基于內皮功能障礙靶向治療冠狀動脈微血管疾病

陳佩兒 鐘劍鋒 程宇 鄭杰 葉健烽廣東醫科大學附屬醫院心內科（廣東湛江5400），東莞市人民醫院（廣東東莞53000）

冠狀動脈微血管疾病（CMVD）患者伴有典型的勞力性胸痛癥狀、運動平板試驗心電圖ST段下移或上抬，而冠狀動脈造影卻顯示正常，特別是絕經后婦女更易患CMVD。此外，有部分CMVD患者可能會受到心理因素的影響，從而疼痛敏感性增加。關于該病的預后，長期隨訪研究報告顯示CMVD患者有較好的生存率，但常因為持續性胸痛癥狀導致生活質量受到影響［1］。目前，關于CMVD的診斷包括［2］：（1）評價冠狀動脈微血管功能的血管活性藥物（腺苷、雙密達莫、乙酰膽堿）；（2）評價冠狀動脈微血管功能的無創傷性技術（經胸超聲冠狀動脈血流顯像TTDE、單光子發射計算機斷層成像術SPECT、PET、心臟磁共振成像CMR）；（3）評價冠狀動脈微血管功能的創傷性技術（選擇性冠狀動脈造影、溫度稀釋法、冠脈動脈內多普勒血流導絲）。雖然對CMVD的診斷方法較多，卻缺乏一種簡單、可靠和廣泛使用的無創性性評估微血管功能的方法，常規抗心絞痛藥物如硝酸酯類、鈣離子通道拮抗劑，β受體阻滯劑等對CMVD的臨床治療效果并不顯著。本文將以改善微血管內皮功能障礙的病理生理為靶點探討潛在性的新治療藥物。

1 病理生理

CMVD的發病有多種病理生理機制［3］，包括冠狀動脈血流儲備異常、自主神經控制異常、Na+-H+離子交換異常、心臟敏感性異常、微血管痙攣等，但最有說服力的病理生理機制是微血管內皮細胞功能障礙。

1.1微血管內皮功能障礙和心肌缺血血管內皮是由一個個單層扁平細胞組成的，這些細胞排列在血管的內表面，它不僅僅起著屏障的作用，同時應答著物理、化學信號進而調節血管動態平衡。一氧化氮（NO）是由內皮一氧化氮合酶（NOS）作用下從L-精氨酸產生而來的內皮舒張因子，維持血管內皮的穩態。NO還可以抑制炎癥發生、血栓形成、白細胞粘附、血小板聚集等［4］。多項研究證實在CMVD患者中，微血管內皮功能障礙是以動脈或小動脈在血管活性刺激物下不能充分擴張為特征，伴有內源性NO生物利用度降低和血漿內皮素因子-1（ET-1）水平升高［5］。對于內源性NO的生物利用度降低的機制可能與心肌缺血有關，因為CMVD患者氧化應激水平升高，提高了血清中非對稱二甲基精氨酸（ADMA）水平，ADMA競爭性抑制NOS的活性，使內皮衍生的主要血管活性介質NO生成減少、ET-1生成增多，引起內皮依賴性血管舒張功能減低、內皮細胞的黏附性增強，從而導致內皮功能失調［6］。

1.2微血管內皮功能障礙和炎癥反應全身性炎癥與血管內皮功能障礙息息相關，研究表明CMVD患者與正常對照組人群相比，有顯著較高水平的C反應蛋白（CRP），此外，在有持續性胸痛癥狀且冠脈造影正常的CMVD患者中，超敏C-反應蛋白（hsCRP）濃度與動態心電圖（Holter）監測期間的缺血發生次數、ST段壓低程度有明顯的相關性。因此，全身炎癥反應對內皮功能障礙起著重要作用［7］。對于CMVD患者，抗炎藥物如非甾體類抗炎藥或甾體類藥物治療有效。

1.3微血管內皮功能障礙和胰島素抵抗胰島素抵抗是CMVD患者常見的現象。糖耐量試驗（OGTT）在CMVD患者與正常對照人群相比，觀察到前者引起顯著高胰島素血癥伴C肽升高。此外，與對照組相比，CMVD患者也顯示出空腹時血清胰島素水平升高［8］。PRIETO 等［9］已證明CMVD患者內皮功能障礙的致病因素會進一步惡化內皮細胞的胰島素信號傳導途徑，導致微血管內皮依賴性舒張功能降低。胰島素是刺激人體平滑肌細胞增殖的關鍵成分，胰島素抵抗引起的異常血管收縮反應可能導致CMVD發病。CMVD患者與正常對照組相比，晚期糖基化終末產物（AGEs）的形成增加，動脈粥樣硬化程度加重，頸動脈內膜中層厚度增加［10］。

1.4微血管內皮功能障礙和雌激素缺乏女性CMVD的發病率遠遠高于男性。絕大多數女性是在圍絕經期或絕經后，因雌激素缺乏，導致CMVD發病。事實上，有數據顯示雌激素替代品能夠幫助患CMVD的絕經后婦女患者，改善冠狀動脈內皮功能并減少運動誘發的心絞痛次數。

2 基于內皮功能障礙的治療策略

2.1血管緊張素轉換酶抑制劑類藥物血管緊張素轉換酶抑制劑類藥物包括血管緊張素轉換酶抑制劑（ACEI）和血管緊張素受體阻斷劑（ARB），其改善內皮功能障礙的機制為：（1）阻止血管緊張素Ⅱ激活腎上腺皮質中的血管緊張素受體Ⅰ，抑制血管緊張素轉化酶將血管緊張素Ⅰ轉化為血管緊張素Ⅱ，因此它們可以減少血管收縮以及醛固酮對血管內皮的影響。（2）ACEI和ARB還抑制了緩激肽的代謝，介導NO/內皮衍生的舒張因子使血管舒張。抑制緩激肽的代謝使內皮舒緩激肽受體—1/2濃度升高，使血管內皮中抗血栓、抗炎的NO以及前列腺素的產生增加。（3）ACEI和ARB還可以阻礙NADPH氧化酶的活化，使其表達下降，通過其抗氧化作用改善內皮功能障礙。（4）ACEI和ARB也可以通過非對稱二甲基精氨酸（ADMA）和二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶（DDAH）的作用，激活NOS活性、增加NO的生成來改善內皮功能［11］。ACEI抑制劑可改善血管內皮功能，并且有相關評估ACEI抑制劑對CMVD患者遠處預后的影響研究。PARATI等［11］報道依那普利的血管效應對微血管障礙疾病有較好的治療效果，依那普利可以使CMVD患者縮小ST段壓低幅度和縮短ST段壓低1 mm持續時間。在另外一個CMVD患者雙盲隨機對照試驗中也驗證了依那普利治療不僅顯著提高了運動持續時間，也改善了冠脈血流儲備和提高NO水平生物利用度。

2.2他汀類藥物他汀類藥物抑制HMG-CoA還原酶，進而降低血漿中的脂質水平，并增強了內皮一氧化氮合酶的表達和活性，同時也提高了酶的偶聯作用。從而提高了NO的物利用度，并使內皮功能得到改善［12］。他汀類藥物的作用機制包括：（1）第一種途徑中，激活Akt和AMP活化的蛋白激酶，調節各種細胞的生理過程；（2）第二種途徑中，抑制小G蛋白Rho的香葉基香葉化，從而影響非活性Rho從胞質到膜的轉運。同時，他汀類藥物還可以通過抗氧化作用改善內皮功能，減少血管緊張素誘導的自由基的產生。而且他汀類藥物可以上調環氧合酶-2和環前列腺素的表達來改善內皮功能。KAYIKCIOGLU等［13］在單盲、隨機、安慰劑對照研究中，證實了普伐他汀（40 mg/d）對CMVD患者有著較好的作用，可以改善CMVD患者運動持續時間、ST段壓低1 mm時間和內皮功能。

2.3胰島素增敏劑類藥物（噻唑烷二酮類）有研究表明［14］，胰島素與內皮細胞相互作用使內皮一氧化氮合酶活性改變，致使一氧化氮產生和釋放改變，從而影響骨骼肌的血管舒縮。噻唑烷二酮類，也稱為格列酮類，是過氧化物酶體增殖物受體-γ（PPAR-γ）的激活劑，PPAR-γ是內皮和血管平滑肌細胞配體激活的核轉錄因子，已經證實它們可以降低人臍靜脈內皮細胞中NADPH氧化酶亞基、NADPH氧化酶-1（NOX1）、GP91PHOX（NOX2）、NADPH氧化酶-4（NOX4）的相對mRNA水平以及NADPH的O2-產生，并且它們可以上調SOD的表達和活性。它們還可以在不改變eNOS表達的情況下，增加內皮NO釋放，活化內皮細胞中抑制粘附分子（例如血管粘附分子-1，細胞內粘附分子-1和選擇蛋白-E）的表達來改善內皮功能，并減少單核細胞/巨噬細胞向內皮細胞的趨化。有臨床研究顯示吡格列酮可預防健康人缺血再灌注引起的內皮功能障礙。

2.4抗氧化劑類藥物許多抗氧化類的藥物，如維生素C，維生素E和β胡蘿卜素，它們通過不同的機制來防止氧化應激引起的細胞損傷。它們可以清除ROS，減弱其產生或干擾ROS誘導的變化，維生素C和E可以通過清除ROS從而抑制脂質過氧化連鎖反應。特別是維生素C可以調節NOS的氧化還原反應，保持正常的NOS使內皮中BH4處于穩定狀態。此外，抗氧化劑還在抑制動脈粥樣硬化形成中起重要的作用，主要作用于血栓形成/纖維蛋白溶解系統。別嘌呤醇是一種有效的黃嘌呤氧化酶抑制劑，其最初是用于抑制氧化6-巰基嘌呤和抗腫瘤，目前廣泛應用于痛風的治療。最近，有越來越多的證據表明別嘌呤醇通過抑制黃嘌呤氧化酶對抗血管內皮氧化應激反應。臨床研究發現，服用別嘌呤醇（600 mg/d）能夠降低體內氧化應激的水平，進而改善慢性心力衰竭患者的內皮功能，卻不影響體內尿酸的水平［15］。

2.5雌激素類藥物雌激素替代療法在CMVD絕經后婦女中已被證實能改善冠狀動脈內皮功能，減少運動誘發的心絞痛次數。雖然激素替代療法可能對CMVD的圍絕經期或絕經后婦女有作用，但血栓栓塞性疾病和乳腺癌的潛在風險卻與激素替代療法相關聯，可能會限制雌激素療法的推廣［16］。

2.6基因治療法

2.6.1血管內皮生長因子（VEGF）目前，用于最廣泛治療的靶向基因是VEGF，其在血管發生中起關鍵作用，并通過刺激NO和前列環素的產生來調節內皮功能。利用腺病毒將VEGF基因輸送到患有外周動脈疾病受試者下肢的骨骼肌中，發現4周后明顯改善了下肢血流儲備和內皮功能。另外，在VEGF基因敲除的小鼠模型中也同樣驗證了內皮細胞存活需要自分泌VEGF進行信號傳導［17］。

2.6.2內皮型一氧化氮合酶（eNOS）鑒于一氧化氮（NO）在內皮細胞穩態中的作用，通過上調eNOS表達促進NO合成。在糖尿病小鼠模型中［18］，eNOS過表達可挽救糖尿病動物的腦血管功能障礙，從而改善腦血管反應性。這些結果強調了eNOS可能在改善糖尿病小鼠腦血管功能障礙中起作用，并支持了上調eNOS活性是一個潛在的治療靶點的觀點。這表明，eNOS基因可以增加NO的合成，從而調節血管張力。另外，在動物研究中［19］，腺病毒介導的eNOS基因載入可改善肢體缺血小鼠的血流量，過表達eNOS可使內皮細胞增殖增加并減少血管再狹窄的發生。

2.6.3細胞外超氧化物歧化酶（SOD）SOD是超氧化物的重要清除劑，研究發現，載入編碼SOD的重組腺病毒能明顯改善內皮功能，SOD可降低超氧化物水平并緩解乙酰膽堿誘導的內皮松弛。同時，SOD還能降低大鼠自發性高血壓以及增加頸動脈的NO生物利用度。

2.7其他治療策略

2.7.15-甲基四氫葉酸（5-MTHF）同型半胱氨酸使NO氧化失活，過氧亞硝酸鹽的過度生成導致血管內皮氧化應激反應加重，同時血中同型半胱氨酸的濃度與心血管事件的發生率呈正相關。高水平的同型半胱氨酸能促進NADPH氧化酶和iNOS的活性，并抑制了SOD和谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）活性，使內皮細胞超氧自由基產物生成增加［20］。冠心病患者動脈內的注入5-MTHF可以降低血漿中同型半胱氨酸濃度，ANTONIADES等［21］也證明5-MTHF可以通過增加內皮NO生物利用度和減少體內超氧化物產生，改善血管內皮功能障礙。

2.7.2L-精氨酸血管內皮功能紊亂會導致不對稱二甲基精氨酸（ADMA，內源性eNOS競爭性抑制劑）積聚，研究證實L-精氨酸可以與ADMA相拮抗來發揮保護內皮功能的作用。L-精氨酸除了與ADMA的拮抗之外，它還可以刺激激素的分泌如胰島素、生長激素等，進一步調節內皮功能［22］。

2.7.3四氫生物蝶呤（BH4）在正常生理、BH4充足的狀態下，NOS可以催化L-精氨酸生成NO，當BH4缺乏，可能會導致內皮功能紊亂、高血壓、動脈粥樣硬化等一系列心血管疾病活動改變［23］。鑒于BH4在內皮功能調節中的關鍵作用，有人提出補充BH4而逆轉內皮功能障礙的治療方法。

3 未來展望

冠脈微循環障礙綜合征是一種醫護人員了解甚少的疾病，由于其異質性病因，找到一種有效和特異的治療方法變得非常困難。傳統的治療方法并未緩解病情的發展，有數據表明50%以上的CMVD患者在10年期間會出現血管造影性冠狀動脈疾病。希望通過研究病理生理機制靶向治療血管內皮功能障礙，進一步探討冠脈微循環障礙綜合征的有效治療策略。