病理性心室重构

尽管目前的治疗方法降低了心力衰竭发病率和死亡率，但再住院率仍然高得令人不安，严重影响了个人、社会和经济。因此，迫切需要新的治疗进展和新型医疗设备。疾病相关左心室重构是一个复杂的过程，涉及心肌细胞生长和死亡、血管稀疏、纤维化、炎症和电生理重构。因为这些事件是高度相关的，针对单个分子或过程可能是不够的。在此，Burchfield等人回顾了控制病理性心室重构的分子和细胞机制。

为了响应病理生理刺激，如心肌缺血再灌注、高血压或神经体液触发因素，多种分子和细胞过程有助于心室重塑。内皮素-1（ET-1）、血管紧张素II、儿茶酚胺和促炎细胞因子的增加激活其同源受体和下游信号事件，导致心肌细胞坏死、凋亡、自噬或肥大；促进成纤维细胞活化，产生胶原蛋白和其他导致纤维化的蛋白质。Burchfield等人和其他人已经证明，氢可以通过阻断上述分子和细胞信号事件的一部分来预防各种心脏病。

肠道微生物群衍生的氢轻微但显著减少心肌梗死面积。在闭塞区域的冠状动脉血流重建之前，吸入的氢被迅速输送到缺血心肌，在缺血开始时吸入2%氢并在再灌注后持续60分钟，可减少梗死面积，降低左室舒张末压（LVEDP），减少病理重塑，改善心肌缺血/再灌注损伤后30天的心功能。在猪中，吸入2%氢可改善心肌顿抑，吸入4%氢（而非2%）可减少心肌梗死面积。与氢类似，一氧化氮（NO）也能减少心肌缺血再灌注损伤中的梗死面积。然而，NO通过产生活性氮物种（RNS）而具有细胞毒性，例如过氧亚硝酸盐，其可以在关键酶（例如小鼠GST-μ中的Tyr6、Tyr32和Tyr78）和细胞成分的活性部位与酪氨酸反应。吸入氢可以逆转这些不良反应。通过消除单独吸入NO的副产物硝基酪氨酸，呼吸NO和氢可以减少心脏损伤并增强左心室功能的恢复。除氢吸入外，研究还表明，腹腔注射富含氢的生理盐水可以减轻心肌缺血再灌注损伤，并通过抗氧化、抗凋亡和抗炎作用改善心功能。开发了一种超声可见氢输送系统，将氢装入微泡（氢-MBs）中，以防止心肌缺血再灌注损伤。此外，一项体外研究表明，分子氢输注可以增强低氧后处理的心脏保护作用。一项临床研究表明，在直接经皮冠状动脉介入治疗（PCI）期间吸入氢（1.3%氢）是ST段抬高心肌梗死患者的一种可行和安全的治疗选择，并可能预防直接经皮冠脉介入治疗后的不良左室重构。

间歇性低氧是睡眠呼吸暂停综合征的主要特征，增加了超活性氧的产生，加速了不良的左心室重构。吸入低浓度氢（1.3 vol/100 vol）可以减少间歇性低氧诱导的血脂异常、氧化应激，还可以防止C57BL/6J小鼠左心室心肌的心肌细胞肥大和血管周围纤维化。心肌病（CM）仓鼠吸入氢（3.05 vol/100 vol）可抑制氧化应激，降低胚胎基因BNP、β-MHC、c-fos和c-jun的表达，从而保护CM仓鼠的心脏功能。

Burchfield JS, Xie M, and Hill JA. Pathological ventricular remodeling: mechanisms: part 1 of 2. Circulation 2013; 128: 388-400.