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三氧能治疗慢性心力衰竭吗？

时间：2023-10-21 11:58:53

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众所周知，在心衰的发生发展的过程中，氧化应激都扮演着一个重要的作用，过度的氧化应激不仅会造成心肌重构、心肌细胞凋亡，还会引起心脏节律的改变，诱发心律失常。而三氧治疗的主要作用机制就是激活机体的抗氧化系统，诱导机体氧化应激的耐受，从原理上看三氧治疗貌似可以成为心衰的一种治疗手段，然而人体的生命活动受多种因素的综合作用，并非是1+1=2的简单计算。有位伟人曾经说过“实践是检验真理的唯一标准”，到底三氧治疗是否对心衰发挥治疗作用呢？今天小编给大家分享一篇发表在《Cardiovasc Toxicol》上关于三氧治疗射血分数降低性心衰的临床研究，为了帮助大家更好地理解这篇文章，小编贴心地为大家准备了一点科普小知识。

小编Tips

心力衰竭（Heart Failure）：简称心衰，指由于心脏的收缩功能和（或）舒张功能发生障碍，不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍的症候群。

射血分数（Ejection Fractions）：每搏输出量占心室舒张末期容积量的百分比，正常值为50-70%，可通过心脏彩超进行检查，是判断心力衰竭类型的重要指征之一。心室射血分数是指心室的每搏输出量占心室舒张末容积的比例,计算公式为:EF=(EDV-ES)×100%/EDV。

射血分数降低性心衰（HFrEF）：慢性心力衰竭左室射血分数（LVEF）＜40%称为HFrEF。

正文

摘要

本研究的目的是探究三氧治疗对于射血分数降低性心衰（HFrEF）病人在氧化应激、心脏功能以及临床症状方面的治疗效果。我们募集了40名左心室射血分数（LVEF）＜35%，NYHA分级为II级和III级心衰患者作为试验组，40名没有心衰的受试者作为对照组。患有HFrEF的病人在给予常规心衰治疗的同时给予三氧治疗作为辅助治疗，时间持续5周。在治疗前和治疗后均检测了受试者的左心室收缩末期和舒张末期容积、6分钟步行距离以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、还原型谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPx）、丙二醛（MDA）、NO以及N端前脑钠肽（NT-proBNP）的血清水平。结果发现三氧治疗明显减少了NO、MDA以及NT-proBNP的水平，并且明显增加了SOD、CAT、GSH以及GSHPx（P＜0.001），LVEDV和LVESV均明显减小，然而，LVEF并没有明显的改善（P=0.567）。反映心衰的生化指标——NT-proBNP明显减少（P＜0.001），反映心衰改善指标的6分钟步行距离明显增加（P＜0.001）。三氧治疗很可能是通过激活抗氧化系统来发挥改善作用，三氧治疗对于传统的针对射血分数降低性心衰的治疗手段有着更大的治疗潜力。

研究背景

大量实验和动物模型的研究结果表明，氧化应激作为一种以过量ROS产生以及抗氧化物质减少为主要特征的病理过程，在心衰的发病过程中扮演着重要的作用。在心衰病人中，血清高水平的氧化应激与疾病的加重和不良的预后都有着很大的关系。最近的试验结果清楚地证明了在心衰病人中改善氧化应激所能带来的治疗效果。因此，抗氧化治疗已经被认定为是一种减少心衰病人氧化损伤和防止心衰进展的一种有前景的干预手段。三氧治疗是一种让一定量的氧气/三氧气体进入体腔或循环系统的治疗手段，重复的三氧刺激的结果是能够通过激活机体抗氧化系统来诱导机体对氧化应激的耐受。三氧治疗能够被用作很多疾病的治疗手段尤其是那些发病机制与炎症或免疫抑制相关的疾病。这些疾病包括创伤、与年龄相关的退行性变以及缺血和感染性疾病。大量关于三氧应用的研究结果都表明三氧能够引起氧化应激的减少和抗氧化系统的激活。在本文中，我们试图去证明三氧治疗对射血分数降低性心衰病人的氧化应激、心脏功能和临床症状方面的治疗效果。

材料和方法

受试人群

40名左室射血分数低于35%的患者通过埃尔津坎大学心脏内科入院，射血分数通过超声心动检测，根据NYHA分级为II级和III级，40名未患心衰的患者作为对照组。排除标准如下：（1）甲状腺功能亢进（2）凝血功能障碍（3）葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症（4）过去21天内有急性冠脉综合症历史（5）急性感染（6）服用过免疫抑制剂或抗氧化药物。80名受试者都经过以上标准筛选。试验组患者在过去3个月中都接受过标准的心衰治疗，所有病人签署了知情同意书，试验方案通过了伦理委员会审批。

三氧治疗

三氧/氧气混合气体能够通过静脉、肌内、关节腔、胸腔、直肠、椎间盘以及其他局部路径给予。主要的三氧给予形式为静脉或全身形式。

本次研究中，我们对心衰病人给予三氧的方式包括三氧大自血和三氧小自血，所有过程严格按照国际标准《马德里宣言》，具体给予方式如下：从病人肘部静脉抽取90mL血液，置于包含10mL抗凝剂（3.8%枸橼酸钠）的容器中，抽血完成后，用生理盐水维持静脉通路，向容器内充入等体积为90mL浓度为20-50μg/mL的三氧气体，三氧由医用三氧发生器制取，三氧浓度通过了国际三氧协会的检测。

三氧气体和血液混合5min，混合过程避免泡沫的形成，因为血液具有黏度，所以气体和血液的混合不可能瞬间完成，所以保证混合时间是有必要的。在这5min的混合时间里，三氧迅速与血液中的抗氧化物质和多聚不饱和脂肪酸反应，产生少量的过氧化氢和烯醛，这两种物质能够引起红细胞的一系列生物活性反应，当血液被回输至患者体内时，这两种物质也能够引起组织细胞的一系列反应。当血液混合完成后，将其在15-20min内输入患者体内，整个过程大概持续40min。小自血是抽取5mL血液和等体积的三氧气体混合，然后输回患者体内。

在本研究中，我们每周交替使用三氧小自血和三氧大自血，持续5周，给予三氧剂量为20-40mg/L，我们遵循从低剂量开始，缓慢增加浓度的原则。每次治疗前，我们都会询问是否有改善的症状，并且保持剂量调节的规律性。我们保证患者每次治疗至少2小时前并未服用药物（尤其是抗凝药、降压药以及降糖药）。其中有两个患者不能耐受20mg/L的剂量，我们在研究结果中进行了剔除。

生化检测

在每次治疗前后，我们都对患者的血进行取样。样品达到一定数量时我们拿去检测血中的GSH、GSHPx以及血红蛋白。检测完后剩余样品进行离心（3500rpm，10min），分离的血浆用于检测MDA、NO和NT-proBNP的含量，分离出的红细胞用于检测SOD和CAT的活性，其他生化指标由我们的生化试验室进行检测。

检测NO用的是总NO检测试剂盒，用于检测血浆中总NO的含量。试剂盒是通过使用硝酸盐还原酶检测硝酸盐向亚硝酸盐的转化，通过偶氮染料染色后，使用比色法（540nm）确定亚硝酸盐的含量进而计算出NO的水平。

血浆中MDA含量的测定通过硫代巴比妥酸反应物法测定，单位为nmol/mL。

全血中的GSHPx含量使用Lawrence 和 Burk的方法，单位为U/g Hb，GSHPx活性由终点法测定GSH含量和异丙苯过氧化氢（GSHPx的反应底物）的量计算。活性用每分钟减少的GSH的量来表示。

使用黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶生成超氧自由基，然后与硝基蓝四氮唑反应，使用甲臜染色，用于检测SOD的活性，单位为U/g Hb。

全血中GSH的含量使用Sedlak 和 Lindsay的方法进行测定（412nm），单位表示为nmol/g肾脏组织。

红细胞CAT活性使用AEBI方法进行测定，单位为过氧化物/克/血红蛋白，检测原理为在240nm检测过氧化氢分解的速率，单位为K（分解速率）/g Hb。

血浆NT-proBNP水平使用ELISA试剂盒通过分光光度计进行测定。测定的原理为酶联免疫分析。试剂盒中的滴定板内含NT-proBNP的特异性抗体，Biotin偶联抗体与avidin偶联的酶反应会引起颜色的改变，酶底物的反应通过终止液（硫酸溶液）终止，颜色改变通过450±10nm波长测定。样品中NT-proBNP的浓度通过OD值与标准曲线的对比得出。

多普勒超声心动图

超声心动图的检测在三氧治疗前以及5周的疗程结束后进行，使用仪器型号为GE Vivid S5 Dimension。使用传感器为3.5MHz，所有操作遵循美国超声心动协会标准，在右侧卧位的姿势下完成，所有超声结果的分析均由经验丰富的专业人员在不知情的状态下完成。左室射血分数使用改良的Simpson法计算得出。

6min步行试验

6分钟步行试验严格遵照美国胸外协会指南检测，试验在三氧治疗前以及5周疗程结束后分别进行。病人被要求在6min中内尽可能快的步行，步行距离在步行结束后进行统计。

数据统计

试验数据使用统计软件进行分析，正态分布数据通过柯斯二世检验进行统计，多个数据的通过均值±标准差以及中值进行表示。配对T检验和秩和检验用于进行比较分析。P＜0.05认为存在显着性差异。

研究结果

受试者简介

40位患有HFrEF的患者以及40位不患心衰的患者都被包括在此次试验。HFrEF患者和正常受试者的基本特征见表1，HFrEF患者和正常受试者在年龄、性别、吸烟、是否存在慢阻肺、是否存在原发性高血压以及II型糖尿病、是否有房颤以及急性冠脉综合征、是否服用阿司匹林、血管紧张素受体抑制剂以及抗凝药物方面均未出现统计学差异。（P＞0.05）

HFrEF患者平均年龄为65.4±6.8，左室射血分数为26.6±7.9 %。引起心衰的病因，55%的患者为缺血，45%的患者为非缺血性扩张型心肌病。心脏功能分级：62.5%的患者为NYHA标准分级II级，37.5%的患者为NYHA标准分级III级。超过75%的患者都接受过可以耐受的最优的心衰治疗，12.5%的患者有房颤节律并且这些病人都接受过抗凝治疗。

表1

HFrEF患者以及正常受试者的临床特征、生化指标以及超声心动图指标见表2，HFrEF患者以及正常受试者在收缩压、舒张压、心率、尿素氮、肌酐、谷丙转氨酶、谷草转氨酶以及血象的指标方面均不存在统计学差异（P＞0.05），根据超声心动图结果，HFrEF病的左室舒张末期内径和左室舒张末期容积明显高于正常受试者，左室射血分数明显低于正常受试者（P＜0.001）。

HFrEF患者和正常受试者相比，血清MDA、NO合成酶以及NT-proBNP水平明显升高，HFrEF患者的SOD、CAT、GSH、GSHPx以及6分钟步行试验均明显低于正常受试者。

表2

治疗前后指标改变

治疗后HFrEF患者的临床和超声心动图的指征见表3，治疗前后收缩压和舒张压并未出现统计学差异，但是治疗前后心衰的指标均有明显的改善，三氧治疗后左室收缩末期容积和内径、舒张末期容积和内径均有明显改善（P＜.001）。但是左室射血分数并未出现统计学差异（P=0.567）。

表3

HFrEF患者治疗前后的生化指标以及6分钟步行实验结果见表4，治疗前后血象和肝肾功能指标均没有统计学差异（P＞0.05）。治疗前后包括NO和MDA在内的氧化指标都明显降低（P＜0.001），三氧治疗后包括SOD、CAT、GSH和GSHPx在内的抗氧化指标明显增加（P＜0.001）。心衰的重要指标NT-proBNP明显减少，6分钟步行试验结果明显改善。（P＜0.001）。

表4

讨论

在本研究中，我们证明了通过对HFrEF患者进行三氧治疗能够明显地减少氧化应激的标志物，增加抗氧化系统的标志物。同时，接受三氧治疗之后患者的6分钟步行试验结果明显改善，预示着患者活动度有明显的增加。

心衰是一种受多种系统影响的综合性疾病，氧化和抗氧化系统的平衡就是其中的一个，当大量ROS的增加导致氧化应激的时候，抗氧化系统会被氧化系统所抑制，其中最重要的机制是当ROS引起神经-体液以及组织损伤的时候，抗氧化系统会被抑制。心衰因此往不好的方向恶化，导致心肌重构，心肌细胞凋亡的增加，内皮功能的紊乱，兴奋-收缩功能的破坏。大量的研究表明，在心衰的过程中表现出抗氧化系统的抑制和氧化应激的增加，Belch等人作的一项研究中，观察到心衰病人体内丙二醛的增加和血浆硫醇的减少。Arai等人在研究中发现心肌梗塞发生后，心衰的出现与抗氧化能力的不足或者说与氧化应激的增加密切相关，这种改变首先表现在左室，接下来发生在右室。进一步的研究表明，抗氧化能力的变化与心室血液动力学的改变密切相关，暗示着抗氧化能力的减弱在心室的功能紊乱发生过程中扮演着重要作用。另外，Hill 和 Singal的研究中也表明了抗氧化能力的不足或者说氧化应激的增加与心肌梗塞后的心衰发生有着密切的关系。

过氧化氢是三氧治疗过程中氧化应激和脂质过氧化物的产物，扮演着第二信使的作用，从而介导了三氧治疗的一系列生物活性反应。重复小剂量的三氧给予能够引起机体对氧化应激的耐受。多种细胞因子的增加与在细胞膜发现的脂肪酸的氧化有关。在臭氧改善的各种病理过程中，尤其是炎症的过程，首当其冲发挥作用的就是免疫系统。在过去的十年中，大量生理学和临床工作都明确表明，三氧治疗在对三氧治疗敏感的病人中能够通过上调抗氧化酶（SOD、GSHPx、谷胱甘肽S转移酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶）纠正多种病理过程。首先是在1996年，证明三氧治疗通过小剂量、精准、重复的氧化刺激激发人体血液抗氧化的潜能。Borrego等人报道了在顺铂引起的大鼠肾脏中，还原型谷胱甘肽、SOD、CAT、GSHPx均被抑制，而臭氧的预处理能够有效防止血清肌酐水平的升高。在Safwat等人的报道中，三氧治疗能够延缓大鼠肝脏和肾脏中与衰老相关的慢性氧化应激，在这个研究中，通过三氧治疗后能够发现氧化应激标志物——NO和MDA水平的明显减少，三氧治疗后，能够检测到抗氧化的标志物——SOD、CAT、GSH和GSHPx水平的明显增加。

在临床试验中，三氧大自血治疗使用的剂量和治疗时间多种多样，Borrelli等人发现三氧大自血对于高风险的老年黄斑变性患者仍能表现出很好的安全性和疗效，三氧大自血被用于对门诊接收的病人进行治疗，前7周每周2次，第3个月开始，每个月2次持续12个月，三氧使用浓度和体积为50mg/L，225mL。Wu等人发现三氧大自血能够促进急性脑梗塞患者神经功能的恢复，同时能够减少远期损伤，并且表现出很高的安全性，三氧大自血治疗为一天一次，8-12天为一个疗程，三氧浓度和体积为47mg/L，100mL，在本研究中，三氧大自血治疗为一周3次，共5周，三氧浓度和体积为20-50mg/L，100mL。

在以往的研究中，给予心衰患者外源性的抗氧化物质来对抗氧化应激，Ghatak等人在心衰病人体内发现，在三氧治疗期间，与给予常规治疗的病人相比，病人体内的超氧阴离子和MDA明显升高，相对的，CAT、GSHPx和SOD的水平与治疗前相比均有明显升高。Keith等人发现，补充维生素E并不会对晚期心衰病人的预后、功能恢复或者生活质量产生明显的改善作用，这提示氧化/抗氧化系统在心衰中扮演着重要的作用，同时，三氧治疗后患者的6分钟步行试验结果有明显改善，生化指标NT-proBNP明显减少。

我们的研究仍然存在缺陷，首先，本研究为单一中心试验，临床样本仍然不够大，其次，本研究中所有的心衰病人均为土耳其人，考虑到人种的差异，本项研究的结果并不一定适用于所有人群。第三，随访的时间还不够长以至于不能观察到三氧治疗在患者死亡率和心血管事件发生率方面是否有积极作用。最后，我们的对照组并不是心衰患者，在本文中，为了独立验证三氧治疗的有效性，安慰剂的效应本应该被加入到实验设计的考虑中。

结论

三氧治疗对于HFrEF患者的氧化/抗氧化系统以及临床指标方面存在的着积极的作用，根据本研究的结果，我们相信三氧治疗能够为HFrEF患者在现有治疗手段上提供一个新的选择。