冠状动脉侧支循环与心肌缺血
作者：王立军
单位：
王立军 深圳市宝安区人民医院，心内科，广东省，518101；崔连群 山东省千佛山医院，心血管病研究室
关键词：心肌梗塞；心肌缺血；侧支循环
崔连群审校 崔连群审校
摘要：冠状动脉侧支循环的建立和发展是机体重要的代偿机制之一。预先存在的侧支循环可缩小心肌梗塞范围，防止或延缓左心室重构，维持残存心肌活性，但同时也是梗塞后心绞痛和室性心律失常的根源，是心肌缺血的标志。同其他代偿机制一样，侧支循环是一柄双刃剑，应积极发挥其有利的一面，防止其不利的一面。
中图分类号：R541.4
文献标识码：A
, 百拇医药
文章编号：1000-3614(1999)05-0317-03
当某一冠状动脉主支或分支存在严重狭窄或闭塞时，其供血区心肌可由其它分支发出的交通支得到血供，这些交通支被称为侧支循环。本文就侧支循环的建立、功能及其与预后的关系作一综述。
1 侧支循环的类型及方式
按侧支循环的存在类型分为 ①冠状动脉内侧支循环：指同一支冠状动脉内部分支之间形成的吻合，如前降支的穿隔支与前降支远端之间的吻合；如侧支来自同一血管闭塞的近端，跨过病变到远端则称为桥侧支。②冠状动脉间侧支循环：指冠状动脉三大主支分支之间的吻合。③冠状动脉外侧支：指心肌的Thebesian系统、心肌窦状隙等，不仅与心腔相通，也与小动脉、小静脉、毛细血管床有广泛的联络，是冠状循环的辅助部分，占次要地位。
按源血管侧支发出的部位分为 ①非危险性侧支(non-jeoperdized collateral):指源血管无狭窄或于狭窄前发生侧支。②危险性侧支(jeoperdized collateral):指侧支在狭窄>70%冠状动脉的远端发出，侧支功能受限，随时可发生再梗塞，见于多支病变。心肌梗塞后远离性缺血多由危险性侧支供血。
, 百拇医药
2 侧支循环建立的影响因素及机制
2.1 影响因素
影响侧支循环建立的因素很多，包括心肌缺血的严重程度及持续时间，冠状动脉病变支数、狭窄的速度、程度及部位，预先存在的吻合支的类型和数量，跨吻合支压差，神经体液因素及运动、药物影响等，其中冠状动脉狭窄、跨吻合支压力差和心肌缺血是侧支循环形成和发展的主要影响因素。
人类心脏冠状动脉间存在广泛的吻合，形成潜在的通道，当存在心肌缺血和压力差时便开放。经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)时，球囊充盈，选择性闭塞一支冠状动脉，同时经另一支冠状动脉造影，发现一部分患者的侧支循环明显增强，球囊充盈结束后，侧支便消失了[1]。吻合支在剪切力的作用下发生扩张，细胞间隙增大，接触抑制丧失，从而引起细胞的增殖。Scheel等[2]用犬制成慢性贫血模型，以消除冠状动脉间压力差的影响，4周后发现侧支明显增加。Chilian等[3]向实验动物犬的回旋支内灌注直径25 μm的微球，造成回旋支供血区的缺血，在冠状动脉各主支之间无压力差的情况下，亦观察到侧支循环明显增强。这些实验均说明，仅心肌缺血就可促使侧支的形成与发展。一般情况下，侧支循环的形成是上述众多因素共同作用的结果。
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2.2 促进侧支循环建立的分子机制
已知的潜在促进心肌侧支血管生成的生长因子有：碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子和血小板衍生生长因子等。目前了解较多的是成纤维细胞生长因子(FGF)和VEGF。
VEGF：80年代初由Senger等[4]首先发现，因其具有使血管通透性增加的作用而被命名为血管渗透因子。1989年证实其还具有促使血管内皮细胞分裂增殖的作用，又被命名为VEGF。VEGF是一种糖蛋白，分子量34～46KD，是由两条相同的肽链通过二硫键连接构成的同源二聚体。VEGF特异的、强烈的刺激新生血管的生长，增加血管通透性，促进纤溶酶活性，防止血栓形成，舒张血管，并增强内皮衍生舒张因子(EDRF)的作用，使扩张的血管血流量增加。VEGF受体有两个：FLT和KDR，均具有受体酪氨酸蛋白激酶的活性，目前发现只有血管内皮细胞有上述受体，说明VEGF只特异性的作用于血管，而不能促进其他细胞的增殖。
, 百拇医药
缺氧可使离体培养的心肌细胞VEGF信使核糖核酸(mRNA)表达增加数倍[5]，并且VEGF受体的表达亦增加。Flamme等[6]发现在VEGF过度表达的部位，其FLK-l受体上调，说明VEGF与其受体之间存在正反馈调节机制。腺苷可使VEGF稳定性增加。动物实验中，Tsurumi等[7]将人类VEGF-16S 100μg注入兔缺血的肢体内，30天后发现每个注射部位的侧支血管均明显增加，毛细血管增生，血流量增加。
FGF：FGF亦称肝素结合生长因子-Ⅱ(HBGF-2)，分子量16～18 KD。内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞均可合成、分泌FGF。FGF有aFGF和bFGF两种分子形式，均能促进内皮细胞、成纤维细胞的增殖和血管生长。Fujita等[8]将12例不稳定性心绞痛组与8例非缺血性心脏病对照组进行对照，于心外科手术时由心大静脉采血，测定bFGF，发现不稳定性心绞痛组bFGF浓度显著高于对照组，推测bFGF参与了侧支循环的形成。Uchida等[9]在动物实验中将bFGF直接注入犬的心包腔，发现侧支循环明显增加，梗塞面积减小。心肌缺血时，热体克蛋白表达增加，热体克蛋白有促进FGF分泌的作用[10]。新近Schumacher等[11]已首次将基因重组的bFGF用于临床，认为因多支病变无法进行完全血运重建时，用bFGF是一种恰当选择。
, 百拇医药
3 急性心肌梗塞后侧支循环的作用
动物实验和临床观察中，均证实侧支循环对心肌的保护作用。Dewood等[12]报道在急性Q波心肌梗塞后最初的几个小时内，有86%患者的梗塞相关动脉是完全闭塞的，其危险区心肌的存活依赖于闭塞血管的再通或侧支循环的建立。预先存在的侧支循环可改变梗塞的类型，缩小心肌梗塞范围，甚至可以避免心肌梗塞的发生。心肌梗塞后建立的侧支循环可防止左心室晚期重构[13]。
侧支循环的出现，表明其中有一支冠状动脉狭窄80%以上[14]，而良好的侧支其供血量仅相当于近端狭窄90%冠状动脉的供血量，安静时可满足心肌供血，但运动时血流量增加受限而出现心肌缺血[15]。侧支循环的出现，是梗塞后残存心肌存在的标志[16]，因而也成为梗塞后心绞痛、室性心律失常的根源。侧支血管本身具有与固有血管不同的药理学特性，对循环中的缩血管物质有高反应性，可引起侧支血管闭塞，是心肌梗塞后心绞痛的发生机制之一[17]。心肌梗塞后侧支循环丰富者，程序刺激较容易诱发室性心动过速[18～19]，后者是猝死的高危因素。
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综上所述，同机体的其他代偿机制一样，冠状动脉侧支循环对预后的作用有其两面性，是一柄双刃剑。在积极促进侧支循环建立的同时，应尽早行血运重建术，从而从根本上改善患者的预后。
作者简介：王立军(1963-)，男，主治医师，硕士，主要从事冠心病介入诊治方面的研究
参考文献
1 Kyriakides ZS,Tousoulis D,Iliodromitis EK,et al.The reactivity of the contralateral artery at the time of balloon dilation during coronary angioplasty.Eur Heart J,1995,16:794—798.
2 Scheel KW,Williams SE.Hypertrophy and coronary and collateral vascularity in dogs with severe chronic anemia.Am J Physiol,1985,249:H1031—H1037.
, 百拇医药
3 Chilian WM,Mass HJ,Williams SE,et al.Microvascular occlusions promote coronary collateral growth.Am J Physiol,1990,258:H1103—H1111.
4 Senger DR,Galli SJ,Dvorak AM,et al.Tumor cells secrete a vascular permeability factor that promotes accumulation of ascites fluid.Science,1983,219:983—985.
5 Banai S,Shweiki D,Pinson P,et al.Upregulation of vascular endothelial growth factor expression induced by myocardial ischemia:implication for cronary angiogenesis.Cardiovasc Res,1994,28:1176—1179.
, 百拇医药
6 Flamme I,VonReutern M,Drexler HCA,et al.Over-expression of vascular endothelial cell growth factor in the avian embro induces hypervascularization and increased vascular permeability without alteration of embryonic pattern formation.Dev Biol,1995,171:399—414.
7 Tsurumi T,Takeshita S,Chen D,et al.Direct intramuscular gene transfer of naked DNA encoding vascular endothelial growth factor augents collateral development and tissue perfusion.Circulation,1996,94:3281—3290.
, http://www.100md.com
8 Fujita M,Ikemoto M,Kishishita M,et al.Elevated basic fibroblast growth factor in pericardial fluid of patients with unstable angina.Circulation,1996,94:610—613.
9 Uchida Y,Yanagisawa MA,Nakamura F,et al.Angiogenic therapy of acute myocardial infarction by intrapericardial injection of basic fibroblast growth factor and heparin sulfate:an experimental study.Am Heart J,1995,130:1182—1188.
10 Andre SJ,Sharman HS,Knoll R,et al.Expression of heart shock protein in the normal and stunned porcine myocardium.Cardiovasc Res,1993,27:1421—1429.
, http://www.100md.com
11 Schumacher B,Pecher P,Von Specht BU,et al.Induction of neoangiogenesis in ischemic myocardium by human growth factors:first clinical results of a new treatment of coronary heart disease.Circulation,1998,97:645—650.
12 Dewood MA,Spore SJ,Hensleg GR,et al.Coronary arteriographic findings in acute transmural myocardial infarction.Circulation,1993,68 (Suppl 1):39.
13 Kodama K,Kusouka H,Sakai A,et al.Collateral channels that develop after an acute myocardial infarction prevent subsequent left ventricular dilation.J Am Coll Cardiol,1996,27:1133—1139.
, http://www.100md.com
14 Schartz H.Temperal evolution of the human coronary collateral circulation after myocardial infarction.J Am Coll Cardiol,1984,4:408.
15 高润霖.冠心病的X线检查.见：陈在嘉主编.临床冠心病学.第一版.北京：人民军医出版社，1994.185—217.
16 Fujita M,Ohno A,Wada O,et al.Collateral circulation as a marker of the presence of viable myocardium in patients with recent myocardial infarction.Am Heart J,1991,22:409—414.
17 Jain A,Myers H,Sapin PM,et al.Angiographic demonstration of spontaneous variation in coronary collateral blood flow:a mechanism for post-infarction angina.Am Heart J,1992,123:1060—1062.
, 百拇医药
18 Brugada P,Deswart H,Smeets JLRM,et al.The role of collateral blood supply in ventricular tachycardia after myocardial infarction.Eur Heart J,1988,9:1104—1111.
19 Saxon LA,Sherman T,Stevenson WG,et al.Ventricular tachycardia after infarction source of coronary blood flow to the infarct zone.Am Heart J,1992,124:84—89.
收稿：1998-12-24
修回：1999-03-01, 百拇医药
单位：
王立军 深圳市宝安区人民医院，心内科，广东省，518101；崔连群 山东省千佛山医院，心血管病研究室
关键词：心肌梗塞；心肌缺血；侧支循环
崔连群审校 崔连群审校
摘要：冠状动脉侧支循环的建立和发展是机体重要的代偿机制之一。预先存在的侧支循环可缩小心肌梗塞范围，防止或延缓左心室重构，维持残存心肌活性，但同时也是梗塞后心绞痛和室性心律失常的根源，是心肌缺血的标志。同其他代偿机制一样，侧支循环是一柄双刃剑，应积极发挥其有利的一面，防止其不利的一面。
中图分类号：R541.4
文献标识码：A
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文章编号：1000-3614(1999)05-0317-03
当某一冠状动脉主支或分支存在严重狭窄或闭塞时，其供血区心肌可由其它分支发出的交通支得到血供，这些交通支被称为侧支循环。本文就侧支循环的建立、功能及其与预后的关系作一综述。
1 侧支循环的类型及方式
按侧支循环的存在类型分为 ①冠状动脉内侧支循环：指同一支冠状动脉内部分支之间形成的吻合，如前降支的穿隔支与前降支远端之间的吻合；如侧支来自同一血管闭塞的近端，跨过病变到远端则称为桥侧支。②冠状动脉间侧支循环：指冠状动脉三大主支分支之间的吻合。③冠状动脉外侧支：指心肌的Thebesian系统、心肌窦状隙等，不仅与心腔相通，也与小动脉、小静脉、毛细血管床有广泛的联络，是冠状循环的辅助部分，占次要地位。
按源血管侧支发出的部位分为 ①非危险性侧支(non-jeoperdized collateral):指源血管无狭窄或于狭窄前发生侧支。②危险性侧支(jeoperdized collateral):指侧支在狭窄>70%冠状动脉的远端发出，侧支功能受限，随时可发生再梗塞，见于多支病变。心肌梗塞后远离性缺血多由危险性侧支供血。
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2 侧支循环建立的影响因素及机制
2.1 影响因素
影响侧支循环建立的因素很多，包括心肌缺血的严重程度及持续时间，冠状动脉病变支数、狭窄的速度、程度及部位，预先存在的吻合支的类型和数量，跨吻合支压差，神经体液因素及运动、药物影响等，其中冠状动脉狭窄、跨吻合支压力差和心肌缺血是侧支循环形成和发展的主要影响因素。
人类心脏冠状动脉间存在广泛的吻合，形成潜在的通道，当存在心肌缺血和压力差时便开放。经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)时，球囊充盈，选择性闭塞一支冠状动脉，同时经另一支冠状动脉造影，发现一部分患者的侧支循环明显增强，球囊充盈结束后，侧支便消失了[1]。吻合支在剪切力的作用下发生扩张，细胞间隙增大，接触抑制丧失，从而引起细胞的增殖。Scheel等[2]用犬制成慢性贫血模型，以消除冠状动脉间压力差的影响，4周后发现侧支明显增加。Chilian等[3]向实验动物犬的回旋支内灌注直径25 μm的微球，造成回旋支供血区的缺血，在冠状动脉各主支之间无压力差的情况下，亦观察到侧支循环明显增强。这些实验均说明，仅心肌缺血就可促使侧支的形成与发展。一般情况下，侧支循环的形成是上述众多因素共同作用的结果。
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2.2 促进侧支循环建立的分子机制
已知的潜在促进心肌侧支血管生成的生长因子有：碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子和血小板衍生生长因子等。目前了解较多的是成纤维细胞生长因子(FGF)和VEGF。
VEGF：80年代初由Senger等[4]首先发现，因其具有使血管通透性增加的作用而被命名为血管渗透因子。1989年证实其还具有促使血管内皮细胞分裂增殖的作用，又被命名为VEGF。VEGF是一种糖蛋白，分子量34～46KD，是由两条相同的肽链通过二硫键连接构成的同源二聚体。VEGF特异的、强烈的刺激新生血管的生长，增加血管通透性，促进纤溶酶活性，防止血栓形成，舒张血管，并增强内皮衍生舒张因子(EDRF)的作用，使扩张的血管血流量增加。VEGF受体有两个：FLT和KDR，均具有受体酪氨酸蛋白激酶的活性，目前发现只有血管内皮细胞有上述受体，说明VEGF只特异性的作用于血管，而不能促进其他细胞的增殖。
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缺氧可使离体培养的心肌细胞VEGF信使核糖核酸(mRNA)表达增加数倍[5]，并且VEGF受体的表达亦增加。Flamme等[6]发现在VEGF过度表达的部位，其FLK-l受体上调，说明VEGF与其受体之间存在正反馈调节机制。腺苷可使VEGF稳定性增加。动物实验中，Tsurumi等[7]将人类VEGF-16S 100μg注入兔缺血的肢体内，30天后发现每个注射部位的侧支血管均明显增加，毛细血管增生，血流量增加。
FGF：FGF亦称肝素结合生长因子-Ⅱ(HBGF-2)，分子量16～18 KD。内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞均可合成、分泌FGF。FGF有aFGF和bFGF两种分子形式，均能促进内皮细胞、成纤维细胞的增殖和血管生长。Fujita等[8]将12例不稳定性心绞痛组与8例非缺血性心脏病对照组进行对照，于心外科手术时由心大静脉采血，测定bFGF，发现不稳定性心绞痛组bFGF浓度显著高于对照组，推测bFGF参与了侧支循环的形成。Uchida等[9]在动物实验中将bFGF直接注入犬的心包腔，发现侧支循环明显增加，梗塞面积减小。心肌缺血时，热体克蛋白表达增加，热体克蛋白有促进FGF分泌的作用[10]。新近Schumacher等[11]已首次将基因重组的bFGF用于临床，认为因多支病变无法进行完全血运重建时，用bFGF是一种恰当选择。
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3 急性心肌梗塞后侧支循环的作用
动物实验和临床观察中，均证实侧支循环对心肌的保护作用。Dewood等[12]报道在急性Q波心肌梗塞后最初的几个小时内，有86%患者的梗塞相关动脉是完全闭塞的，其危险区心肌的存活依赖于闭塞血管的再通或侧支循环的建立。预先存在的侧支循环可改变梗塞的类型，缩小心肌梗塞范围，甚至可以避免心肌梗塞的发生。心肌梗塞后建立的侧支循环可防止左心室晚期重构[13]。
侧支循环的出现，表明其中有一支冠状动脉狭窄80%以上[14]，而良好的侧支其供血量仅相当于近端狭窄90%冠状动脉的供血量，安静时可满足心肌供血，但运动时血流量增加受限而出现心肌缺血[15]。侧支循环的出现，是梗塞后残存心肌存在的标志[16]，因而也成为梗塞后心绞痛、室性心律失常的根源。侧支血管本身具有与固有血管不同的药理学特性，对循环中的缩血管物质有高反应性，可引起侧支血管闭塞，是心肌梗塞后心绞痛的发生机制之一[17]。心肌梗塞后侧支循环丰富者，程序刺激较容易诱发室性心动过速[18～19]，后者是猝死的高危因素。
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综上所述，同机体的其他代偿机制一样，冠状动脉侧支循环对预后的作用有其两面性，是一柄双刃剑。在积极促进侧支循环建立的同时，应尽早行血运重建术，从而从根本上改善患者的预后。
作者简介：王立军(1963-)，男，主治医师，硕士，主要从事冠心病介入诊治方面的研究
参考文献
1 Kyriakides ZS,Tousoulis D,Iliodromitis EK,et al.The reactivity of the contralateral artery at the time of balloon dilation during coronary angioplasty.Eur Heart J,1995,16:794—798.
2 Scheel KW,Williams SE.Hypertrophy and coronary and collateral vascularity in dogs with severe chronic anemia.Am J Physiol,1985,249:H1031—H1037.
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4 Senger DR,Galli SJ,Dvorak AM,et al.Tumor cells secrete a vascular permeability factor that promotes accumulation of ascites fluid.Science,1983,219:983—985.
5 Banai S,Shweiki D,Pinson P,et al.Upregulation of vascular endothelial growth factor expression induced by myocardial ischemia:implication for cronary angiogenesis.Cardiovasc Res,1994,28:1176—1179.
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6 Flamme I,VonReutern M,Drexler HCA,et al.Over-expression of vascular endothelial cell growth factor in the avian embro induces hypervascularization and increased vascular permeability without alteration of embryonic pattern formation.Dev Biol,1995,171:399—414.
7 Tsurumi T,Takeshita S,Chen D,et al.Direct intramuscular gene transfer of naked DNA encoding vascular endothelial growth factor augents collateral development and tissue perfusion.Circulation,1996,94:3281—3290.
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8 Fujita M,Ikemoto M,Kishishita M,et al.Elevated basic fibroblast growth factor in pericardial fluid of patients with unstable angina.Circulation,1996,94:610—613.
9 Uchida Y,Yanagisawa MA,Nakamura F,et al.Angiogenic therapy of acute myocardial infarction by intrapericardial injection of basic fibroblast growth factor and heparin sulfate:an experimental study.Am Heart J,1995,130:1182—1188.
10 Andre SJ,Sharman HS,Knoll R,et al.Expression of heart shock protein in the normal and stunned porcine myocardium.Cardiovasc Res,1993,27:1421—1429.
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11 Schumacher B,Pecher P,Von Specht BU,et al.Induction of neoangiogenesis in ischemic myocardium by human growth factors:first clinical results of a new treatment of coronary heart disease.Circulation,1998,97:645—650.
12 Dewood MA,Spore SJ,Hensleg GR,et al.Coronary arteriographic findings in acute transmural myocardial infarction.Circulation,1993,68 (Suppl 1):39.
13 Kodama K,Kusouka H,Sakai A,et al.Collateral channels that develop after an acute myocardial infarction prevent subsequent left ventricular dilation.J Am Coll Cardiol,1996,27:1133—1139.
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14 Schartz H.Temperal evolution of the human coronary collateral circulation after myocardial infarction.J Am Coll Cardiol,1984,4:408.
15 高润霖.冠心病的X线检查.见：陈在嘉主编.临床冠心病学.第一版.北京：人民军医出版社，1994.185—217.
16 Fujita M,Ohno A,Wada O,et al.Collateral circulation as a marker of the presence of viable myocardium in patients with recent myocardial infarction.Am Heart J,1991,22:409—414.
17 Jain A,Myers H,Sapin PM,et al.Angiographic demonstration of spontaneous variation in coronary collateral blood flow:a mechanism for post-infarction angina.Am Heart J,1992,123:1060—1062.
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18 Brugada P,Deswart H,Smeets JLRM,et al.The role of collateral blood supply in ventricular tachycardia after myocardial infarction.Eur Heart J,1988,9:1104—1111.
19 Saxon LA,Sherman T,Stevenson WG,et al.Ventricular tachycardia after infarction source of coronary blood flow to the infarct zone.Am Heart J,1992,124:84—89.
收稿：1998-12-24
修回：1999-03-01, 百拇医药