晚期冠心病(end-stage coronary heart disease)患者对于常规药物治疗反应极差，常有反复发作的心绞痛、顽固的心律失常或难治性的心功能障碍。且常因高龄、病情危重或由于冠状动脉（冠脉）的弥漫性病变等原因而不能承受传统的心肌血管重建手术，如冠脉旁路移植术(CABG)和经皮腔内冠脉成型术(PTCA)。激光心肌血管重建术(transmyocardial laser revascularization,TMR)是利用激光能量在心肌缺血区造成与心室腔相通的激光隧道，直接以心室血液灌注缺血心肌，并逐渐与冠脉血管网相交汇，实现缺血心肌血管重建的一种 方法^〔1〕。临床资料表明，该疗法可以改善冠心病患者的心功能，缓解心绞痛症状 ，为晚期冠心病患者的治疗提供了新的选择与希望^〔2〕。新的TMR方法——非开胸经 皮穿刺激光心肌血管重建术(percutaneous transluminal myocardial laser revascul ariza tion,PTMR)更引起了心血管疾病研究领域的高度重视。近年来,TMR(PTMR)的临床应 用开展得较为迅速，但相关的基础研究，特别是机制研究却亟待加强，我们着重介绍激光心 肌血管重建术心脏保护机制的研究现状及其发展动向。

一、直接改善心肌供血

TMR(PTMR)是采用激光的光热效应(准分子激光除外)使局部心肌组织产生高温、凝固、汽化、融合及选择性光热分解，形成一定深度的隧道。这种激光隧道的组织学特征为：中心为组织汽化所形成的含有红细胞的孔道，周围依次被碳化层、热凝固层、过渡层和正常心肌所包绕。术后48 h可见纤维蛋白原出现于激光隧道内，凝固层心肌细胞核消失，过渡层内出现内皮细胞和巨噬细胞，72 h后有大量成纤维细胞聚集于损伤区，第5天始激光孔道明显缩小,过渡层内成纤维细胞基本成熟,肉芽组织增生,但由于热凝固层和碳化层阻挡了炎性细胞和成纤维细胞向孔道的迁移,及碳化层良好的血液相容性,使隧道在一定时间内仍处于开放状态^〔3〕。一般术后4个月激光隧道纤维化形成,其内仍有一些扩张的小血管,可能与冠状动脉交通支形成网络。目前认为TMR(PTMR)改善心肌供血的机制主要涉及以下方面。

1．激光孔道对于缺血心肌的直接灌注：有文献报道，上述激光孔道形成的即刻,即可见血液于心脏收缩期直接由左室腔进入隧道，放射微球法测得TMR区域心肌内微球数

目明显高于对照组，心室高、低负荷状态下，分别较对照组高36和7倍(P＜0.05) ^〔2〕。陈炬等^〔4〕利用钕（Nd:YAG）激光结扎犬冠脉左前降支致心肌缺血区行TMR，术后20 min时抬高的ST段恢 复至正常水平，表明TMR对急性心肌缺血有改善作用。近年来对于激光孔道直接灌注缺血心肌的观点有较大争议，Kohmoto等^〔5〕报道，以彩色微球法估计经钬激光(Ho：YAG)隧道进入缺血心肌的血流量仅为0.01 ml·g^-1.min^-1,认为不足以改善急性期心肌 缺血；并发现高能量CO₂激光（850 W）TMR后24 h激光隧道周围并无存活心肌，提示TMR未改善犬急性期心肌缺血区供血^〔6〕。目前的研究资料多不支持TMR改善心肌梗死急性期心肌血液灌注的观点^〔7〕。

2.激光隧道机化参与心肌供血网络：尽管Kohmoto等^〔5〕的实验认为TMR对于犬急性期心肌缺血区供血无改善，但却在TMR术后14 d发现CO₂激光孔道内有大量小的血管和口径不一的管状结构^〔6〕。羊的在体实验结果表明，TMR后30 d时,组织学检查见TMR组缺血心肌内有开放的激光孔道，周围有存活的心肌细胞，而对照组呈心肌坏死瘢痕形成，提示上述心肌保护作用与激光隧道形成有关^〔7〕。42 d时犬心室造影显示激光孔道深入心肌壁，并与窦状间隙相连通^〔8〕，60 d仍可于光镜下观察到通畅的激光隧道^〔9〕。术后90 d死亡患者尸检，光镜下仍可见到孔径为20～75 μm已内皮化的激光隧道，隧道内有红细胞，上述孔道或与心肌内毛细血管相互形成网络，或直接开口于心室腔,迄今所观察到的激光隧道存在最长时间为3年^〔2〕。Kornowski等^〔10〕用Ho∶YAG激光在猪心脏上进行PTMR，观察术后即刻、24 h和3周等不同时间的孔道变化，结果发现，PTMR后3周时激光形成的孔道已经闭塞，但是有新生小血管形成。但亦有报道，猪心肌梗死后TMR 28 d时，左房注入超声造影剂Albunex未观察到开放的激光隧道，加压注射造影剂亦未见到与心室相通的孔道存在^〔11〕。最近Roethy等^〔12〕报道,在正常和缺血心肌上进行TMR后2～8周期间,用组织学方法未观察到TMR区域心肌内有开放的孔道存在。目前TMR隧道的远期开放及其与冠脉交汇的研究正在继续进行。

3.刺激新生血管形成：Monte等^〔13〕以超氧阴离子发射系统作用于小鼠正常淋巴组织，出现剂量依赖性血管新生反应，这种新生血管的形成可以被氧自由基清除剂EGb-761或自 由基清除酶消除，提示氧自由基对于新生血管的形成具有促进作用。而激光作用于心肌组织时，除了其对组织的光热效应外，还发生光动力学（photodynamic）效应，使组织中吸收激光能量的分子发生某些生化反应，产生氧自由基;进而通过氧自由基的作用，促进新生血管的形成^〔14〕。Kohmoto等^〔15〕在犬左前降支结扎致心肌缺血模型上观察到，以Ho∶YAG进行TMR后3周时，光镜下可见缺血区激光隧道周围小动脉和毛细血管数量增多，免疫组化方法显示激光隧道周围有新生的血管平滑肌细胞，而未进行TMR的对照组无新生的血管平滑肌细胞。另外，翁国星等^〔11〕报道Ho∶YAG激光TMR后4周，在机化的激光隧道周围出现结构上 介于微动脉和毛细血管之间的新生薄壁血管。最近Roethy等^〔12〕用Ho∶YAG激光在犬缺血的左 室前壁进行TMR,发现术后8周激光孔道内发生机化并有新生血管形成；更有意义的是,与其他缺血区比较,在激光孔道周围3 mm的区域内微血管的总数增加3倍,3～5 mm的区域内增加2倍,而其中新生血管的数量分别增加8和3倍。Yamamoto等^〔16〕在犬的慢性心肌缺血模型上观察TMR后即刻和2个月时缺血心肌供血的变化，发现TMR后即刻缺血区心肌供血与对照组差异无显著性，但是术后2个月缺血区心肌在腺苷负荷状态下的血流量较对照组高40%(P＜0.05)， 孔道周围心肌组织内血管密度高1.4倍(P＜0.01)；采用溴化脱氧尿嘧啶参入和增殖的内皮 与血管平滑肌细胞细胞核抗体法测得其新生血管较对照组高4倍。提示TMR可以诱导内皮与血管平滑肌细胞增殖和新生血管形成，进而改善心肌供血，对于心肌缺血产生远期疗效。

二、交感传入神经去除致缺血心肌组织痛觉传入减少

近来越来越多的实验结果表明,TMR后心绞痛症状的缓解可能与激光对于缺血区心肌组织内神经纤维的损伤造成痛觉传入减少有关。Sundt和Kwong^〔17〕在犬心脏上进行实验，实验组以Ho∶YAG激光进行TMR，对照组以酚处理心肌组织破坏神经组织,假手术组进行假手术 操作;通过监测缓激肽所致中枢降压作用的变化幅度检测心脏传入神经功能,并用Western blot方法测定心肌组织内神经组织特异性的酪氨酸羟化酶含量以判定神经组织数量,发现实 验组和对照组心肌组织交感传入神经功能明显低于假手术组,酪氨酸羟化酶消失,而在该两组未处理区域的心肌组织内仍呈正常水平；与Kwong等^〔18〕的实验结果一致，从而提示TMR后患者心绞痛症状的缓解可能与激光对于心脏传入神经的损伤致心脏痛觉感受障碍有关。

三、诱导内源性心肌保护机制

迄今为止，TMR(PTMR)的上述机制尚不能完全解释其临床疗效，且均属于传统的心肌保护机制(调节心肌的血液供需平衡)的范畴。而从现代细胞保护的观点出发，探讨TMR和PTMR是否通过诱导某些内源性保护物质的合成而实现对缺血心肌的保护，将具有重要的理论和实际意义。Pelletier等^〔19〕在大鼠心肌缺血模型上观察到,在缺血区以针刺形成孔道后,免疫组化法测得该区域转化生长因子β和碱性成纤维细胞生长因子蛋白含量升高,毛细血管密度亦明显增加。最近Sayeed-Shah等^〔20〕在猪的慢性心肌缺血模型上观察到,TMR明显提高了直接转入血管内皮生长因子（VEGF）基因的表达率(术后3 d其表达率为95%，而对照组为50%,P ＜0.001),单独采用TMR或转入VEGF基因的方法均可以减轻慢性心肌缺血所致的缺血区室壁运动障碍,而TMR与VEGF基因转入联合应用则完全逆转动物缺血的左室游离壁运动障碍;结果表明,TMR对于心肌组织的局部刺激有利于VEGF基因的转入,而TMR和VEGF在孔道周围的高表达有利于改善心肌收缩功能。近年来，在心肌内转入生长因子改善心肌供血方面已经进行了大量的 探索,但是血管新生是一个非常复杂的过程,涉及多种生长因子和内皮细胞和其他血管壁细胞膜上多种相关受体表达的上调,因此单转入某种生长因子尚不足以达到最大的治疗效应,而TMR的局部损伤及其所引起的局部炎症反应可以提高孔道周围心肌组织对于致新生血管刺激因素的反应性,在局部新生血管的形成中具有重要的作用^〔21〕,并为临床上基因治疗的应用提供了新的思路。热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)是一组在机体受到热或者其他应激刺激时表达与合成增多的内源性保护蛋白质，在机体的应激和保护反应中具有重要的作用。TMR和PTMR进行心肌血管重建的机制是通过高能量的激光使心肌组织发生汽化，这个过程本身对于心肌组织亦是一种热的应激，因此其心脏保护作用可能与激光的热应激诱导组织产生具有保护作用的热休克蛋白有关。我们用Ho∶YAG激光在猪心脏的左心 室前壁分别进行TMR和PTMR,术后不同时间取相应区域心肌组织进行HSPs的Western blot分析,并与假手术组进行对照。结果发现，对照各组心肌组织内HSP 70和H