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编号:10503754
腺苷与心血管疾病
http://www.100md.com 国外医学内科学分册 1999年第26卷第3期
     上海第二医科大学附属第九人民医院心血管病研究室(200011) 黄震华(综述) 徐济民(审校)

    摘要:腺苷通过与其A1、A2A受体结合,具有多种心血管效应,在测定冠脉储备、药物激发显像、室上性心动过速治疗、再灌注心肌保护等方面发挥重要作用。

    关键词:腺苷 冠状动脉储备 激发显像 室上性心动过速 心肌保护

    腺苷是体内重要的内源性生理活性物质,在冠状动脉的自动调节中发挥重要作用。近年来越来越多证据表明腺苷在心血管疾病的诊断、治疗中发挥重要作用。本文对此作一综述。

     代谢和生理

    腺苷的来源和代谢 腺苷全称腺嘌呤核苷,是由腺嘌呤和戊糖结合而成。腺苷既是腺嘌呤核苷酸的前体又是其代谢产物。腺苷结合1、2、3个磷酸后分别称之为AMP、ADP、ATP。腺苷的来源主要有:①在能量供应减少和耗能的情况下,ATP脱去二个磷酸变成AMP。AMP有二条代谢途径:一条是在5-核苷酸酶作用下脱去戊糖变成腺苷;另一条是通过脱氨酶变成IMP。其中第一条途径为主要途径。②S腺苷同型半胱氨酸水解后产生腺苷和同型半胱氨酸[1]。③腺嘌呤与1-磷酸核糖作用,变成腺苷和磷酸。
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    由于能量利用在体内无处不在,故腺苷可在全身各处组织,包括心脏内、外,细胞内,外产生。产生腺苷较多的地方是血管内皮、血小板膜、中性粒细胞。由于腺苷半衰期很短,各家报道的腺苷体内浓度差异很大。有一家报道腺苷在胞浆内浓度为0.8μmol/L[2]。腺苷产生后可从细胞外被动弥散至细胞内。腺苷的半衰期极短,仅1秒至几秒。其代谢途径为:①由于腺苷与腺苷磷酸酶亲和力大于腺苷与脱氨酶的亲和力,故大部分腺苷又通过磷酸化变成AMP,完成腺苷的再循环。②腺苷在脱氨酶作用下,变成次黄嘌呤核苷酸和次黄嘌呤,最后变成尿酸,是腺苷的最终代谢产物。

    腺苷受体 腺苷受体存在于大多数细胞的细胞膜上。目前已知共有4种腺苷受体。即腺苷A1、A2A、A2B、A3受体,其中A1和A2A受体与心血管系统作用关系密切。腺苷A1受体为含有326个氨基酸的糖蛋白,分子量为36 600。该受体在脑和脊髓中含量最高,在肾、脾、心含量也较高。当腺苷A1受体与G蛋白结合后,腺苷与其亲和力增高。腺苷与其A1受体结合后,可有如下作用:①抑制腺苷酸环化酶活性;②增加外向整流钾离子流IK-ado;③通过增加蛋白激酶C浓度,激活ATP敏感的钾离子流,在心肌缺血预适应中发挥作用;④使一氧化氮合成酶活性增加。腺苷A2A受体分子量为45000,与腺苷亲和力高。腺苷A2B受体分子量为36350,与腺苷亲和力低。腺苷与A2A、A2B受体结合后均使腺苷酸环化酶活性增加。腺苷与其A3受体结合后可有如下作用:①抑制腺苷酸环化模式酶活性;②刺激1,4,5三磷酸肌醇合成;③增加磷酸酯酶C活性;④增加抗氧化酶活性。
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    腺苷的生理效应 腺苷与A1受体结合后,主要有下列生理效应:①通过抑制If电流,使窦房结细胞自律性减慢,引起窦性心动过缓和窦性停搏;②引起房室传导阻滞,出现Ⅰ°、Ⅱ°或Ⅲ°房室传导阻滞;③心房肌的收缩力减弱;④使心脏β受体对儿茶酚胺的反应性降低;⑤使交感神经末梢释放去甲肾上腺素减少[3];⑥使肾素分泌减少;⑦使肾脏对钠的潴留增加;⑧通过激活IK-Ado,缩短心房组织的动作电位。腺苷与A2受体结合后主要有下列生理效应:①显著的扩血管作用,对冠状动脉和外周动脉都有明显扩张作用。腺苷与A2A受体结合后扩血管作用强,而与A2B受体结合后扩血管作用弱。②抑制血小板凝聚,主要与A2A受体有关。

    腺苷的以上生理效应使其具有重要的心脏保护作用[4]。腺苷可通过负性肌力作用、负性频率作用及降低后负荷,减低心脏对儿茶酚胺的反应性、减少肾素释放等使心肌耗氧减少,ATP消耗减少。腺苷又能通过扩张冠状动脉,抑制血小板凝聚,使心肌供氧增加。此外,腺苷减少氧自由基产生,减少中性粒细胞对血管内皮细胞的趋化作用,保护血管内皮细胞完整性,防止细胞内钙超负荷等作用均对心肌保护有利。
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    需要指出的是,腺苷虽使全身血管扩张,但却使肾小球入球小动脉和胎盘血管收缩。在肾脏,腺苷使入球小动脉收缩,出球小动脉扩张,肾小球滤过率降低。腺苷的A1受体阻滞剂有促进排钠利尿作用。

     测定冠脉储备

    腺苷具有显著的扩张冠状动脉的作用。腺苷静脉滴注后可使冠脉阻力降低,冠脉流量增加3~5倍。当腺革以140μg/(kg·min)速度静脉滴注时,从静脉滴注到最大效应时间为80±46s,停止滴注后药物的扩张作用尚可维持145±67s[5],有资料表明以上述剂量腺苷静脉滴注时,无冠脉病变者收缩压从19.1±3.5kPa降低到15.3±2 kPa,总外周血管阻力从1 590±680降低到1 030±600dyn·s/cm5,心输出量从5.5±1.3升高到8.6±2.6L/min。对有冠脉病变者,收缩压从19.2±2.3kPa降低到15.6±2kPa,总外周血管阻力从1 380±330降低到800±270dyn.s/cm5,心输出量从6.1±1.6上升到8.5±2.1L/min[5]。
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    冠脉储备是评价冠状动脉病变严重度和预测病人预后的重要指标。冠脉储备为冠脉最大扩张时冠脉血流量与静息时冠脉血流量之比。静脉滴注腺苷可测定冠脉的储备情况。在心导管室内,可直接从冠脉内滴注腺苷来测定冠脉储备。在冠脉狭窄时冠脉已呈扩张状态以维持静息时冠脉流量,冠脉储备降低。当冠脉狭窄程度为50%~60%时,冠脉储备即可下降。目前采用冠状动脉内超声多普勒检查冠状动脉流量,包括舒张期、收缩期最大流速和平均流速,舒张期和收缩期流速积分、总平均流速和总流速积分。当冠脉储备降低时,表现为:①平均流速降低到20cm/s以下;②狭窄冠脉近端与远端平均流速之比大于1.7;③原以舒张期冠脉流速积分为主;④狭窄远端滴注腺苷后流速小于静息状态下的2倍。有研究表明18个冠脉造影正常者,冠脉储备均正常。53例冠脉病变患者,49例冠脉储备异常,而仅17例表现为ST段压低。提示冠脉储备测定是比心电图上ST段压低。提示冠脉储备测定是比心电图上ST段压低远为敏感的测定冠脉病变的方法[5]。

    药物激发显像
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    药物激发显像是心血管激发试验中重要的一种。激发显像是通过激发试验将潜在的心肌缺血用一定的显像方法暴露出来。激发显像对于测定隐性冠心病、评价心脏功能,测定药物疗效、估测病人预后具有重要意义[6]。激发方法主要有运动激发和药物激发两种。与运动激发相比,药物激发具有适应范围广(亦适合于不能完成运动试验者)、显示图像清晰(对显示影响小)等优点。显示方法目前较多采用超声心动图显示,这是因为轻度心肌缺血体表心电图上尚未表现出来时,超声心动图即可表现为心肌节段性收缩功能障碍。

    静脉注射腺苷促使心肌缺血的机制与窃流(steal)有关。由于窃流使正常冠脉灌注区过度灌注,而病变冠脉灌注区灌注减少,从而诱发心肌缺血。目前知道在心肌内至少存在两种窃流:①垂直窃流,即狭窄冠脉近端扩张,冠脉狭窄远端压力降低,产生内膜下心肌缺血;②水平窃流,即正常冠脉扩张大于狭窄冠脉扩张,狭窄冠脉流量减少。

    腺苷激发显像前,先作胸骨旁长轴、短轴、心尖二腔位、四腔位超声心动图显像,随后将腺苷以75~200μg/kg·min)的速率持续静脉滴注。滴注时对上述四个切面全轮番扫描。停药指征是:①心电图上ST段较用药前降低2mm;②Ⅲ°AVB;③严重低血压。腺苷激发显像禁忌证是:①严重慢性阻塞性肺部疾病;②严重哮喘史;③严重高血压(收缩压>28 kPa、舒张压>16kPa);④低血压(收缩压<12 kPa);⑤心力衰竭,心功能Ⅲ~Ⅳ级;⑥Ⅱ°~Ⅳ°AVB;⑦急性心肌梗死(<5天)[7]。与其他药物激发显像相比,腺苷激发显像优点是药物起效快,一旦发生副作用持续时间短。腺苷激发超声心动图显像对>75%冠脉狭窄诊断的敏感性为40%~91%,特异性为87%~100%。
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    腺苷在心律失常诊断和治疗上的应用

    腺苷对心脏电生理的影响主要包括:减少儿茶酚胺类物质释放,降低窦房结自律性。引起房室传导阻滞,缩短心房不应期。腺苷的上述特性使其在各种快速性心律失常、特别是室上性心动过速的诊断和治疗中发挥重要作用。

    治疗室上性心动过速 绝大多数室上性心动过速需通过房室结的传导作为一条折返通路(二个旁道形成的折返环除外)。快速静脉推注腺苷可引起房室传导阻滞,从而迅速终止室上速。静脉推注腺苷的禁忌证见前述。如在导管室做好右室起搏保护的情况下推注腺苷治疗室上速更为安全。首先一次快速静脉推注腺苷6mg,1~2min内室上速未终止,再快速静脉推注腺苷12mg,必要时再重复一次,少数情况下静脉推注腺苷3mg即有效,或需静脉推注腺苷18mg[8]。

    快速性心律失常的诊断
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    一、鉴别有无旁道:伴有房内传导阻滞的旁道与单纯束支传导阻滞有时较难鉴别(均呈P-R间期正常,QRS增宽),静脉推注腺苷后前者无变化,后者出现Ⅲ°AVB。有时心脏电生理检查和射频消融时较难鉴别房室双径路引起的房室结折返和有旁道参与的房室折返。这时静脉推注腺苷后以较快心率作右室起搏。前者心房节律与窦性节律同步,后者心房节律与心室节律同步。偶见报道腺苷亦可阻滞旁道,值得注意[9]。

    二、QRS波正常的心动过速的鉴别:QRS波正常的快速性心律失常可为室上速、房速、窦房结内折返、房扑、房颤。房速的原因可为自律性增高、房内折返和触发活动引起。静脉推注腺苷有助于对这些情况作鉴别。

    如心房率无明显变化而心室率显著变慢,提示为折返引起的房速、房扑或房颤。

    如心动过速终止,提示为室上速、窦房结折返,自律性增高的房速或触发活动引起的房速。后三种情况室上速终止前最后一个波为QRS波。房室结双径路引起的室上速在室上速终止前最后一个波一般为逆P波(因腺苷一般先阻滞前传的慢径。)经旁道逆传的室上速在室上速终止前最后一个波为逆P波,而显性预激在室上速终止前最后一个波为QRS波。
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    三、呈宽QRS波的心动过速:可为室性心动过速、室上性心动过速伴束支传导阻滞,室上速经旁道下传。静脉注射腺苷有助于对上述情况作出鉴别。

    如心室率无明显变化,提示为折返激动引起的室速。

    如心动过速终止,提示:①窦房结折返、自律性增高房速、触发性房速等伴束支传导阻滞;②自律性增高或触发引起的室速。

    如心房率无变化而心室率显著减慢,提示房扑或折返性房速伴束支传导阻滞[8]。

    腺苷引起的心脏副作用 ①窦性心动过缓,窦性停搏[10];②低血压;③房性早搏、房颤、室上速复发,偶可引起尖端扭转型室速。心外副作用为面部潮红、气急、胸痛、支气管痉挛等。这些副作用尤在腺苷快速静脉推注时更为常见,值得注意。

    心肌梗死时心肌保护作用
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    心肌梗死时通过急诊冠脉成形术或溶栓疗法引起的心肌再灌注对于减少心肌梗死范围、提高存活率具有重要意义。但再灌注有其不利的一面,可加重心肌细胞损伤。其机制与氧自由基损伤、钙超负荷、炎性细胞浸润等有关。因此在心肌梗死时减少再灌注损伤具有重要意义。

    最近大量研究表明腺苷在心肌梗死后有减轻再灌注损伤、保护心肌等作用[11]。腺苷可扩张冠状动脉、降低交感神经张力、抑制炎性细胞浸润、减少氧自由基损伤、保护冠脉内皮细胞,从而发挥其保护心肌作用 [12]。一项研究在结扎犬冠状动脉后40~90min静脉滴注腺苷60~150min,并在24~72h后测定心肌梗死范围。结果治疗组心肌梗死范围缩小,左室节段收缩功能改善,冠脉流量增加,中性粒细胞积聚减少,内皮和微血管完整性改善[13,14]。研究还表明在结扎冠脉前先静脉滴注腺苷10min可减少心肌梗死范围,其机制与心肌缺血预适应有关[15]。

    Garratt等[16]对25例急性心肌梗死病人作急性冠脉成形术,在冠脉再通后以70μg/(kg·min)速度静脉滴注腺苷1h,并采用99m锝单光子发射CT扫描测定心肌梗死范围,结果显示心肌梗死范围明显减少。Marzilli等在急性心肌梗死冠脉成形术后对一组病人病变冠脉内滴注腺苷,另一组滴注生理盐水作对照。结果对照组32%病人冠脉无血流,而治疗组无1例冠脉无血流[14]。
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    目前评价腺苷对急性心肌梗死治疗作用的两个大样本试验——急性心肌梗死腺苷研究试验(AMISTAD)和腺苷、利多卡因心肌梗死区域存活加强试验(ALIVE)[17]正在进行中,将对腺苷的作用作出更为明确的结论。

    综上所述,腺苷有着广泛的心血管效应,在多种心血管疾病的诊断和治疗中发挥重要作用。继续这方面研究可望进一步提高对心血管疾病的诊断和治疗水平。

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