李瑞華，闞世廉，李 津

骨骼肌缺血再灌注損傷研究進展

李瑞華，闞世廉，李 津

骨骼肌缺血再灌注損傷是骨科臨床工作中一種常見的并發(fā)癥，很多原因都有可能造成嚴重的骨骼肌缺血，如嚴重的骨與軟組織損傷、血管損傷、斷肢再植、骨筋膜室綜合征、出血性或創(chuàng)傷性休克及使用止血帶時間過長等。近年來關于防治骨骼肌缺血再灌注損傷的研究日益增多，并已有一些治療方法應用與臨床，并取得了良好的療效。本文對骨骼肌缺血再灌注損傷的中西醫(yī)防治研究進展進行綜述。

骨骼肌；缺血；再灌注損傷；

自1985年Mccord提出缺血再灌注損傷的概念，它就不斷深入到醫(yī)學的眾多學科領域。臨床上，各種原因引起的肢體缺血，恢復其血液循環(huán)是挽救缺血肢體的必須前提，而且血液循環(huán)的恢復越早越好。長期以來，解決缺血的問題主要集中在盡早恢復血液供應，而未注意到缺血組織的損傷。近年來，國內外對骨骼肌缺血再灌注損傷的分子機制及相關的研究因素有了很大的進展，現綜述如下。

1 氧自由基清除劑

缺血再灌注損傷是誘導自由基生成和脂質過氧化反應的主要機制之一，骨骼肌的各種缺血性損害存在典型的缺血再灌注損傷過程。損傷的骨骼肌治療前處于缺血狀態(tài)，治療后局部恢復通血，為再灌注過程。活性氧是外源性氧化劑或細胞內有氧代謝產生的具有很高生物活性的氧分子，在生理狀態(tài)下機體可以產生少量活性氧，靠機體的抗氧化防御系統(tǒng)維持其代謝平衡，不至于產生氧化損傷。當發(fā)生缺血再灌注損傷大量產生活性氧，超過了機體清除的能力時，體內的還原物質會被消耗，含巰基活性的酶和細胞成分被氧化，從而會造成一系列損傷。其中線粒體較其他質膜更易成為活性氧的主要攻擊靶位，進而影響其呼吸與產能、滲透壓調節(jié)、鈣轉運等功能。因此，提高機體抗氧化能力，清除氧自由基、減輕線粒體損傷、促進能量代謝，成為一種防治措施。超氧化物歧化酶能阻止由氧自由基啟動的自由基連鎖反應，肢體缺血再灌注損傷時，機體產生大量的氧自由基，使組織內超氧化物歧化酶大量消耗，使其活性減低[1-2]。褪黑素是迄今為止己知的最強的自由基清除劑，主要是通過清除微動脈血管壁的超氧化物,提高骨骼肌細胞活力,改善微血管功能,保護骨骼肌[3]。右美托咪定能通過抑制氧化應激反應、激活抗氧化應激信號通路、促進內源抗氧化物質合成、減少活性氧類的生成、促進細胞增殖等多種途徑實現減少氧化應激損傷[4-5]。此外，人參皂甙是人參的主要成分，具有擴張血管、改善微循環(huán)、抗氧化、清除氧自由基等多種藥理作用，現已廣泛地應用于多種疾病的預防和治療中[6]。丹參是一味具有活血化淤、寧心安神等功效的傳統(tǒng)中藥，丹參酮IIA是丹參中含量最高的活性成分。在再灌注損傷方面，研究發(fā)現，丹參酮ⅡA能夠提高超氧化物歧化酶活性而減輕脂質過氧化反應，能夠降低血液黏度以及抑制血小板凝集而改善微循環(huán)[7-8]。張輝等[9]發(fā)現，補陽還五湯對大鼠斷肢再植術后肢體缺血-再灌注損傷具有明顯的保護作用。

2 鈣離子通道阻滯劑

缺血再灌注損傷期間細胞內鈣超載加重細胞損害。在缺血期，細胞內pH值降低，引發(fā)酸中毒，Na+-K+-ATP酶活性降低，形成了pH梯度差，激活Na+-H+交換，造成細胞內Na+超載，從而在再灌注后激活細胞膜上的Na+-Ca2+交換蛋白。因而在再灌注時，隨Na+移向細胞外，大量Ca2+進入細胞內，形成鈣超載。鈣超載可以激活磷酸化反應，從而使細胞內的很多蛋白質改變功能，同時鈣超載可促使黃嘌呤脫氫酶轉化為黃嘌呤氧化酶，從而導致氧自由基生成增多。此外，胞漿內增高的Ca2+可以激活蛋白酶，破壞細胞和線粒體膜，最終導致細胞死亡[3,10]。因此，利用降低細胞內鈣可減輕或避免骨骼肌細胞的缺血一再灌注損傷[11]。但主要針對骨骼肌細胞，而國內研究肢體的資料主要集中在中醫(yī)藥方面。其中丹參通過清除自由基,一方面減輕細胞膜的損傷,使鈣經細胞膜內流減少；另一方面使線粒體利用氧能力提高。氧化磷酸化耦聯(lián)生成ATP增多，為鈣泵。Na+-Ca2+，Ca2+-H+交換泵等提供能量,使Ca2+泵出細胞或泵入內質網、線粒體和微粒體,進一步降低細胞內鈣濃度。丹參還可通過促進細胞色素P450依賴性混合功能氧化酶合成，保護Na+/K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性、恢復微粒體主動轉運鈣的功能等作用，阻斷鈣內流，減輕鈣超載[12-13]。

3 抗白細胞療法

最近大量動物和臨床研究證實，以中性粒細胞為主的白細胞骨骼肌缺血再灌注損傷損傷中起重要作用[14]。中性粒細胞在缺血早期即被激活，且早于組織形態(tài)學改變之前。激活的中性粒細胞在趨化因子的作用下在組織內聚集，發(fā)生流變學和形態(tài)學的變化，表現為細胞體積增大和變形性降低，從而阻塞微血管，造成“無復流現象”。聚集的中性粒細胞通過釋放大量氧自由基，蛋白水解酶，進而引起器官損傷[15]。激活的中性粒細胞與血管內皮細胞相互作用，釋放大量的細胞因子和炎性介質，引發(fā)炎癥的級聯(lián)反應[16-17]。進一步增加血管通透性，促進中性粒細胞與血管內皮細胞的黏附，使中性粒細胞發(fā)生呼吸爆發(fā)和脫顆粒以及血小板聚集。近年來許多學者提出以穩(wěn)定細胞膜，改善微循環(huán)、阻止無復流發(fā)生為相對應的治療方法。肌苷參與次黃嘌呤補救通路、糖原酵解，使缺血骨骼肌中三磷酸腺苷儲備增加，從而改善細胞膜鈉一鉀泵活力，降低細胞膜通透性，維持較適宜的跨膜電位。候陽陽等[18]發(fā)現，?；撬峋哂蟹€(wěn)定細胞膜、調節(jié)胞內鈣穩(wěn)態(tài)及清除自由基等多種細胞保護作用，從而減輕缺血再灌注損傷。地塞米松抑制中性粒細胞激活及對內皮細胞的黏附和游出。能有效地維持微循環(huán)各級血管壁的完整性，從而保護內皮細胞免受損傷，改善微循環(huán)血流。并且有學者發(fā)現，對肢體缺血再灌注損傷應用地塞米松預處理,會導致細胞內的環(huán)磷酸腺苷降低，減輕機體炎性反應，從而抑制了白細胞的激活，使得生成的氧自由基量大大下降[19]。此外，脈絡寧注射液能明顯增加再灌注骨骼肌超氧化物歧化酶的活力，減少髓過氧化物的生成，從而保護肢體再灌注損傷，其機制可能通過拮抗氧自由基、抑制中性粒細胞聚集實現的[20-21]。有研究發(fā)現，黑蒜提取液可降低大鼠模型髓過氧化物酶、丙二醛含量，升高超氧化物歧化酶活性[22]。銀杏達莫注射液可以阻斷羥自由基引發(fā)的鏈鎖反應，從而降低自由基的毒性作用，并且還具有降低血液粘稠度，改善微循環(huán)和防治病理狀態(tài)下的鈣超載造成的細胞損傷等。雙嘧達莫是一種傳統(tǒng)的抑制血小板聚集釋放藥，可以抑制血小板、上皮細胞和紅細胞攝取腺苷并且抑制組織中的磷酸二酯酶。銀杏達莫注射液預處理可降低大鼠模型丙二醛含量，升高超氧化物歧化酶活性[23-24]。人參皂甙可降低大鼠模型丙二醛含量，減輕缺血組織脂質過氧化反應，對組織細胞再灌注損傷起保護作用，抑制血小板聚集、提高纖溶活性、改善血液黏滯性和高凝狀態(tài)、解除血管痙攣、抗凝血[6]。

4 一氧化氮（NO）生成增加的藥物

NO是血管內皮細胞產生的的重要血管活性物質，其作用不僅是舒張血管，而且可通過對抗血小板黏附和聚集，維持纖溶系統(tǒng)平衡，抑制炎癥反應等作用發(fā)揮抗動脈粥樣硬化等作用。通過細胞膜NO迅速傳遞至血管平滑肌細胞，松弛血管平滑肌，擴張血管，從而調節(jié)血壓及血流分布[25]。在骨骼肌缺血再灌注早期(1～4 h)產生的NO主要產生自內皮細胞、成纖維細胞、血小板等的細胞結構型NO合酶[26-27]。晚期(12 h)以后，肌肉組織間大量白細胞浸潤，梗死灶內的炎癥細胞、吞噬細胞產生大量非依賴鈣離子/鈣調蛋白的誘導型NO合酶，一旦誘導合成即可持續(xù)產生大量NO，直至底物耗盡[28]。NO在缺血再灌注中發(fā)揮生理和病理雙重角色，生理濃度NO有擴張血管，抑制血小板聚集、黏附的作用。在病理狀態(tài)下，早期有一定保護作用，如過量表達則有強烈的毒性作用。高濃度的NO會引起核酸亞酰基化，破壞DNA結構；與超氧陰離子反應，其分解產物羥自由基可導致細胞毒性作用；與亞鐵原卟啉基團的鐵原子結合形成亞硝酰鐵絡合物，抑制與線粒體呼吸和DNA復制相關的酶的活性[29-30]。所以治療時，在早期的缺血再灌注中，以升高NO濃度，調節(jié)血管內皮因子，減輕血管損傷為主要方法。L一精氨酸是N0的前體物質，外源性補充L一精氨酸可促進體內NO的表達，從而使過氧亞硝基陽離子生成減少，增加細胞內抗氧化物谷胱甘肽的水平，可中和氧自由基，并在脂質膜上終止自由基鏈反應，抑制脂質過氧化[31]。另外研究證實，NO供體嗎多明、他汀類藥物、抗氧化劑如輔酶Q10等，也可以通過影響N0的生成從而降低骨骼肌的缺血再灌注。林楠等[32]發(fā)現，大鼠肢體缺血性再灌注損傷應用參麥注射液后,血漿中內皮素-1（ET-1）含量下降，NO/ET的平衡改善，血管的過度收縮狀態(tài)得到緩解，血管阻力減小。

5 中藥對骨骼肌缺血再灌注損傷保護作用

人參皂甙是人參的主要成分，具有擴張血管、改善微循環(huán)、抗氧化、清除氧自由基等多種藥理作用。此外，人參皂甙還可降低大鼠模型丙二醛含量，減輕缺血組織脂質過氧化反應，對組織細胞再灌注損傷起保護作用，抑制血小板聚集、提高纖溶活性、改善血液黏滯性和高凝狀態(tài)、解除血管痙攣、抗凝血[6]。丹參是一味具有活血化淤、寧心安神等功效的傳統(tǒng)中藥，可通過清除自由基,一方面減輕細胞膜的損傷,使鈣經細胞膜內流減少；另一方面使線粒體利用氧能力提高。氧化磷酸化耦聯(lián)生成ATP增多，使Ca2+泵出細胞或泵入內質網、線粒體和微粒體,進一步降低細胞內鈣濃度。丹參還可通過促進細胞色素P450依賴性混合功能氧化酶合成，保護Na+/ K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性、恢復微粒體主動轉運鈣的功能等作用，阻斷鈣內流，減輕鈣超載[12-13]。銀杏達莫注射液主要有效成分包括銀杏黃酮苷、銀杏苦內酯、白果內酯和雙嘧達莫。銀杏葉提取物可清除氧自由基，抑制細胞凋亡；對抗興奮性氨基酸的毒性作用；改善微循環(huán)，增加紅細胞變形能力。銀杏內酯能競爭性損壞血小板活化因子在體內的不良作用，減少血小板的活化與聚集，降低血黏度，抑制毛細血管高通透性、炎癥與過敏反應，從而保護組織；銀杏黃酮苷是氧自由基的捕捉劑和清除劑，參與清除超氧陰離子，抑制脂質過氧化反應，保護細胞[23]。此外，脈絡寧注射液能明顯增加再灌注骨骼肌超氧化物歧化酶的活力，減少髓過氧化物的生成。黑蒜提取液可降低大鼠模型髓過氧化物酶、丙二醛含量，升高超氧化物歧化酶活性。?；撬峋哂蟹€(wěn)定細胞膜、調節(jié)胞內鈣穩(wěn)態(tài)及清除自由基等多種細胞保護作用。

6 其他方法

預防性的筋膜切開術、高壓氧治療、熱應激預處理、超短波、基因治療等方法也是防治骨骼肌缺血再灌注損傷的有效手段。

綜上所述，在骨骼肌缺血再灌注中，傳統(tǒng)的西醫(yī)治療仍占據主導地位。近年來，中藥制劑具有無排異反應；藥源廣泛；無明顯毒副作用；中藥提取物具有吸收迅速、分布廣泛的特點。因此，諸多中藥在骨骼肌缺血再灌注損傷的治療上具有廣闊的應用前景。所以，采用中西醫(yī)結合治療的方法，可提高骨骼肌對缺血、缺氧的耐受性,減輕缺血再灌注損傷損傷。

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（收稿：2017-03-20 修回：2017-07-26）

（責任編輯 李秀蘭）

第24屆全國中西醫(yī)結合骨傷科學術年會征文通知

由中國中西醫(yī)結合學會主辦，中國中西醫(yī)結合學會骨傷科專業(yè)委員會、內蒙古自治區(qū)國際蒙醫(yī)醫(yī)院承辦的第24屆全國中西醫(yī)結合骨傷科學術年會暨第八屆骨傷科專業(yè)委員會換屆大會將于2017年9月21～23日在內蒙古自治區(qū)呼和浩特市召開。本次會議將邀請多位國內、外著名的骨傷科專家就骨傷疾病中西醫(yī)結合特色診治的最新國內、外研究進展進行專家論壇、專題講座和疑難、典型病例討論。

征文內容：以中西醫(yī)結合為特色的骨傷科疾病診療與防治。本次會議將涉及關節(jié)、創(chuàng)傷、脊柱、足踝、外固定、運動醫(yī)學、骨質疏松、骨腫瘤、康復、護理、小兒骨科、骨傷科基礎研究等專業(yè)。涵蓋創(chuàng)傷、關節(jié)、脊柱、足踝外科、小兒骨科、骨壞死等骨傷疾病、軟組織與運動醫(yī)學損傷疾病、老年退行性骨傷疾病、骨與軟組織腫瘤疾病的臨床診療經驗與診療技術規(guī)范研究，微創(chuàng)骨科/關節(jié)鏡/外固定支架、傳統(tǒng)中醫(yī)、蒙醫(yī)骨傷（手法切磋、小針刀等）技術、其他具有地方與民族特色治療骨傷相關疾病技術及相關中西藥物、蒙醫(yī)藥、其他民族醫(yī)藥的的臨床應用及相關基礎研究，以中西醫(yī)結合為特色的骨傷科康復與護理的相關臨床及基礎研究，精準骨科在骨傷科相關疾病中的應用及其他與中西醫(yī)結合骨科相關的臨床論著、基礎研究論文。

征文要求：未在公開發(fā)行的刊物上發(fā)表過的論文。摘要600～800字，結構為目的、方法、結果、結論，并標注文章類別：關節(jié)、創(chuàng)傷、脊柱、足踝、外固定、運動醫(yī)學、骨質疏松、骨腫瘤、骨傷科基礎研究、護理、康復、小兒骨科、骨壞死。論文請勿涉及保密內容，文責自負。本次會議只接受電子版。請您將征文稿以word格式發(fā)至聯(lián)系郵箱。郵件主題請注明“骨傷年會投稿”。請務必注明工作單位、通訊地址、郵政編碼及通訊作者的電子信箱、聯(lián)系電話，以便及時通知您稿件錄用情況。如您參加青年論壇(45周歲以下)，請務必在來稿中注明出生年月、電話及單位，并明確標注“青年論壇”。投稿截稿日期為2017年8月22日（以郵件發(fā)送時間為準）。

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中國中西醫(yī)結合學會骨傷科專業(yè)委員會

2017-06-16

R687.2

：A

：1007-6948(2017)04-0459-03

10.3969/j.issn.1007-6948.2017.04.038

天津市衛(wèi)生計生委科研基金項目（09KZ65）

天津市天津醫(yī)院手顯微外科（天津 300211）

李瑞華，E-mail:liruihua8913@sina.com