張 艷 曾 彬
2020年3月11日,世界衛(wèi)生組織正式宣布新型冠狀病毒疫情大流行[1]。疫情初發(fā)時(shí),新型冠狀病毒肺炎患者多見發(fā)熱、咳嗽、咳痰、肌肉酸痛、頭痛及咯血等,嚴(yán)重的患者會(huì)出現(xiàn)呼吸困難和急性呼吸窘迫綜合征[2]。實(shí)際上新型冠狀病毒所能引起的癥狀是多樣的,不局限于呼吸系統(tǒng),反而涉及多個(gè)器官,以心血管系統(tǒng)癥狀為首發(fā)癥狀的患者不在少數(shù),并且相當(dāng)多的新型冠狀病毒肺炎患者表現(xiàn)嚴(yán)重的心臟并發(fā)癥,而這一現(xiàn)象在有基礎(chǔ)心臟疾患的患者中更為明顯。
一般認(rèn)為,新型冠狀病毒對(duì)心肌細(xì)胞的損害機(jī)制包括以下幾個(gè)方面:
1.經(jīng)由血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(angiotensin converting enzyme 2, ACE2)進(jìn)入并直接損害心肌細(xì)胞:新型冠狀病毒可通過S蛋白作用于ACE2受體攻擊細(xì)胞進(jìn)行膜融合,通過內(nèi)吞作用進(jìn)入,后翻譯病毒基因組[3]。ACE2主要在肺上皮細(xì)胞表達(dá),國(guó)外研究表明心血管系統(tǒng)和腸、腎臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及脂肪組織也可廣泛表達(dá)ACE2,新型冠狀病毒同樣會(huì)損害心肌細(xì)胞[4]。
2.ACE2損耗,血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ)表達(dá)上調(diào):ACE2可抑制多種心血管疾病如高血壓、肺動(dòng)脈高壓、心室重構(gòu)、心肌梗死以及心力衰竭等的發(fā)生,并且還可抑制有關(guān)炎性反應(yīng),保護(hù)血管內(nèi)皮,降低動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生[5]。ACE2分解血管緊張素Ⅰ和血管緊張素Ⅱ,對(duì)心血管系統(tǒng)存在一定保護(hù)作用,但Ang Ⅱ上調(diào)會(huì)引起血壓升高、血管內(nèi)皮受損,造成一系列嚴(yán)重病理改變,新型冠狀病毒正是促進(jìn)了這一過程。
3.細(xì)胞因子風(fēng)暴(cytokine storm)和免疫系統(tǒng)失調(diào):新型冠狀病毒進(jìn)入機(jī)體細(xì)胞后,在膜結(jié)合型免疫受體和下游信號(hào)通路Th1細(xì)胞和單核細(xì)胞介導(dǎo)下,引發(fā)初始免疫應(yīng)答反應(yīng),包括產(chǎn)生細(xì)胞因子及進(jìn)行干擾素應(yīng)答、后細(xì)胞因子釋放、中性粒細(xì)胞凋亡延遲等因素共同形成細(xì)胞因子風(fēng)暴[6]。過激的免疫反應(yīng)可直接攻擊心肌細(xì)胞,引起心肌細(xì)胞炎性反應(yīng),甚至是凋亡、壞死,同時(shí)細(xì)胞因子風(fēng)暴又可攻擊血管內(nèi)皮細(xì)胞后引起低血壓、感染性休克等。
4.缺氧(hypoxia):新型冠狀病毒可作用于呼吸系統(tǒng)引起肺部損傷,組織氧氣供應(yīng)不足,嚴(yán)重者可導(dǎo)致急性呼吸衰竭,這些病理改變均會(huì)引起機(jī)體組織代謝、功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生異常改變,且易引起低氧血癥,從而影響心肌細(xì)胞能量代謝。
另外,Bavishi等[7]研究認(rèn)為損傷機(jī)制還與下列因素有關(guān):①血液高凝狀態(tài)形成,冠狀動(dòng)脈微血管血栓產(chǎn)生;②多器官?gòu)浬⑿詢?nèi)皮損傷;③炎癥等引起冠狀動(dòng)脈斑塊破裂、心肌缺血甚至梗死。
研究者對(duì)新型冠狀病毒造成的病理改變的認(rèn)識(shí)是循序漸進(jìn),首先Fox等[8]研究發(fā)現(xiàn),新型冠狀病毒肺炎患者呼吸系統(tǒng)可見雙側(cè)彌漫性肺泡損傷,伴明顯小血管血栓形成,而心臟方面主要是心臟肥大和右心室擴(kuò)張。隨后,另一項(xiàng)尸檢研究中確定了心肌炎的存在,心肌可見多發(fā)炎癥灶伴有冠狀動(dòng)脈、心內(nèi)膜及心包受累,患者血清肌鈣蛋白水平呈升高趨勢(shì),但病理解剖未發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈破裂斑塊、冠狀動(dòng)脈瘤或較大的肺動(dòng)脈栓子[9]。Wichmann等[10]則具體闡述了新型冠狀病毒肺炎患者血液的高凝狀態(tài),死于肺栓塞的患者有下肢深靜脈的血栓形成,而未發(fā)生肺栓塞的患者存在新鮮的深靜脈血栓。血液處于高凝狀態(tài)時(shí),凝血功能亢進(jìn),纖維蛋白溶解系統(tǒng)抑制,血液黏滯度增加,這同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致心臟的缺血性損傷,引起心肌缺血甚至心肌梗死。
諸多尸檢結(jié)果中發(fā)現(xiàn)肌鈣蛋白升高,提示存在心肌損傷。Buja等[11]的尸檢報(bào)告同樣存在輕度至中度肌鈣蛋白升高,但認(rèn)為肌鈣蛋白升高也許不能準(zhǔn)確反映心肌缺血或心肌炎癥引起的廣泛性不可逆心肌損傷程度,可用做參考,目前存在過度解讀肌鈣蛋白指標(biāo)的現(xiàn)象,必須謹(jǐn)慎解釋心肌損傷的程度。
Gupta等[12]研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒可以導(dǎo)致多種肺外表現(xiàn),其中可引起直接或間接的心血管表現(xiàn)包括心肌損傷、心律失常、心肌病、急性冠狀動(dòng)脈綜合征、急性肺心病和心源性休克及血栓并發(fā)癥等。
1.新型冠狀病毒肺炎患者并發(fā)心血管疾病
(1)急性心肌損傷(acute cardiac injury, ACI)通常以肌鈣蛋白等心肌損傷標(biāo)志物升高為診斷標(biāo)準(zhǔn)。新型冠狀病毒肺炎患者中,心肌損傷極為常見,Hang等[2]研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒肺炎患者有諸多并發(fā)癥包括急性呼吸窘迫綜合征、急性心肌損傷、核糖核酸血癥及繼發(fā)感染,急性心肌損傷發(fā)生率高達(dá)12%。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)急性心肌損傷的發(fā)生率為5%~38%,總發(fā)生率為21.4%[7]。伴有心臟損害并表現(xiàn)為急性心肌損傷的新型冠狀病毒肺炎患者不在少數(shù),這與新型冠狀病毒經(jīng)由ACE2攻擊心肌細(xì)胞有關(guān),同時(shí)對(duì)于患者的預(yù)后有著極大影響。重癥新型冠狀病毒肺炎患者中約1/3合并急性心肌損傷,并且血中肌鈣蛋白水平升高與心肌損傷程度一致,合并心肌損傷的患者更易進(jìn)展為重癥患者,這與短期內(nèi)新冠肺炎合并急性心肌損傷患者死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著增加有關(guān)[13]。
(2)心律失常(cardiac arrhythmia)是指竇房結(jié)本身異常或竇房結(jié)以外部位產(chǎn)生激動(dòng),激動(dòng)傳導(dǎo)減慢、阻滯或者異常通道傳導(dǎo)導(dǎo)致心臟搏動(dòng)節(jié)律異常。SARS預(yù)后研究發(fā)現(xiàn)患者可并發(fā)心律失常,最常并發(fā)竇性心動(dòng)過速,總發(fā)生率為72%,并有40%患者在門診隨訪期間心動(dòng)過速未消失,這可能與治療過程中使用皮質(zhì)類固醇激素有關(guān)[14]。那么,與SARS-CoV相似的SARS-CoV-2是否也會(huì)引起相當(dāng)比例的心律失?;颊吣??事實(shí)上,新型冠狀病毒肺炎患者同樣并發(fā)心律失常,包括心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng)和室性心動(dòng)過速、心室顫動(dòng)等致死性心律失常。在新型冠狀病毒肺炎患者中心律失常發(fā)生率為19%,預(yù)后不良的患者發(fā)生率為48%,預(yù)后良好的患者為6%[15]。有研究發(fā)現(xiàn)治療前QT間期正常的新型冠狀病毒肺炎患者治療后14%的患者出現(xiàn)QT間期延長(zhǎng),部分患者表現(xiàn)出室性心動(dòng)過速甚至心臟驟停,這可能與治療中使用了延長(zhǎng)QT間期的藥物有關(guān),因此臨床上需要考慮治療藥物存在的致心律失常作用,如羥氯喹等[16]。
(3)新型冠狀病毒肺炎患者高血壓病例屢見不鮮,Singh等[17]綜合分析了多項(xiàng)病例研究,發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒肺炎患者高血壓的發(fā)生率為15%~30%,高血壓的發(fā)生可能與ACE2表達(dá)下調(diào)及AngⅡ表達(dá)反射性上調(diào)有關(guān),高血壓的存在一定程度上增加了患者的再入院率,也加重了患者肺部感染及急性呼吸窘迫綜合征臨床表現(xiàn),甚至還會(huì)加重心臟負(fù)荷,誘發(fā)心力衰竭。
(4)心力衰竭(heart failure, HF)是各種心血管疾病發(fā)展的終末階段,病因多樣,主要包括心肌損傷、心臟負(fù)荷過重或不足,而呼吸道感染又是心力衰竭的最常見誘因。一項(xiàng)Meta分析中23%新型冠狀病毒肺炎患者觀察到心力衰竭表現(xiàn),此外心力衰竭發(fā)生率比急性腎損傷發(fā)生率更高,死亡患者的發(fā)生率比幸存患者更高(51.9% vs 11.7%)[18]。心力衰竭常見于有基礎(chǔ)左心室功能障礙的患者,這類患者可能出現(xiàn)了新發(fā)的或原先就有此次加重的心肌病,部分還可因合并嚴(yán)重的實(shí)質(zhì)性肺部疾病和急性呼吸窘迫綜合征而出現(xiàn)右心衰竭。
(5)Takotsubo綜合征(takotsubo syndrome)又稱應(yīng)激性心肌病、左心室心尖球囊綜合征,其特征是在沒有梗阻性心外膜冠狀動(dòng)脈疾病的情況下,心尖部和心室中部短暫性室壁運(yùn)動(dòng)異常,嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)心臟破裂,多見于有情緒或精神壓力的絕經(jīng)后女性。它是一種急性的心臟病,臨床表現(xiàn)類似于急性冠狀動(dòng)脈綜合征,發(fā)病與內(nèi)源性外源性兒茶酚胺增多有關(guān),可能是通過交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活來(lái)誘導(dǎo)發(fā)生[19]。有研究認(rèn)為其會(huì)出現(xiàn)于部分新型冠狀病毒肺炎患者,新型冠狀病毒肺炎患者出現(xiàn)細(xì)胞因子風(fēng)暴,機(jī)體產(chǎn)生了大量?jī)?nèi)源性兒茶酚胺也許誘發(fā)了Takotsubo綜合征[20]。
2.新型冠狀病毒與基礎(chǔ)疾患:有基礎(chǔ)疾病的新型冠狀病毒患者發(fā)生終末事件的概率較高。Ssentongo等[21]研究發(fā)現(xiàn)合并有慢性疾病如冠心病、高血壓、充血性心力衰竭等新型冠狀病毒肺炎患者死于新型冠狀病毒的風(fēng)險(xiǎn)比無(wú)合并癥患者更高,其中合并心血管和腦血管疾病的新型冠狀病毒肺炎患者死亡風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)2倍。慢性疾病的存在可影響患者免疫系統(tǒng),引起免疫功能低下,患者更易罹患嚴(yán)重并發(fā)癥。雖然從總體來(lái)看,新型冠狀病毒感染的病死率不是很高,但是基礎(chǔ)心臟疾患的存在很可能在一定程度增加病死率。
3.新型冠狀病毒與抗病毒藥物:治療用藥物可在不同程度上對(duì)心血管系統(tǒng)造成影響,對(duì)于本身就有基礎(chǔ)疾病的患者來(lái)說,臨床醫(yī)生應(yīng)該積極認(rèn)識(shí)到藥物間的相互作用,用藥更加慎重。
用于瘧疾、自身免疫病等治療的氯喹(chloroquine)和羥氯喹(hydroxychloroquine)因其抗病毒作用用于治療新型冠狀病毒肺炎患者,但羥氯喹可阻斷KCNH2編碼的HERG/Kv11.1鉀通道,延長(zhǎng)QTc間期,長(zhǎng)期使用可導(dǎo)致藥物性心肌病,而同樣會(huì)導(dǎo)致QT間期延長(zhǎng)的還有利托那韋和奧司他韋,在治療過程中聯(lián)合使用會(huì)增加不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)[22]。
血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor, ACEI)和血管緊張素受體拮抗劑(angiotensin receptor blocker, ARB)可增加機(jī)體ACE2的水平以保護(hù)器官免受AngⅡ超負(fù)荷的影響,但宿主細(xì)胞表面ACE2表達(dá)升高可能增加病毒進(jìn)入,使用與否就引起很大爭(zhēng)議。有研究證明ACEI/ARB與感染風(fēng)險(xiǎn)的增加無(wú)關(guān),新型冠狀病毒肺炎患者使用ACEI/ARB并未增加罹患嚴(yán)重疾病的風(fēng)險(xiǎn)或病死率,并且ACEI/ARB的使用與新冠高血壓患者病死率降低之間可能存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的關(guān)聯(lián),但還要更多的數(shù)據(jù)支持[23]。臨床上,此類藥物使用的安全性問題仍需要高度重視。
《2019年冠狀病毒病診療方案(試行第八版)》建議炎性反應(yīng)過度的患者接受短期類固醇治療,但皮質(zhì)類固醇的治療性使用或?qū)⑦M(jìn)一步增加不良心血管事件的可能性,尤其大劑量類固醇治療可能會(huì)延遲病毒清除,延長(zhǎng)患者病程,誘發(fā)心動(dòng)過速及高血壓等不良反應(yīng)。
4.新型冠狀病毒與心理作用:心理作用對(duì)新型冠狀病毒肺炎患者的影響是最易引起忽視的。冠狀病毒的大流行對(duì)全球的心理健康產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。SARS或MERS患者住院期間有失眠、注意力或注意力減弱、焦慮、記憶力下降和情緒低落,預(yù)后階段普遍存在創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、抑郁和焦慮癥[24]。有研究表明新型冠狀病毒肺炎患者普遍存在情緒低落、焦慮等,部分患者甚至?xí)黾硬涣忌罘绞?,心理轉(zhuǎn)變及不良行為的增加會(huì)改變新型冠狀病毒肺炎患者的病程,這些變化可能會(huì)對(duì)患有基礎(chǔ)心臟病患者短期和長(zhǎng)期預(yù)后產(chǎn)生負(fù)面影響,且高度緊張的情緒會(huì)引起交感神經(jīng)興奮,從而引起血壓升高等,更易引起冠狀動(dòng)脈損傷[25]。心理作用將成為臨床醫(yī)生要面臨的一個(gè)挑戰(zhàn),新型冠狀病毒肺炎患者心理方面的疏導(dǎo)及治療有望成為臨床醫(yī)生的又一關(guān)注點(diǎn)。
極高的傳染性使得新型冠狀病毒在全球造成大流行,不過多數(shù)患者預(yù)后良好,病死率相對(duì)于其他冠狀病毒要低。只是目前研究數(shù)據(jù)更多是短期預(yù)后,長(zhǎng)期預(yù)后還有待于進(jìn)一步觀察。要徹底解決這一世界難題,還需要開展更多的基礎(chǔ)研究及多中心、大樣本量的臨床研究。目前應(yīng)用于患者的治療藥物及研發(fā)中的藥物是否會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)還有待于開展進(jìn)一步的臨床試驗(yàn),救治新型冠狀病毒肺炎患者過程中,醫(yī)護(hù)人員在關(guān)注基礎(chǔ)疾病和器官保護(hù)的同時(shí),必須謹(jǐn)慎使用治療藥物。此外,心理因素的影響同樣不容忽視。