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关键词 抑肽酶；缺血再灌注；器官损伤；保护作用
抑肽酶于20世纪60年代在临床上被用于治疗急性胰腺炎。1987年Van Oevren首次报道将大剂量抑肽酶用于体外循环（CPB）心脏手术可明显减少术后失血。近年来观察到抑肽酶可通过降低全身炎症反应，对缺血-再灌注损伤脏器起一定保护作用。本文拟对抑肽酶对心、脑、肺、肝、肾的保护作用进行综述。
1 抑肽酶的药理学
抑肽酶是从牛肺中提取的一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，是一种小分子蛋白质。抑肽酶是国内的药用商品名称，国外产品名称有aprotinin、trasylol、iniprol、pantripin等。它是由16种氨基酸的58个残基组成的单个多肽链，相对分子量为6 512D，通过3对双硫键交叉连接；其中一对双硫键（14-38）位于分子表面，它使二段肽链（32-42，9-21）连接在一起，这一对双硫键被还原和重新氧化后不影响抑制剂活力。另外二对双硫键（5-55，30-51）位于分子内部，一旦还原后即失活。整个分子呈梨形，长2.9nm,中部圆形部位直径1.9nm。其活性中心为赖氨酸，位于分子的顶端。其作用位点是1.5nm位的赖氨酸和16位的丙氨酸，其中3-羟-丝氨酸残基可与多种丝氨酸蛋白酶竞争赖氨酸基而抑制其活性。抑肽酶静脉注射后，原形迅速分布于整个细胞外液，血药浓度下降的半衰期约150min。主要分布容积（中心室）约相当于体液的30%~50%；抑肽酶在肾脏蓄积，很少在软骨组织蓄积，在肺、脾、胰腺中的浓度与血清浓度相近，脑、肌肉、骨和肠的浓度最低。抑肽酶在肾小管被溶酶体酶代谢成较短的肽或氨基酸，极少量以原形从尿中排出。抑肽酶的药理作用为：①抑制循环中纤溶酶，能显著减少术后出血；②阻止血小板激活，保护糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体及止血功能；③抑制中性粒细胞激活和脱颗粒，具有抗炎作用，能够减轻全身炎症反应综合征（SIRS）；④抑制激肽释放酶对激肽形成和血管活性效应,防止缺血-再灌注损伤;⑤减少补体激活,抑制C3a和C5a产生［1］。
2 抑肽酶的计量单位和用量［2］
抑肽酶最初的计量单位为激肽释放酶抑制单位（Kallikvein inhibitory unit,KIU）。近年来国内各厂家将抑肽酶的KIU改为欧洲单位（EPU），即每瓶为50万KIU，换成278EPU，IEPU=1 800KIU。文献中也有用mg计算者，即70mg=278EPU=50万KIU，1mg=3.97EPU=7 149KIU。按照Smith 的标准全量为大剂量10瓶（50万KIU×10），则半量为50万KIU×5。临床应用证实，全量抑肽酶和半量抑肽酶在减少心脏手术后出血方面无明显差别，但在抑制炎症反应及脏器保护上，全量有效，而半量抑肽酶无效。
3 抑肽酶对脏器的保护作用
3．1 心脏
动物实验表明，抑肽酶可抑制心肌溶酶体酶的释放及作用，维持ATP和其他核酸腺苷的含量以及心肌的超微结构。大鼠缺血前心肌灌注液中加用抑肽酶，心肌功能恢复好于对照组，心肌dp/dtmax增加。再灌注后1min冠脉流出液中心肌肌酸激酶浓度明显降低，提示缺血后心肌坏死和损伤较轻。其他动物实验也发现，在缺血前给抑肽酶可提高缺血后心肌收缩性，降低心肌肌酸激酶浓度，ECG的ST段、Q波和肌钙蛋白T的变化都好于对照组，抑肽酶可缩小犬冠脉阻断后的梗死面积［3］。一些学者担心抑肽酶可能抑制心功能，Hoffmeister调查表明，抑肽酶不但无此不良反应，而且减少心肌肌钙蛋白的释放。Bull等［4］报道，体外循环手术中应用抑肽酶有保护心肌缺血-再灌注损伤的作用。抑肽酶对心脏保护作用的机制与抑肽酶的抗炎和抗趋化性有关［5］。抑肽酶可抑制体外循环（CPB）中激活的巨噬细胞分泌TNF-α，抑制白细胞过度激活，抑制弹性蛋白酶的释放和IL-8的生成，降低中性粒细胞的化学趋化性，减轻组织损伤，改善心室壁运动［6］。
3．2 脑
实验表明，抑肽酶66 000KIU/kg单次静注可减轻鼠全脑缺血后脑水肿，猪深低温停循环中应用抑肽酶可促进脑ATP和pH的恢复。细胞培养观察到培养基中加入1 000～5 000KIU/ml的抑肽酶可延长神经细胞的存活时间和生存质量。临床证实，CABG（冠脉搭桥术）中应用抑肽酶，可降低术后中风的发生率。研究中也发现，缺血前给抑肽酶不能阻断缺血后炎症反应瀑布，因为抑肽酶分布半衰期为0.7h，延长抑肽酶持续输注时间可证明这一点。抑肽酶对凝血系统的作用可减少CPB脑栓塞的发生，减轻脑的损伤。抑肽酶降低脑缺血损伤的机制与减少栓塞直接相关，也与它的抗炎作用有关。研究证实抑肽酶可明显抑制脑组织中溶酶体酶和组织蛋白酶D的活性，减少溶酶体的破裂，及CPB中脑组织中的中性粒细胞聚集，白细胞激活，降低释放介质活性，从而减少脑的缺血-再灌注损伤［7］。
3．3 肺
肺缺血-再灌注损伤的主要表现为肺血管阻力增加，氧合能力降低，肺顺应性下降和肺间质水肿形成。临床观察证明抑肽酶可显著增加CPB后的动脉血氧含量和肺的顺应性，提示肺动能改善。肺移植手术中，应用抑肽酶灌注离体后的供体肺，可提高移植后肺的顺应性，降低肺血管阻力，减轻肺水肿，改善供体肺移植后的氧合功能。抑肽酶对肺脏缺血-再灌注损伤的保护机制同样与抗炎和抗趋化作用有关。抑肽酶可通过抑制丝氨酸蛋白酶，减少TNF-α的释放量，而减少内源性NO的产量。另外抑肽酶抑制缓激肽的释放，也可减轻肺缺血-再灌注损伤。研究发现，CPB中升主动脉开放后，循环中大约50%的中性粒细胞进入肺毛细血管，这是血管内皮细胞和Ⅱ型肺泡细胞受损的主要原因。应用抑肽酶后，血浆IL-6浓度、支气管-肺泡灌洗液中IL-8的浓度均低于对照组。抑肽酶还可减少中性粒细胞释放弹性蛋白酶，抑制CPB中肺内白细胞聚集，阻断白细胞穿过静脉内皮细胞渗出血管［8］。
3．4 肝
影响肝移植效果的一个重要因素是失血。失血原因虽是多方面的，但过度纤溶起重要作用。抑肽酶是一种强效抗纤溶药，肝移植手术中应用，可明显减少失血和输血量，同时防止发生血管内凝血。实验观察经抑肽酶处理的供肝动物肝脏切除早期，灌注时间<20min未发现明显组织形态学改变。通常有75%的抑肽酶于静脉给药后3h，从血管弥散到组织，因此供体肝脏应当在切除前3~4h给予大剂量抑肽酶进行预处理，经抑肽酶处理可提供强大的肝脏热缺血、冷缺血损伤保护作用［9］。很多研究证实抑肽酶能够改善移植肝的缺血-再灌注（I/R）及移植后的微循环障碍［10，11］。其机制：已知氧自由基、蛋白酶及内源性NO参与I/R引起的肝细胞损伤乃至死亡。肝I/R期可分为2个阶段，再灌注第一小时为1期，再灌注后2~6h时为2期。枯否细胞（Kupffer-cell）和多形核细胞（PMNs）是1期细胞外氧化工厂生成的主要来源。I/R 2期肝中大量PMNs聚集,促进了肝缺血后的再灌注损伤。抑肽酶同N-α-Tosyl-lysine Chloromethyl ketone(TLCK)相似，能阻断NFkB从IkB释放，进而减少可诱导型一氧化氮合成酶（iNOS）表达，降低内源性NO水平，产生保护作用。小剂量抑肽酶能够减轻心肺转流诱导的TNF和IL-6释放及中性粒细胞整合素CD11b的上调，应用单克隆抗体拮抗β2整合素亚单位Mac-1（CD11b/CD18），通过抑制中性粒细胞经内皮游出，几乎可以完全阻断I/R的损伤进展。抑肽酶也能通过抑制肝细胞I/R损伤诱发的细胞凋亡，从而对肝细胞产生保护作用［12，13］。
3．5 肾
由于抑肽酶静注后大部分蓄积在肾小管上皮细胞内，经肾脏灭活和排泄，所以理论上对肾脏可能有毒性。另外抑肽酶抑制肾脏激肽释放酶和激肽活性，使自激肽产生的前列腺素样物质减少。由于激肽释放酶和PGE2、PGI2具有舒张肾脏血管、促进钠排泄的作用，它的减少可能造成肾血管收缩，加重肾脏的缺血损伤。但临床观察到，心脏手术中应用抑肽酶可增加围术期尿量，原因与抑肽酶排泄时增加肾小管内的渗透性和增加钠的排出有关。因此证实了抑肽酶不会影响肾血流动力学和功能，临床观察大多数CABG中应用了抑肽酶，对术后肾功能的影响轻微、短暂。研究表明使用抑肽酶手术3～5d后，血浆肌酐浓度升高0.5mg/dl,BUN和早期病死率均无增加，对肌酐亦无明显影响。抑肽酶偶尔会导致入球肾血管收缩,所以应避免同时使用其他收缩入球肾血管的药物,如放射性造影剂和非甾体抗炎药物。入球肾血管收缩可造成肾小球内压力下降，通常可被出球肾血管收缩所抵消，所以应避免使用血管紧张素酶转化剂Ⅱ（ACEⅡ）、抑制剂或血管紧张素Ⅱ（ATⅡ）受体拮抗剂。对肾功能不全者应慎用抑肽酶［14］。
综上所述，抑肽酶是一种非选择性广谱丝氨酸蛋白酶抑制剂，可广泛抑制含丝氨酸蛋白的蛋白酶活性，包括胰蛋白酶、纤维蛋白溶解酶、激肽释放酶、弹性蛋白酶，可有效降低缺血-再灌注对全身脏器的损伤，保护其功能。但临床必须注意抑肽酶的安全使用，无论首次或再次使用均有发生高敏反应的危险。上述情况表明抑肽酶在围术期的应用将有更广阔的前景。
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天津医科大学总医院麻醉科
天津市宝坻区人民医院麻醉科