甲状腺激素(TH)的生物学效应主要以三碘甲状腺原氨酸(T3)为主,甲状腺素(T4)主要是通过转化为T3而发挥作用。当机体存在全身严重疾病如各种感染性疾病、严重创伤、急性冠脉综合征、心力衰竭等或手术时,均会导致TH分泌过低,尤其是T3降低较为明显,T4和促甲状腺激素(TSH)正常或降低,称之为低T3综合征。这是一种机体自我保护机制,可降低机体代谢速率,并且低T3综合征与患者病情的严重程度、发病率及死亡率有关。心血管疾病在发病过程中常伴有TH水平的异常,以T3降低最为常见,低T3综合征是心血管疾病的独立危险因素之一。本文阐述低T3综合征在心血管疾病中的意义及其替代治疗的可能作用,现报告如下。
1 低T3综合征与心血管疾病的关系
1.1 急性冠脉综合征 有早期的相关研究表明,当患者发生急性冠脉综合征时,机体会相应出现糖皮质激素、胰高血糖素、儿茶酚胺以及白介素6(IL-6)分泌的增加,进一步导致脱碘酶活性降低,从而阻碍脱碘酶D1、D2功能及T4向T3的转化,引起T3水平的下降,最终诱发低T3综合征。也有研究结果表明,急性心肌梗塞伴有低T3综合征患者的病死率及不良心血管事件发生率均较高。在急性ST段抬高型心肌梗塞患者中,当游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)水平越低,心肌损伤程度越重,左心室射血分数越低;而且T3降低的同时,会增加缺血再灌注损伤(IRI)后心脏的冠脉阻力,减少冠脉血流量。也有大量的研究提示,低T3综合征会增加冠心病事件的风险,认为与TH引起的血脂代谢紊乱相关。TH在生理条件下对TC有调节作用,而甲状腺功能低下的患者,机体对TC和LDL的清除能力降低,造成了血浆中LDL-C水平的升高,从而对心血管系统产生了不利的影响。
1.2 心力衰竭 TH是维持心血管系统功能的重要激素之一。心力衰竭可导致心、肝、肾等脏器淤血,当组织器官长期缺血缺氧,可阻碍T4向T3转化,T4多转化为无活性的反三碘甲状腺原氨酸(rT3),活性强的FT3生成减少,从而导致患者心动过缓、心室容量减少、心肌收缩力下降、心脏输出量减少,同时还会增加外周血管的阻力,这些均会对心力衰竭患者产生不良的影响。T3持续性的降低可导致心功能恶化和心肌重塑的发生。而且,当心力衰竭患者伴有低T3综合征时,患者的住院时间延长,入住重症监护病房的发生率及死亡率也会提高。目前临床应用NT-proBNP作为评估心力衰竭严重程度及预后的指标,有国外相关学者发现,低T3患者中的NT-proBNP水平偏高,即血清T3与NT-proBNP水平呈明显负相关,即低水平T3能使心功能恶化,而心力衰竭可导致T3水平下降。
1.3 心脏外科手术 机体在严重创伤或重大手术等异常状况下均会引起TH代谢异常,常常表现为T3降低,或T3和T4均降低、TSH正常,尤其在心脏外科手术中表现较为明显。有研究表明,在体外循环(CPB)或非体外循环状态下、全身麻醉、全身肝素化、体温过低、血液稀释、非搏动性血流、肿瘤坏死因子及白细胞介素的增加,以及使用多巴胺、糖皮质激素、阿片类药物等均可引起T3降低,导致低T3综合征的发生。早期有相关学者认为,在CPB下心脏手术对TH的代谢影响较大,术后容易诱发低T3综合征,而在非CPB下心脏手术的创伤较CPB轻,故对TH的代谢影响较小,即对机体下丘脑-垂体-甲状腺轴的影响相对小、预后更好。有研究显示,接受CPB心脏手术的儿童中,术前口服小剂量TH治疗可降低术后低T3综合征的严重程度。在相关报道中也指出,对于复杂先天性心脏手术后的儿童,术后早期有发生甲状腺功能减退的风险,经给予T4补充后,可减少正性肌力药物支持的剂量,促使患者术后顺利恢复。
2 治疗
低T3综合征是机体在严重疾病应激状态下所表现出的一种保护性机制,但T3过度的降低,反而使疾病进一步加重,适量的T4替代治疗能改善疾病的预后。TH在生理和病理条件下对调节线粒体起着至关重要的作用,并且已经有人提出线粒体功能障碍被认为是IRI和心肌病发病机制的主要机制之一。有研究显示,TH是肿瘤抑制因子p53的调节因子,在AMI期间被激活,能增强线粒体的凋亡途径。因此,增强线粒体功能障碍和bcl-2样蛋白4的激活,导致心肌细胞凋亡延长。T3治疗阻碍了miR-30a水平的下降,导致在AMI期线粒体损伤和细胞死亡[1]。在AMI早期阶段p53响应microRNA(miR-192、miR-194、miR-34a)水平升高,并与左心室舒张期大小呈正相关[2]。此外,还包括线粒体ATP依赖性钾通道,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α和线粒体转录因子A[3],这些是控制线粒体活性的关键细胞内因子。所以甲状腺替代治疗可能足以恢复心脏功能,但过量的甲状腺激素可能是有害而不是有益。近年来有研究表明,对出生时体重较低的婴儿、合并感染及慢性肺部疾病的低T3综合征患儿是需要给予TH替代治疗的,目的是促进T3及FT3水平的升高,有利于疾病的恢复。常用的替代治疗是通过左旋甲状腺素来调节,左旋甲状腺素钠是人工合成的四碘甲状腺素原氨酸的钠盐,起效缓慢,血药浓度平稳,可以用来补充治疗各种原因所引起的甲减。也有相关的临床试验表明,通过给予左旋甲状腺素片作为补充激素治疗,虽然部分试验结果满意,但考虑5'-脱碘酶活性的抑制是低T3综合征发生的主要机制之一,因此T4不应是一种理想的补充激素。但是,早期有相关研究认为,对于伴有低T3综合征的心力衰竭患者,给予小剂量的甲状腺素替代治疗是可以改善心力衰竭患者的症状,并缩短其治疗疗程,而且对于甲状腺功能减退的患者给予TH替代治疗后,患者的心脏功能得到改善,但由于研究的局限性,目前仍不能被充分证明。对重症疾病合并有低T3综合征患者给予甲状腺替代治疗,可以降低患者的病死率,当基础疾病经积极治疗恢复后,TH水平也可以逐渐恢复正常,但不适当的TH替代治疗在提高机体代谢率的同时,也可能带来不良反应。因此,为减轻机体的创伤和应激,应采用更安全合理的治疗方案,尽量避免低T3综合征的发生。
3 小结
低T3综合征可作为评估心血管疾病严重程度及判断预后的重要指标之一。目前,应用替代治疗药物的剂量及治疗时间仍没有确切的临床研究结果,应进一步开展临床试验,为临床伴有低T3综合征的心血管疾病患者的治疗,提供更为确切的治疗依据,从而改善患者的预后并降低其死亡率。
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