輔酶Ⅰ對缺血性心衰伴肺部感染患者基質金屬蛋白酶等的影響

梁逸強，芩 倩，溫志浩，吳萬里，潘朝鋅，龐 延，黃明劍

1.廣西中醫藥大學第一附屬醫院心血管科，南寧 530023；2.廣西中醫藥大學第一附屬醫院急診科，南寧 530023

缺血性心力衰竭(IHF)主要是由于冠脈疾病引起心肌缺血，導致心室重構及心肌纖維化形成，使心臟收縮、舒張功能異常，最終導致心力衰竭，其病理表現為心肌細胞纖維化、肥大、心肌再生血管和炎癥反應等[1]。抑制心肌纖維化及血管再生有利于抑制心室重構和缺血心肌再灌注，從而改善IHF[2-3]。IHF患者心臟泵血功能異常致患者出現不同程度的肺淤血、水腫，肺淤血使肺部微循環障礙，并促使機體發生肺部感染(PI)，從而加劇病情進展。輔酶Ⅰ(Coenzyme Ⅰ，NAD+)對增強心臟耐受氧化應激反應、調節心肌能量代謝、改善缺血再灌注心肌損傷、抑制心肌肥大反應、產生抗炎因子、抑制調節性T細胞及抗衰老等起著重要作用，在心衰方面的治療主要是對組蛋白去乙酰化酶sirtuins進行激活，進而調控基因轉錄，實現改善心衰的作用。本文旨在探討輔酶Ⅰ對IHF合并肺部感染患者基質金屬蛋白酶(MMP)、血管內皮生長因子(VEGF)、巨噬細胞炎性蛋白-2(MIP-2)、白細胞介素-6(IL-6)水平及心功能的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取就診于廣西中醫藥大學第一附屬醫院的94例IHF合并肺部感染患者，采用隨機雙盲的方法將其分為試驗組和對照組，各47例。本研究經該院倫理委員會批準。

1.2 納入標準與排除標準

納入標準：①符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》[4]中有關缺血性心力衰竭的診斷標準；②年齡≥60歲；③無精神病史；④無血液性疾病；⑤無免疫性疾病；⑥無肝腎相關疾病。

排除標準：①合并其他心臟病者；②合并其他慢性呼吸系統疾病者；③妊娠期婦女；④惡性腫瘤者；⑤伴有肺部感染之外其他部位感染者；⑥代謝性疾病者；⑦入院前1個月行心臟手術者等。

肺部感染診斷標準[5]：肺部有干濕啰音；行CT檢查有病變；白細胞計數>10×109·L-1；入院體溫持續>38 ℃；痰中有致病菌。

1.3 方法

1.3.1治療方法 對照組采用抗生素抗感染及心衰常規藥物治療。常規治療藥物為琥珀酸美托洛爾緩釋片(阿斯利康制藥有限公司，規格：47.5 mg×7片)，每次47.5 mg，每日1次；螺內酯片(上海衡山藥業有限公司，規格：20 mg×100片)，每次20 mg，每日1次；培哚普利叔丁胺片[海思科制藥(眉山)有限公司，規格：4 mg·片-1]，每次4 mg，每日1次；餐后服用。觀察組患者在對照組治療的基礎上聯合用注射用輔酶Ⅰ(開封康諾藥業有限公司，規格：5 mg·支-1)，將5 mg藥物加入9 g·L-1氯化鈉注射液2 mL中肌注，每日1次，共14 d。2組患者均連續治療14 d。

1.3.2檢測方法 肘正中靜脈采血：對照組和觀察組在治療前后1 d內空腹采血5 mL。血液處理：使用醫用低速離心機(貝索企業有限公司)處理血液。以500 r·min-1離心10 min，取上層清液，于-80 ℃保存。

神經內分泌指標：采用放射免疫法檢測N端腦鈉肽前體(NT-pro BNP)。心肌纖維化、血管再生指標：基質金屬蛋白酶-2(MMP-2)、基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)、VEGF采用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測。炎癥細胞因子指標：用試劑盒(上海酶聯生物科技有限公司)檢測降鈣素原(PCT)、MIP-2、IL-6表達水平。心功能指標:治療前、治療14 d后采用彩色多普勒超聲(GE公司)檢測左室舒張末期內徑(LVEDD)、左室后壁厚度(LVPW)、左室收縮末期內徑(LVESD)、左室射血分數(LVEF)、左室重構指數(LVRI)和左室質量指數(LVMI)水平[6]。

1.3.3不良反應 治療14 d后隨訪30 d，觀察2組患者不良反應(發熱、皮疹、過敏、胃腸道不適等)發生情況。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 基線資料比較

2組基線資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 2組基線資料

2.2 患者病原菌分布

94例IHF合并肺部感染患者，檢測出致病菌91株：59株革蘭陰性菌，占64.83%；革蘭陽性菌30株，占32.96%；真菌2株，占2.19%。革蘭陰性菌主要致病菌為肺炎克雷伯菌，革蘭陽性菌主要致病菌為肺炎鏈球菌。見表2。

表2 IHF伴肺部感染患者檢出病原菌情況

2.3 2組療效評估

治療14 d后，觀察組總有效率為91.5%(43/47)，高于對照組的76.6%(36/47)，差異有統計學意義(χ2=6.008,P=0.014)。見表3。

表3 2組患者療效比較 (n=47)

2.4 不良反應

治療后隨訪30 d，對照組不良反應發生率為10.64%(5/47)，3例胃腸道不適，1例皮疹，1例發熱；觀察組不良反應發生率為8.51%(4/47)，2例胃腸道不適，1例皮疹及1例過敏。2組不良反應發生率比較差異無統計學意義(P=0.675) 。

2.5 2組MMP-2、MMP-9、VEGF、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平

治療前，2組患者血清MMP-2、MMP-9、VEGF、NT- pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平比較差異無統計學意義(P>0.05)。治療后，2組患者血清MMP-2、MMP-9、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平較治療前降低。治療后，2組患者血清VEGF水平較治療前升高。且觀察組血清MMP-2、MMP-9、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平低于對照組(P<0.05)，血清VEGF水平高于對照組(P<0.05)。見表4。

表4 2組MMP-2、MMP-9、VEGF、NT-pro BNP、PCT、MIP-2和IL-6水平

2.6 2組心功能指標

治療前，2組患者LVEDD、LVESD、LVEF、LVPW、LVMI和LVRI比較差異無統計學意義(P>0.05)。治療后，2組患者LVEDD、LVESD、LVPW和LVMI較治療前降低，LVEF和LVRI較治療前升高。且觀察組LVEDD、LVESD、LVPW和LVMI低于對照組，LVEF和LVRI高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表5。

表5 2組患者LVEDD、 LVESD、LVEF、 LVPW、LVML、LVMI和LVRI比較

3 討論

IHF是臨床常見疾病之一，長期處于IHF病癥狀態的患者機體免疫系統紊亂，抵抗力下降，預后較差。長期患有IHF會導致肺循環障礙，使肺部易受感染，肺部感染使肺循環阻力增加，進而加劇心力衰竭[7]。研究表明，神經內分泌激活、炎癥細胞因子、基質金屬蛋白酶過度表達及細胞凋亡等因素，會誘發加重心室重構及心肌纖維化[8-10]。IHF伴有肺炎癥狀，目前臨床治療難度較大，預后差且病死率較高，因此，亟待開發治療IHF伴有肺部感染的藥物。

在治療IHF伴有肺炎的過程中，目前已有的藥物只能改善其癥狀，對已受損的心肌細胞無明顯修復作用，因此逆轉心肌血管再生和心肌重構將成為治療IHF伴有肺炎的新策略。輔酶Ⅰ參與重要的生理反應，如酒精代謝、脂肪β氧化、三羧酸循環(TCA)等過程，其中在TCA循環作為3次氫載體，產生的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)進入呼吸鏈促進生成能量三磷酸腺苷(ATP)。另外，輔酶Ⅰ在氧化壓力調節、能量代謝和調控信號通路方面有著重要作用。研究表明，在輔酶Ⅰ的參與下，可改善心肌能量代謝與氧化應激反應，此外，輔酶Ⅰ在治療心力衰竭中具有一定效果。多項研究表明，輔酶Ⅰ可降低腎臟細胞或心肌細胞氧化壓力導致的凋亡；輔酶Ⅰ可激活Ⅲ類組蛋白去乙酰化酶(sirtuins)，調控線粒體功能，抑制心肌纖維化、肥大，是治療心衰的有效策略。輔酶Ⅰ還可以通過激活Ⅲ類組蛋白去乙酰化酶1、Ⅲ類組蛋白去乙酰化酶3、Ⅲ類組蛋白去乙酰化酶7(Sirt1、Sirt3、Sirt7)保護線粒體功能或抑制凋亡通路，緩解缺血再灌注損傷。高水平的賴氨酸琥珀酰化與心肌缺血再灌注損傷有關。去乙酰化酶Sirt1、Sirt2和Sirt3、Sirt5可能是干預這些風險因素和治療心血管疾病的特異靶點[11]。此外，輔酶Ⅰ還可通過調節T細胞增強免疫應答能力[12]。

IHF伴有肺部感染與機體炎癥反應和左心室重構有重要的相關性[13]。而逆轉心室重構、阻斷心肌纖維化是改善IHF最重要的治療策略。基于以上觀點，探討肺部感染對IHF的影響，特別是肺部感染對IHF心室重構及心肌纖維化的影響，能夠為臨床改善IHF提供更好的依據。心肌細胞外基質(ECM)作為心臟的支撐結構，對心臟形態、心肌細胞有序排列和心臟收縮、舒張功能維持起關鍵作用。研究表明，ECM水平增高會使心肌纖維化及心肌肥厚。MMP是一個鋅依賴性蛋白酶家族，成分中的Ca2+和Zn2可參與ECM代謝并降解多糖以外的所有ECM成分。通過MMP的作用可維持心臟ECM的動態平衡。MMPs活性平衡打破，可導致心肌纖維化、心肌重構、心力衰竭等發生。其中MMP-2、MMP-9降低心肌細胞外基質膜中的間質蛋白和相關膠原可導致心肌重構，使白細胞介素等細胞因子釋放，進而加重心衰[14]。

血管新生對缺血性心肌病后心室功能的恢復是必不可少的。血管新生可以減輕心室重構及心肌纖維化，從而改善IHF。而VEGF在血管新生中的作用顯著。研究表明，VEGF的高表達可以降低心肌細胞凋亡[15]。VEGF作用靶點為內皮細胞，在機體缺血時，VEGF的表達和活性被誘導，可導致微血管擴張和生長，從而誘導心肌微血管生成。研究表明，心肌重構的細胞中VEGF過表達，誘導心肌血管再生[16-17]。研究證實，與健康人群相比，心力衰竭患者的VEGF水平明顯升高，其原因是由于內皮功能受損、炎性因子、細胞因子作用、組織缺氧、一氧化氮水平變化等使得VEGF水平升高[18-19]。

IHF患者肺部感染受到多個炎癥細胞因子的影響。肺部感染肺循環阻力增加，加快心室重構及心肌纖維化，加重IHF。由巨噬細胞分泌的MIP-2上調細胞表面黏附分子的表達引導炎癥反應的發生，還可促進中性粒細胞和細胞黏附分子-1(ICAM-1)的結合，誘導炎癥因子浸潤。研究發現，心力衰竭伴有肺部感染患者血清中MIP-2高表達，而MIP-2可鑒別革蘭氏陰性菌感染患者，具有重要的臨床價值[20-21]。

NT-pro BNP和PCT可作為IHF伴有肺部感染的檢測指標。NT-pro BNP肽類激素可特異性提高心力衰竭的診斷，對于心力衰竭臨床應用價值較高。研究表明，心力衰竭的病變程度及預后與NT-pro BNP水平增高的程度相關[22-24]。NT-pro BNP水平的升高不只與心肌損傷有關，在一定程度上也與炎癥反應相關[25]。PCT是多肽物質，前體物質為降鈣素，其水平與感染程度呈正相關，細菌感染使外周血PCT升高，因此可作為判斷病情、療效觀察和預后的指標[26]。IL-6是一種炎癥細胞因子，主要由單核巨噬細胞、T淋巴細胞等產生。IL-6可刺激淋巴細胞增生，是機體最早產生的炎性因子之一[27]。研究表明，在心肌重塑及心肌纖維化中，IL-6可介導心室重構及心肌纖維化過程，加速心力衰竭的進展[28]。

本次研究顯示，與對照組相比，觀察組治療后總有效率較高，LVEF水平高于對照組，NT-pro BNP及PCT水平均低于對照組，表明輔酶Ⅰ對IHF伴有肺部感染患者有較好的臨床治療效果，且不良反應少，安全性較好。

研究顯示，治療后觀察組血清VEGF表達水平高于對照組，觀察組血清MMP-2、MMP-9、MIP-2和IL-6表達水平低于對照組。結果表明，輔酶Ⅰ可通過調節患者血管再生因子和心肌纖維化，抑制炎癥細胞因子表達，從而逆轉心室重構，增強心肌收縮力。

綜上所述，在常規治療的基礎上，給予輔酶Ⅰ治療IHF合并肺部感染患者，可通過激活Sirtuins抑制心肌纖維化、改善血管再生因子、抑制炎癥細胞因子表達，改善心室重構及有效控制感染，輔酶Ⅰ治療IHF合并肺部感染患者具有重要的臨床意義。