曲美他嗪在急性心肌梗死患者康复治疗中的保护作用的研究
立论依据
项目的研究意义、国内外研究现状分析
　　心脏康复虽然并不是一个崭新的概念，但是我国心脏康复治疗还处在急待提高的水平。急性心肌梗死的病人迅速开通发生栓塞的冠状血管其实只完成了治疗的一部分，心肌梗死后的康复治疗和长期的药物维持治疗也是至关重要的。
心脏康复治疗是指在规范的专业治疗基础上，对病人进行运动训练、生活方式、精神和心理上的综合指导，以安全有效地预防心脏病的一些并发症，减少心脏病恶化的危险性，提高患者的生存质量[1]。心脏康复要与冠心病2级预防、临床治疗紧密结合，是急性心肌梗死整体治疗的重要部分。
随着PCI治疗技术水平的不断提高和推广的越来越广泛，急性心肌梗死病人死亡率大大下降，随之而来的是应该进入康复治疗的病人越来越多。但康复治疗对于很多病人来说还是一个陌生的概念，更多的病人主观认为治病主要依靠药物，但是康复治疗作为一个古老的概念，全新和新兴的方案越来越成为临床医生的必要武器。
　　急性心肌梗死后至少有5个方面的医疗保健需求：改变不健康的生活方式：双心（心血管病患者的精神心理）服务；循证用药（个体化调整剂量和提高依从性）；生活质量评估和职业康复（恢复工作，回归社会）。它可使总死亡率下降20%，冠心病死亡率下降30%，显著减少不必要的反复住院、反复支架置入、反复冠状动脉旁路移植手术，合理控制和降低医疗费用，有利于改善医患关系。
心脏康复治疗运动包括有氧运动、阻抗运动、平衡运动、柔韧运动等手段。恰当的适合的运动方式和运动量有效地提高了心肌及骨骼肌的运动能力。有研究表明有氧运动可以无论休息状态还是次大运动强度下均能够显著降低心率[2,3]。有氧运动能够增加冠状动脉血管腔的直径[4]，心肺运动试验（Cardiopulmonary  exercise testing）系统是重要的工具。该试验方法对于急性心肌梗死病人不仅提高了康复治疗的安全性，而且提供了心脏功能容量（cardiac functional capacity）的客观指标。心肺运动试验系统是通过监测机体在运动状态下的摄氧量（VO2）、二氧化碳排出量（VCO2）、心率(HR)、分钟通气量(VE)等来评价心肺等脏器对运动的反应。由于运动需要肺、心脏和肌肉等脏器密切协调的工作始能完成，因此，心肺运动试验是唯一将心与肺偶连，在运动中同时对他们的储备功能进行评价的科学工具。心肺运动试验同时进行心功能检测和气体代谢分析。气体代谢分析就是在运动中对O2和CO2进行实时连续的（breath-by-breath）测定分析以判断心肺等系统的贮备功能。此外心肺运动试验时，同时还监测经皮血氧饱和度、血气分析，以便综合评价机体的生理状况。 心肺运动试验还通过定量化的最大摄氧量（VO2 max）等指标来衡量心肺功能的。
心肺功能试验不但是科学的康复手段，而且也是目前在国外已公认为是早期发现心功能不全的“金标准”。根据最大摄氧量（VO2 max）可将心功能定量分为4级，A级>20ml/min/kg，无或轻度心功能不全；B级=16-20ml/min/kg，轻度－中度心功能不全；C级=10-15ml/min/kg，中度－重度心功能不全；D级<10-15ml/min/kg，重度心功能不全。
　　通过心肺功能实验利于医师做出正确的运动风险评估、制定运动处方、评价运动康复效果。 运动的生理效应与运动强度成正比，但过高的运动强度又蕴藏着意外风险。不同的人、不同的疾病、不同的患者运动风险也不同，心肺运动试验可帮助确定个体化的运动处方，以达到最佳运动强度和最低的运动风险。
大量的研究证实对于急性心肌梗死患者，给予药物治疗基础上的心脏康复治疗是获益的。在心血管疾病康复中，体力活动既不应不足，也不应过度，才能取得最好的疗效。科学、合理的运动处方依靠的是对患者运动耐量的准确的评估。早年多依据心脏功能分级，结合活动后心率和心电图改变，指导康复活动，这种方法简便易行，但近年来发现本法过于简单，主张应用更为精确的方法，即应用METs指导康复活动，特别是用于急性心肌梗死的康复。METs系指机体在坐位休息时摄氧3.5ml/kg.min为1个METs。心脏功能容量又称体力工作容量（physical workingcapacity）,也就是体力活动的最高限度，其测定一般应用平板或踏车运动试验，测定时应从最低负荷量开始，在测定时有医生在场，连续监测心电图，直至体力疲惫或出现症状时，即达到终点的负荷量，经折算成METs，即是心脏或体力工作容量。
　　根据所测得的患者心脏功能容量，指导患者的生活自理、家务、体育娱乐，职业等活动。 应用METs指导康复活动时，应参考运动生理学知识，避免机械搬用，一般对所求得的容量，主张适当留有余地，按70%左右予以应用，确立患者的个体化运动处方。
　　在急性心肌梗死的治疗中运动试验虽不能替代药物治疗，但急性心肌梗死患者在冠状动脉血管供血障碍时出现心肌细胞代谢障碍，继而由于细胞凋亡和氧化应激的存在，神经-内分泌系统的激活，内皮功能的损伤，心室重塑启动，使心脏发生不可逆转的心力衰竭进程[5]。 运动治疗通过减少心脏收缩压，降低心室率[2,3,6],调节肾素血管紧张素-醛固酮系统。运动治疗能够增加冠状动脉血管腔直径，促进毛细血管再生，促进一氧化氮（NO）的释放[7]，减少氧化应激反应等过程延缓心室重塑，减少心脑血管事件的发生。且在心肌代谢调节方面，运动能够降低甘油三酯和低密度脂蛋白的水平，增加胰岛素敏感性，减少心绞痛及心脑血管意外事件的发生。
　　运动试验中除了选择有氧运动与提高心脏功能相关，而且选择运动的形式也十分重要。其中包括跑步、散步、骑车及游泳等不同的方式会决定运动的效果[8]。Nualnim 等研究显示游泳能够改善超过50岁成年人的低血压状态和改善血管功能[9]。一项关于59-69岁平时缺乏运动的女性运动试验结果显示骑自行车运动，每日30分钟，每周5次，持续3个月后 NO的合成增加显著[7]。跑步机运动能够减少氧化应激、增加内皮依赖的NO的生成，从而提升内皮功能和改善冠脉血管管壁僵硬度[8]。
　　运动试验实现心脏功能的康复虽然是肯定的，但是其基因水平的机制尚未阐明。我们将探讨在急性心肌梗死患者应用有氧运动治疗对体内MicroRNAs水平的影响，MicroRNAs（miRNAs）是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20~25个核苷酸。成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的，随后组装进RNA诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex,RISC），通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。miRNAs参与了心脏基因外显子表达的调节，从而调节心肌细胞的生长，重构、间质纤维化及最终发展为心力衰竭的进程[10,11]，也成为我们干预急性心肌梗死病人预后的重要靶点。
　　2013年有研究显示在巨噬细胞中表达的miRNA-155多功能的 miRNA 分子， miRNA-155作为心肌细胞炎症因子的信号，在急性心肌梗死的发生、发展机制中，参与了炎症反应。慢性炎症通过相关的细胞因子、粘附因子等炎症介质相互关联、相互作用， miRNA-155参与了炎症因子的调节，同时炎症因子TNF-α、 白细胞介素1b(interleukin-1b，IL-1b)、polyI : C、 LPS 和细菌脂蛋白也可促进 miR-155 表达。 miR--155 的过表达可以抑制基质金属蛋白酶 3(MMP-3)MMP-1 的表达，并通过 TLR 的配体和细胞因子降低 MMP-1 MMP-3 的生物学效应；同时miRNA-155参与了血脂的调节，对氧化性低密度脂蛋白(oxLDL)刺激诱导人 THP-1 巨噬细胞产生的炎症反应和脂质聚集起负反馈的调节作用。THP-1 巨噬细胞对脂类具有聚集能力，能够上调清道夫受体(oxLDL 受体1， CD36 和 CD68)，同时促进释放IL-6 IL-8 和 TNF-∝等多种细胞因子， miRNA-155通过对THP-1 巨噬细胞的抑制减少对血脂的清除，导致血脂上调。 miRNA-155直接的作用靶点是一氧化氮合酶（eNOS）， miRNA-155是 ACS加重和促进心绞痛和心梗的再发生的危险信号[12]。
　　miRNA-155 可以通过抑制 AT1R 的表达， miRNA-155 可以与 AT1R 的靶标 mRNA 的 3’ 非翻译末端直接结合，并在体内抑制该蛋白的翻译[13]。血管紧张素受体1（AT1R），AngⅡ 与血管紧张素Ⅱ受体（AT1R）结合后可诱发血管内皮细胞、心肌细胞和平滑肌细胞的调节，诱导心室重塑的发生，及心力衰竭的发生和发展[14,15,16]。把它们作为我们的靶基因探讨其在急性心肌梗死后的表达及个体化运动处方对其的干预作用，从而明确运动康复改善心功能的参与机制及监测指标。
　　运动的强度与躯体康复结果具有明显计量依赖性，包括运动训练的强度、频率和时间[17]。曲美他嗪是优化心肌能量代谢药物的抗心肌缺血药物，是心肌梗死治疗康复过程中辅助药物。当心肌缺血状态下，曲美他嗪能够提高组织对缺氧的耐受力，消除氧自由基[18]，限制血小板-内皮的相互作用。曲美他嗪能够抑制心肌梗死后心肌纤维化的程度[19]，减少梗死面积。我们假设曲美他嗪能够通过能量代谢调节作用，提高急性心肌梗死患者的运动耐量，目前研究表明运动的计量与康复的效果呈直接相关性。也就是在保证安全的情况下，更大的运动剂量获得更好的康复效果。通过评估后应用曲美他嗪组患者是否可以应用更高强度大的运动，提高运动康复的治疗效果，从而证明曲美他嗪在心脏康复治疗中的保护性作用。
　　综上所述，急性心肌梗死病人在PCI术后的治疗是降低死亡率和再住院率的新的挑战，安全、科学的运动处方是心脏康复治疗的重要组成部分。我们旨在探讨运动改善心脏功能有效性其机制。并研究曲美他嗪是否能够提高康复治疗患者的运动耐量，及因此获得更好地心功能的改善效果。
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研究内容及研究方案
研究目标：本研究旨在通过急性心肌梗死病人接受心脏康复治疗前后miRNA-155的表达情况，探讨其参与心脏功能恢复及其可能机制及作用靶点；评价临床应用曲美他嗪治疗提高患者康复治疗运动耐量进而提高康复效果。
研究内容和拟解决的关键问题：
　　随机选取自2014年10月至2015年9月因急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)入住我院并行冠脉造影的患者300例，在常规药物治疗基础上，分为曲美他嗪治疗组和随机对照组各150例。曲美他嗪给药方式：10毫克，每日三次，连续服用一个月。对照组予以常规药物治疗。
　　对患者进行心功能评估：依据早期发现心功能不全的“金标准”-心肺功能试验VO2max评估心功能。本研究采用耶格运动心肺功能测试系统评价心功能。心功能定量分为4级，A级>20ml/min/kg，无或轻度心功能不全；B级=16-20ml/min/kg，轻度－中度心功能不全；C级=10-15ml/min/kg，中度－重度心功能不全；D级<10-15ml/min/kg，重度心功能不全。
　　曲美他嗪治疗组与对照组由同一组康复医师制定康复方案—运动处方，以减少由于治疗方案所致的偏倚。
　　观察运动等综合康复治疗前后心功能改善情况及miRNA-155水平，评估治疗前后疗效。其中心功能采用传统的6分钟步行试验、2分钟踏步实验、200米快速行走实验、心脏彩超、BNP等检查及心肺功能试验等方法，以增加检测的科学性、稳定性和可重复性。
　　从临床的角度评价曲美他嗪应用对心脏康复治疗中提高运动耐量的作用。
拟采取的研究方法
　　采用耶格运动心肺功能测试系统通过VO2max评价心功能。同时应用6分钟步行试验、2分钟踏步实验、200米快速行走实验、心脏彩超、BNP评估心脏功能。
　　制定合理的安全的运动方案。严格把握心脏康复治疗的适应症与禁忌症。
（1）心肺功能评估是制定运动方案重要依据，是实验安全重要保障：
a、仪器评估法：运动负荷心电图（平板运动、踏车试验）
　　心肺运动试验
b、徒手评估法：6分钟步行试验、2分钟踏步实验、200米快速行走实验
c、询问患者平常有无运动习惯，日常生活能力如爬楼梯情况
（2）根据最大摄氧量（VO2max）及无氧阈（AT）制定运动处方，更安全有效。
（3）目标心率=（最大心率-静止心率）×运动强度%+静止心率或摄氧量=50-80% VO2max
　　根据如上数据及调查结果，选择个体化负荷试验方案：静息心率增加30-40次/分，代谢当量≤5METs，严格把控运动终止指征。
　　比较治疗前后血浆中 miRNA-155的表达水平，探讨运动致心功能获益的可能机制及作用靶点。
　　通过组间比较心功能的改善情况及 miRNA-155的表达水平，探讨曲美他嗪对心脏康复治疗中运动耐量的提高。
实验方案及可行性分析、统计学方法
实验方案
1、随机选取自2014年10月至2015年9月因急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)入住我院并行冠脉造影的患者100例，在常规药物治疗基础上，分为曲美他嗪治疗组和随机对照组各50例。曲美他嗪给药方式：10毫克，每日三次，连续服用一个月。对照组予以常规药物治疗。
2、术后10天两组患者分别检测6分钟步行试验、2分钟踏步实验、200米快速行走实验、心脏彩超、BNP、VO2max评价心功能及血浆中 miRNA-155水平。
3、根据上述结果，由同一组医师制定康复方案，开运动处方。
4、康复治疗1个月后再次检测6分钟步行试验、2分钟踏步实验、200米快速行走实验、心脏彩超、BNP、VO2max评价心功能及血浆中 miRNA-155水平。
可行性分析
本研究团队本实验小组在杨萍博士导师的带领下长年从事急性心肌梗死的发病机制及心肌能量代谢药物在急性心肌梗死治疗机制的研究工作，且先后发表曲美他嗪相关文章6篇。
吉林大学中日联谊医院心内科每年接诊急性心肌梗死病人300例以上，且逐年增加，能够提供充分的病例来源。并作为冠状动脉介入治疗培训基地，具有精湛的技术及与国际接轨的理念，且目前我科室新引进耶格运动心肺功能测试系统。其他实验条件、设备和规范的操作流程，实验相关检测均是成熟的技术，相关操作人员均具有丰富的实验经验，能保证实验的顺利进行。具备完善的实验条件和规范的操作流程，实验相关检测均是成熟的技术，相关操作人员均具有丰富的实验经验，能保证实验的顺利进行。
统计学方法
统计资料使用SPSS17.0统计软件计算。计量资料用“均数±标准差”表示，两组间均数比较采用t检验。计数资料以例数及百分数表示，采用 检验。多因素分析采用Logistic回归分析方法找出独立的相关因素。以P<0.05为差异有统计学意义。
研究计划及预期研究成果
预期研究成果
1、为急性心肌梗死患者临床康复治疗提供理论依据；
2、为曲美他嗪应用于急性心肌梗死患者心梗后康复重要的提高运动耐量治疗，达到提高治疗效果提供理论依据；
3、撰写SCI论文2篇。
研究基础
　　本项目申请者团队在杨萍博士导师的带领下长年从事急性心肌梗死的发病机制及心肌能量代谢药物在急性心肌梗死治疗机制的研究工作。申请者博士毕业，先后参与国家自然科学基金、省科技厅、市科委及横向课题9项，发表中英文章9篇。
　　我心内科常规随访病人制度是本实验的有力保障，作为临床药理基地，每年均能圆满完成承接的研究项目。自2011年先后发表了关于曲美他嗪及左卡尼汀等药物对心肌缺血大鼠心肌氧化代谢的影响及对心力衰竭进程的影响等文章10篇。
吉林大学中日联谊医院心内科每年接诊急性心肌梗死病人300例以上，且逐年增加，能够提供充分的病例来源。并作为冠状动脉介入治疗培训基地，具有精湛的技术及与国际接轨的理念，且目前我科室新引进耶格运动心肺功能测试系统，心脏康复综合治疗将在我科开展。心内科具备专门的随访室和随访医师，GE超声机、心电图机等为心肌梗死患者的术后随访提供条件，是该研究的有力保障和数据来源的可靠途径。
　　我们已观察2013年2013年1月至2013年12月因急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)入吉林大学中日联谊医院并行冠脉造影的患者214例，并对STEMI患者发生心衰的危险因素进行相关性分析。发现曲美它嗪的应用能够减少ATEMI患者发生心衰的概率（P=0.026）。（文章待发表）。对于STEMI患者的观察和研究是我科室的常态化工作，为本科研进行的顺利性和严谨性提供保障。
　　目前我们具备完善的实验条件和规范的操作流程，实验试剂可商业购买，实验相关检测均是成熟的技术，相关操作人员均具有丰富的实验经验，能保证实验的顺利进行。
吉林大学中日联谊医院申请者：李佳彧