心肌会“变硬”吗——警惕心肌纤维化

发布时间:2022-02-14
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随着社会经济的发展,国民生活方式的变化,尤其是人口老龄化及城镇化进程的加速,居民不健康生活方式日益突出,心血管病危险因素对居民健康的影响越加显著。2020年《中国心血管健康与疾病报告》显示:中国心血管病患病率仍处于持续上升阶段。据推算心血管病现患人数3. 3亿,其中冠心病1139万,心力衰竭890万,肺源性心脏病500万,高血压2. 45亿。目前,中国心血管病死亡占城乡居民总死亡原因的首位,农村为46. 66%,城市为43. 81%,心血管病给居民和社会带来的经济负担日渐加重。心肌纤维化是众多心血管疾病发展过程中的共同病理性改变,与心力衰竭、心律失常和不良心血管事件等密切相关。

心脏的结构和生理功能

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心脏是一个中空的肌性器官,通过房间隔、室间隔和左右房室口将心脏分隔成四个心腔,分别是右心房、右心室、左心房和左心室,它们分别与上下腔静脉、肺动脉、左右肺静脉及主动脉相连。通过心脏的泵功能,血液在全身周而复始的流动。血液流动方向为:上下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺循环→肺静脉→左心房→左心室→主动脉→体循环→上下腔静脉。

什么是心肌“变硬”(纤维化)?

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心肌纤维化是指多种原因所致的心肌正常组织结构中胶原纤维的过度沉积,其胶原浓度和胶原容积分数显著增加,各型胶原比率失调,导致心肌结构紊乱,僵硬度增加,心室舒张功能障碍。它是多种心血管及相关疾病发展到一定阶段的共同病理性改变。心肌梗死时会造成数十亿心肌细胞在短时间内大量坏死。由于人类的心肌细胞几乎不能再生,大量心肌细胞的死亡会导致修复性纤维化,以维持梗死心室结构的完整性,防止心脏破裂,但过度的心肌纤维化会导致不良心血管事件。

心肌“变硬”(纤维化)的危害

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心肌纤维化是大多数心血管疾病发展至一定阶段的共同病理性改变,常伴有心脏收缩和舒张功能障碍,心律失常和心血管不良事件。心肌“变硬”(纤维化)可从多个方面影响心脏功能,如血管周围纤维化可影响冠脉供血,导致心肌组织缺血缺氧,甚至坏死;胶原纤维的大量沉积,导致室壁硬度明显增加,顺应性降低,使心肌舒缩和同步性下降,导致心功能减退;胶原纤维在间质的大量沉积,可影响心肌电信号的传导,易形成折返环及传导阻滞等,导致心律失常。心肌“变硬”(纤维化)最终可诱发难治性心力衰竭、心肌梗死、心律失常甚至猝死。

心肌“变硬”(纤维化)常见于哪些疾病?

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许多心脏病,如高血压性心肌肥厚、冠心病心肌梗死后的心肌重塑、糖尿病性心脏病、限制型心肌病、扩张型心肌病、风湿性心脏病、先天性心脏病等均存在不同程度的心肌纤维化。根据有无心肌细胞坏死和瘢痕形成,心肌纤维化可分为反应性纤维化和修复性纤维化。反应性纤维化发生于血管周围或心肌间质,是心肌对负荷过重的反应,常见于高血压、肥厚性心肌病、主动脉瓣膜狭窄和高血糖等;修复性纤维化是对心肌细胞坏死后的反应,常见于心肌梗死、心肌炎等。

心肌“变硬”(纤维化)的评估方法

心内膜活检和纤维化染色是诊断心肌纤维化的金标准,通过对活检组织的间质胶原蛋白进行检测并定量,可估算心肌纤维化的程度,但这种诊断方法风险性高,不适合临床推广。目前,主要的非侵入性方法包括:具有QRS碎裂的表面心电图,超声心动图技术(如斑点追踪超声心动图),血清生物标志物(如血清Ⅲ型前胶原氨基末端肽、半乳糖凝集素-3等)以及心脏核磁共振(CMR)。其中,核磁共振延迟钆显像(LEG)灵敏度高,重复性好,可实现心肌纤维化的无创检测。目前,CMR-LGE是无创性检测局限性心肌纤维化的金标准。

心肌“变硬”(纤维化)的防治

由于心肌间质纤维化发生机理复杂,目前尚未发现针对性的治疗药物。当前西药的研究主要集中在血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素受体拮抗剂、内皮素受体拮抗剂、醛固酮受体拮抗剂、抗氧化剂、钙拮抗剂、β受体阻滞剂等。这些药物中,仅血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素受体拮抗剂的研究有利证据较多,但仍不能完全抑制心肌间质纤维化的发生。内皮素受体拮抗剂、抗氧化剂尚处于试验阶段,而钙拮抗剂、醛固酮受体拮抗剂、β受体阻滞剂是否具有抗纤维化作用仍存在争议。

传统医学对心肌“变硬”(纤维化)的认识

心肌纤维化是现代医学研究基础上提出的病理名称,中医古代文献中并无与心肌纤维化相对应病名的记载。根据心肌纤维化胶原蛋白沉积的病理特点,可归属于“癥瘕”、“痰饮”等范畴;根据其胸痛、心悸、喘憋等典型临床表现,可归属于“胸痹”、“心悸”、“怔忡”、“喘证”等范畴。心肌纤维化的中医病机可概括为本虚标实、久病入络。摄生不当、内伤七情,致气虚阳弱,加之外感时邪、邪客心包,致气血津液运行受阻。行于脉中之血停滞为瘀血,存于络中之津液凝固成痰饮。无形之邪攻于心包络脉,导致“瘀血”、“痰浊”等有形之邪的形成,甚至形成“癥瘕”等顽固之疾,引起心主血脉功能受限,出现胸痛、胸闷、心慌和气喘等症状。

中医药防治心肌“变硬”(纤维化)的研究

中草药在中医传统理论指导下,因具有多成分、多途径、多靶点等特点,在防治心肌“变硬”(纤维化)方面具有独特的优势。国内对中医药干预心肌纤维化的研究始于20世纪80年代,90年代以后进展迅速,到21世纪,随着生物科学技术不断发展进步,结合现代医学发病机制从细胞、分子、基因等水平来阐明中医药抗心肌纤维化机制成为主要的研究方式,并发现多种治疗心肌纤维化的复方及单味药,如参松养心胶囊、芪苈强心和丹参、黄芪、葛根等。然而,中药及其复方含有多个有效成分,同时具有多靶点作用,最终导致其治疗机制难以研究清晰。中药较西药的优势除副作用小之外也未明确,且其副作用的相关研究尚且稀少,为中医药的国际化进程带来了障碍。

课题组相关研究成果

在国医大师陈可冀院士的指导下,王承龙教授多年来带领团队对益气活血中药人参和水蛭的抗心肌纤维化作用进行了深入研究。人参是传统医学中补气的要药,《神农百草经》谓其“主补五脏,安精神,定魂魄,止惊悸,除邪气。”《名医别录》言其“疗心腹鼓痛,胸胁逆痛,通血脉,破坚积。”水蛭为破血祛瘀的要药,《神农本草经》谓其:“主逐恶血、瘀血、月闭、破血消积聚,无子,利水道。”《神农本草经百种录》称:“凡人身瘀血方阻,尚有生气者易治,阻之久,则无生气而难治……水蛭最喜食人之血,而性又迟缓善入,迟缓则生血不伤,善入则坚积易破,借其力以攻积久之滞,自有利而无害也”。张锡纯赞此药:“存瘀血而不伤新血,纯系水之精华生成,于气分丝毫无损,而血瘀默然于无形,真良药也”。二药正符合心肌纤维化本虚标实的病机和久病入络、久病多瘀的病理特点。

课题组通过多年研究发现,人参和水蛭的主要活性成分人参皂苷Re和水蛭素能够明显改善心肌梗死后大鼠和小鼠的心脏功能,减轻心肌缺血损伤和胶原蛋白沉积,抑制心肌纤维化的病理过程,并对其抗纤维化机制进行了深入的阐释。这一研究发现,为心肌纤维化的治疗提供了潜在有效的治疗方法,为中医药抗心肌梗死后心肌纤维化,改善心血管疾病患者的预后提供了科学依据。相关研究成果先后发表于Journal of cardiovascular pharmacology和Journal of Ginseng Research。

中西医结合治疗的优势

心肌纤维化近年来日益受到国内外心血管专家的重视,但有关其临床和实验的研究报道相对较少。目前现代医学对其确切的发病机制尚未完全阐明。虽然现代医学针对其各个发病环节有多种防治手段,并在临床上也取得了一定的疗效,但总体效果有待进一步提高。临床上用中医药预防和治疗心肌纤维化已取得了良好的效果。因此,加强中医药抗心肌纤维化的作用及机理研究,具有重要的理论及临床指导意义。中西医结合防治心肌纤维化必将为心肌纤维化的防治开辟新的途径,为心肌纤维化患者带来新的福音。