高的具體機制。楊雪飛[15]等也發現與還原型谷胱甘肽聯用后可以增加抗氧化酶活性，脂質過氧化物水平降低。目前降低氧化應激反應的具體機制尚不清楚，可能與減少凋亡、抑制炎癥反應有關。

1.4 提高器官功能

在各器官缺血再灌注損傷的研究中均發現EPO能提高各器官在缺血再灌注損傷的耐受性，提高器官功能。EPO及衍生物可以提高腎小球功能，肌酐在24小時內下降[3]；尿素N、Cr升高[7]，纖維化積分降低[9]。對腎臟的保護作用與激活Akt/NO合酶途徑[7]，抗凋亡[3，9]，抗炎性損傷[8]有關。EPO及衍生物可以使AQP1[22]、AQP4[19]水平降低，減輕在缺血再灌注損傷時腦水腫，通過NRG-1和存活素表達升高[23]，GLT-1和GLAST表達增多[18]，IL-1β表達下降[20]，減輕腦缺血程度，提高腦部功能。在肝臟中可以提高ASL、ALT水平[14]，提高肝臟功能；增加左心室順應性，保護左心室的收縮和舒張功能[17]；減少軀體神經反射，保護脊髓[12]。并且在2h后提高平均血紅蛋白量（MHC），對于恢復器官血液灌注有很好的幫助[32]。

2 作用劑量與給藥時機

目前有關EPO及衍生物應用時的最佳作用劑量與給藥時機在動物試驗中并不統一。Yasuo Ishii[2]等在研究中發現減少劑量、給藥頻次可使EPO造血功能減小同時發揮抗凋亡功能，在靈長類動物中給予EPO4800U/Kg并未發現造血作用但有抗凋亡作用。Heba M.Shawky[14]等研究鼠肝臟缺血再灌注中發現在30分鐘時給予rhEPO 1000IU/Kg效果最好，而大劑量（5000IU/Kg）起效時間在24h以后能起到同樣效果。因此，對于最佳作用劑量與給藥時機還需進一步研究與探索。

3 效果評價與臨床應用

3.1效果評價

鑒于EPO及衍生物在減少細胞凋亡、抗炎、減少氧化應激反應、提高器官功能等方面均功能顯著。近幾年不少研究比較了EPO及衍生物，與其他藥物相互之間的效果。Florian Simon[2]等比較了cEPO-FC與rhEPO后發現cEPO-FC在脊髓恢復方面比rhEPO有更好的效果，兩者在保護脊髓功能和抗炎并沒有差異。而楊雪飛[15]在小鼠肝臟中聯合應用還原型谷胱甘肽（GSH）比單用任一藥物效果更好，且EPO（2000U/Kg）+GSH（12.5mg/Kg）效果最佳。但是Nick Zavras[31]在比較EPO與西地那非時發現西地那非在小鼠睪丸中效果比EPO更佳。對于EPO及衍生物，以及與更多其他種類藥物聯合作用、相互比較的效果還需要更多實驗的探究與評價。

3.2 臨床應用

在臨床中針對患者缺血再灌注損傷應用EPO及衍生物并不多見。Min XIONG[11]等給脊髓缺血再灌注損傷患者（27例）聯合應用EPO、甲強龍后有很好的神經保護效果，且并未發現毒副作用。Masato Kato[13]等給肝臟缺血再灌注損傷患者（18例）應用EPO后能夠減少住院日，且并無并發癥發生；給予30000U/2次劑量效果最佳，且未見血紅蛋白升高。EPO應用于缺血再灌注損傷患者可以收到較好的臨床效果。

4 結語

EPO的非造血功能作用日益突出，目前已經有少量的臨床研究獲得了很好的臨床效果。但是EPO及衍生物在非造血功能方面的確切機制并未完全闡明；同時臨床應用中的最佳劑量與用藥時機、確切療效與安全性并不十分清楚，國內外尚缺乏相關大樣本的臨床研究證實其療效與安全。盡管如此，EPO及衍生物仍然具有廣闊的應用前景，尤其在器官移植方面。這對于休克微循環的缺血再灌注損傷的診治與危重癥患者缺血再灌注治療具有啟發意義。

參考文獻

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