促紅細(xì)胞生成素及衍生物抗缺血/再灌注損傷的研究現(xiàn)狀

熊芯 侯明

【摘要】近年來，促紅細(xì)胞生成素（EPO）及其相應(yīng)的衍生物在非造血功能方面日益受到國內(nèi)外研究者的重視。研究發(fā)現(xiàn)，在缺血/再灌注方面促紅細(xì)胞生成素及其相應(yīng)的衍生物有明顯的保護(hù)重要器官作用，如減少細(xì)胞凋亡、抗炎、減少氧化應(yīng)激反應(yīng)、提高器官功能等?，F(xiàn)將促紅細(xì)胞生成素及相應(yīng)衍生物抗缺血/再灌注損傷的相關(guān)機(jī)制研究、作用劑量與給藥時(shí)機(jī)、效果評(píng)價(jià)與臨床應(yīng)用綜述如下，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

【關(guān)鍵詞】促紅細(xì)胞生成素；缺血/再灌注損傷；器官保護(hù)；非造血功能；現(xiàn)狀

【中圖分類號(hào)】973 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2015）03-0005-01

缺血/再灌注損傷是在缺血的基礎(chǔ)上恢復(fù)血流灌注后，組織器官的損傷反而加重的現(xiàn)象[1]。常見于休克微循環(huán)再通、體外循環(huán)心臟手術(shù)、器官移植等?？梢鹉I臟[2-10]、脊髓[11-12]、肝臟[13-15]、心肌[16-17]、腦[18-23]、肺[24]、眼部[25]等多器官衰竭和損傷。近年來，防治缺血/再灌注損傷已成為備受關(guān)注的課題。目前防治缺血/再灌注損傷的藥物大都處于動(dòng)物試驗(yàn)階段，確切的臨床的療效并不十分清楚。

促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）是一種糖基化的蛋白質(zhì)激素，人體內(nèi)大約90%的EPO是由腎臟近曲小管附近的細(xì)胞合成和分泌，它的基本生理功能功能是刺激骨髓紅細(xì)胞的生成和釋放[26]。EPO除了造血功能外，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)還有很多非造血功能，如減少細(xì)胞凋亡、抗炎、減少氧化應(yīng)激反應(yīng)、提高器官功能等。Frederic Treguer[27]已經(jīng)運(yùn)用斑點(diǎn)追蹤現(xiàn)象技術(shù)證實(shí)EPO可改善心肌缺血再灌注損傷；并且在EPO基礎(chǔ)上開發(fā)出

了多種相應(yīng)的衍生物如重組人促紅細(xì)胞生成素（rhEPO）[12，14，20，22，25]、螺旋B表面肽（HBSP）[28，29]、戊二醛促紅細(xì)胞生成素（GEPO）[30]、ARA290[6]、氨甲酰FC段融合促紅細(xì)胞生成素（cEPO-FC）[12] ?，F(xiàn)就促紅細(xì)胞生成素及相應(yīng)衍生物抗缺血/再灌注損傷的相關(guān)機(jī)制、作用劑量與給藥時(shí)機(jī)、效果評(píng)價(jià)與臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 EPO及衍生物作用機(jī)制

1.1減少細(xì)胞凋亡

眾多研究發(fā)現(xiàn)EPO及其衍生物能顯著地緩解細(xì)胞凋亡。邱炯[17]等 運(yùn)用EPO后發(fā)現(xiàn)心肌缺血梗死面積下降，心肌凋亡細(xì)胞數(shù)量減少。Yasuo Ishii[2] 等在靈長(zhǎng)類動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)EPO處理后腎皮質(zhì)、髓質(zhì)部分凋亡細(xì)胞數(shù)量明顯低于對(duì)照組。A.M.M[3]等在鼠腎臟中也發(fā)現(xiàn)EPO組凋亡細(xì)胞數(shù)量明顯減少但對(duì)壞死細(xì)胞無明顯作用。近幾年研究認(rèn)為減少細(xì)胞凋亡主要通過以下幾種途徑：（1）通過激活PI3K -Akt途徑使凋亡細(xì)胞數(shù)量減少[4，28，29]。（2）激活ERK1/2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，上調(diào)凋亡抑制因子Bcl-2的表達(dá)，下調(diào)促凋亡因子Bax的表達(dá)，提高Bcl-2/Bax比值[9，24]；使HSP70[16]、HSP72[25]表達(dá)增多。（3）caspase-9和caspase-3降低，β受體和EPOR水平升高[9，28]。（4）通過JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路使STAT3水平升高，STAT1水平降低[21]。

1.2抗炎

目前研究發(fā)現(xiàn)EPO及衍生物主要通過下調(diào)胱抑素C、IL-6以及TNF-a水平發(fā)揮抗炎效應(yīng)[2，6，8，10]。Willem G van Rijt[6]發(fā)現(xiàn)EPO衍生物ARA290在作用后1h即可發(fā)揮抗炎效應(yīng)。TNF-a水平降低可能通過以下兩種途徑實(shí)現(xiàn)：（1）抑制p38MAPK活化[8]；（2）使NF-KBp65水平降低[10]。兩者均可以使TNF-a水平降低而起到抗炎效應(yīng)。但是Florian Simon[12]研究中并未發(fā)現(xiàn)通過IL-6以及TNF-a起到抗炎作用。

1.3 減少氧化應(yīng)激反應(yīng)

目前研究發(fā)現(xiàn)EPO及衍生物可以改善抗氧化系統(tǒng)，從而減少機(jī)體及受損器官的氧化應(yīng)激反應(yīng)；并且其起效較慢，EPO用量可能很大。Manabu T.Moriyama[4]等用100U/Kg在30分鐘和即刻使用均未發(fā)現(xiàn)活性氧的改變。Florian Simon[12]等研究發(fā)現(xiàn)在脊髓中神經(jīng)損傷的減少和氧化應(yīng)激反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的。Nick Zavras[31]發(fā)現(xiàn)與西地那非聯(lián)用后睪丸的應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生呈較低水平。Mohammad Reza Ardalan[5]等發(fā)現(xiàn)EPO可使谷胱甘肽還原酶和超氧化物歧化酶水平升高，因而改善抗氧化系統(tǒng)，但未能發(fā)現(xiàn)使谷胱甘肽還原酶和超氧化物歧化酶升高的具體機(jī)制。楊雪飛[15]等也發(fā)現(xiàn)與還原型谷胱甘肽聯(lián)用后可以增加抗氧化酶活性，脂質(zhì)過氧化物水平降低。目前降低氧化應(yīng)激反應(yīng)的具體機(jī)制尚不清楚，可能與減少凋亡、抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)。

1.4 提高器官功能

在各器官缺血再灌注損傷的研究中均發(fā)現(xiàn)EPO能提高各器官在缺血再灌注損傷的耐受性，提高器官功能。EPO及衍生物可以提高腎小球功能，肌酐在24小時(shí)內(nèi)下降[3]；尿素N、Cr升高[7]，纖維化積分降低[9]。對(duì)腎臟的保護(hù)作用與激活A(yù)kt/NO合酶途徑[7]，抗凋亡[3，9]，抗炎性損傷[8]有關(guān)。EPO及衍生物可以使AQP1[22]、AQP4[19]水平降低，減輕在缺血再灌注損傷時(shí)腦水腫，通過NRG-1和存活素表達(dá)升高[23]，GLT-1和GLAST表達(dá)增多[18]，IL-1β表達(dá)下降[20]，減輕腦缺血程度，提高腦部功能。在肝臟中可以提高ASL、ALT水平[14]，提高肝臟功能；增加左心室順應(yīng)性，保護(hù)左心室的收縮和舒張功能[17]；減少軀體神經(jīng)反射，保護(hù)脊髓[12]。并且在2h后提高平均血紅蛋白量（MHC），對(duì)于恢復(fù)器官血液灌注有很好的幫助[32]。

2 作用劑量與給藥時(shí)機(jī)

目前有關(guān)EPO及衍生物應(yīng)用時(shí)的最佳作用劑量與給藥時(shí)機(jī)在動(dòng)物試驗(yàn)中并不統(tǒng)一。Yasuo Ishii[2]等在研究中發(fā)現(xiàn)減少劑量、給藥頻次可使EPO造血功能減小同時(shí)發(fā)揮抗凋亡功能，在靈長(zhǎng)類動(dòng)物中給予EPO4800U/Kg并未發(fā)現(xiàn)造血作用但有抗凋亡作用。Heba M.Shawky[14]等研究鼠肝臟缺血再灌注中發(fā)現(xiàn)在30分鐘時(shí)給予rhEPO 1000IU/Kg效果最好，而大劑量（5000IU/Kg）起效時(shí)間在24h以后能起到同樣效果。因此，對(duì)于最佳作用劑量與給藥時(shí)機(jī)還需進(jìn)一步研究與探索。

3 效果評(píng)價(jià)與臨床應(yīng)用

3.1效果評(píng)價(jià)

鑒于EPO及衍生物在減少細(xì)胞凋亡、抗炎、減少氧化應(yīng)激反應(yīng)、提高器官功能等方面均功能顯著。近幾年不少研究比較了EPO及衍生物，與其他藥物相互之間的效果。Florian Simon[2]等比較了cEPO-FC與rhEPO后發(fā)現(xiàn)cEPO-FC在脊髓恢復(fù)方面比rhEPO有更好的效果，兩者在保護(hù)脊髓功能和抗炎并沒有差異。而楊雪飛[15]在小鼠肝臟中聯(lián)合應(yīng)用還原型谷胱甘肽（GSH）比單用任一藥物效果更好，且EPO（2000U/Kg）+GSH（12.5mg/Kg）效果最佳。但是Nick Zavras[31]在比較EPO與西地那非時(shí)發(fā)現(xiàn)西地那非在小鼠睪丸中效果比EPO更佳。對(duì)于EPO及衍生物，以及與更多其他種類藥物聯(lián)合作用、相互比較的效果還需要更多實(shí)驗(yàn)的探究與評(píng)價(jià)。

3.2 臨床應(yīng)用

在臨床中針對(duì)患者缺血再灌注損傷應(yīng)用EPO及衍生物并不多見。Min XIONG[11]等給脊髓缺血再灌注損傷患者（27例）聯(lián)合應(yīng)用EPO、甲強(qiáng)龍后有很好的神經(jīng)保護(hù)效果，且并未發(fā)現(xiàn)毒副作用。Masato Kato[13]等給肝臟缺血再灌注損傷患者（18例）應(yīng)用EPO后能夠減少住院日，且并無并發(fā)癥發(fā)生；給予30000U/2次劑量效果最佳，且未見血紅蛋白升高。EPO應(yīng)用于缺血再灌注損傷患者可以收到較好的臨床效果。

4 結(jié)語

EPO的非造血功能作用日益突出，目前已經(jīng)有少量的臨床研究獲得了很好的臨床效果。但是EPO及衍生物在非造血功能方面的確切機(jī)制并未完全闡明；同時(shí)臨床應(yīng)用中的最佳劑量與用藥時(shí)機(jī)、確切療效與安全性并不十分清楚，國內(nèi)外尚缺乏相關(guān)大樣本的臨床研究證實(shí)其療效與安全。盡管如此，EPO及衍生物仍然具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其在器官移植方面。這對(duì)于休克微循環(huán)的缺血再灌注損傷的診治與危重癥患者缺血再灌注治療具有啟發(fā)意義。

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