瓦利拉·耶娃
药检
风
波
冬奥会花样滑冰女单项目近日落幕,年仅15岁的俄罗斯代表队天才选手,「冰上精灵」——瓦利拉·耶娃在演绎自由滑曲目《波列罗舞曲》时发挥失常,位列第四,不过丝毫不影响大家对她的喜爱和欣赏,并爱称她为「K宝」。
图1.瓦利拉耶娃
无缘奖牌的K宝最近受到药检风波的影响,曾一度面临取消参赛资格的风险。她在去年12月接受尿检时被查出服用违禁药物曲美他嗪/三甲氧苄嗪(Trimetazidine,TMZ)。
作为一种具有代谢调节作用的抗心绞痛药物,TMZ在国际反兴奋剂机构(World Anti-Doping Agency, WADA)的禁药清单中属于赛内和赛外禁用物质。
今天我们就带你复盘一下这场「兴奋剂风波」背后这个始作俑者——曲美他嗪(TMZ)。
心肌的能量代谢
图2. 心肌细胞的供能途径(Guarini et al., 2018)
心脏代谢的能量主要来自两条途径:游离脂肪酸和葡萄糖的氧化分解代谢。
完全氧化时,每摩尔脂肪酸比每摩尔葡萄糖产生更多的三磷酸腺苷(ATP),而葡萄糖代谢更「节氧」,通过无氧糖酵解也能产生ATP,消耗同样多氧气时,葡萄糖比脂肪酸产生更多的ATP,因此葡萄糖代谢是缺氧时更高效的供能途径。
健康心脏通过游离脂肪酸的代谢来获取大部分的ATP,少部分来源于葡萄糖的代谢。健康心脏可根据营养条件、氧供、运动水平来调节获能的途径。
短期或轻度缺血时,心肌细胞通过加速葡萄糖摄取来产生足够的ATP。长期或严重缺血时,心肌细胞会继续从游离脂肪酸的β-氧化中获取大部分能量,进一步抑制葡萄糖氧化。
因此当氧供严重不足时,脂肪酸氧化会进一步抑制线粒体呼吸效率,对心肌细胞造成损伤。(图2)
TMZ的抗心绞痛作用
为了保护心肌细胞的功能,心脏的能量需求应该和能量供应相匹配。β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂(CCB)等负性频率药物可以降低心肌耗氧来保护心肌,另外可以配合一些改善心肌代谢的药物来提高供氧,比如TMZ。
图3. TMZ的机制(Harvey et al., 2017)
TMZ通过抑制长链线粒体3-酮酰辅酶A硫代酶活性,抑制游离脂肪酸的β氧化,使氧气更多地通过葡萄糖的代谢通路被消耗,在心肌缺血时使心肌细胞产生相对更多的ATP来提高心肌供能(图3)。
图4. TMZ联合美托洛尔改善稳定型心绞痛患者心肌缺血(Szwed et al., 2001)
TMZ属于二线抗心肌缺血药物,可与 β 受体阻滞剂、CCB类、硝酸酯药物联用。
根据2019年ECS慢性冠脉综合征诊断和管理指南,对于使用β受体阻滞剂、CCB类和长效硝酸酯类不耐受、有禁忌或不能充分控制症状的患者,应当考虑曲美他嗪等药物作为二线治疗,以减少心绞痛发作频率和提高运动耐量(IIa)。部分患者可根据心率、血压和耐受性,考虑联用曲美他嗪和 β 受体阻滞剂、CCB类进行一线治疗(IIb)。
曲美他嗪与其他抗心绞痛药物联用可以减少心绞痛发作次数,降低患者对短效硝酸酯类的需求,延长ST段压低达到1 mm 的时间,增加运动耐量(图4)。
TMZ在慢性心衰中的作用
图5. TMZ联合慢性心衰治疗改善患者生存期(Fragasso et al., 2013)
近年来有较多研究关注TMZ对慢性心衰的治疗作用。严重心衰患者心肌脂肪酸利用率降低、葡萄糖利用率增加,以此代偿和缓解心衰症状。然而葡萄糖的糖酵解也增加,导致心肌细胞中的氢离子和乳酸过度积累,胞内钠钙超载和线粒体功能障碍,进一步加重心肌损伤。
TMZ对心肌细胞的代谢调节作用除了抑制脂肪酸代谢,还可以提高葡萄糖有氧氧化的酶活性,抑制过度糖酵解,降低细胞质中氢离子和乳酸的含量。在部分心衰模型中,TMZ表现出抑制心肌细胞凋亡、减轻缺血再灌注损伤、诱导适度细胞自噬、改善心肌间质纤维化、减轻炎症状态的作用。
目前TMZ可用于慢性缺血性心衰二线治疗,可联合其他抗心衰药物改善患者预后(图5)。根据2021年ESC指南,对于合并慢性冠脉综合征的射血分数减低心衰患者,曲美他嗪联用β受体阻滞剂可能改善左心室功能和运动耐量(IIb)。射血分数保留的心衰患者也可使用曲美他嗪,但终点获益不明确。
图6. 2021年ESC指南:射血分数减低心衰患者合并慢性冠脉综合征的药物治疗
TMZ的使用
2000年,TMZ在我国上市,目前有平片剂(20mg、胶囊剂(20mg)和缓释片剂(35mg)。平片剂、胶囊剂(到底是片还是胶囊)在三餐时服用(每次20mg),口服后2 小时内即达到血药峰浓度,连续给药24~36 小时达到稳态浓度。缓释片早晚服用(每次35mg),达峰时间约为 5 小时。TMZ组织分布良好,蛋白结合率低,平均清除半衰期为 6 ~8小时,主要以原型经尿排出。
图7.TMZ片剂(万爽力)
TMZ的不良反应
一般来说TMZ 耐受性良好,副作用较小,主要包括胃肠道紊乱和头痛,但仍有一些患者会出现锥体外系并发症,因此该药物不适合帕金森病、帕金森症状、震颤、不安腿综合征和其他相关的运动障碍的患者。
若出现药物相关锥体外系症状,应停用TMZ,多数患者在停药4个月内恢复。严重肾功能不全患者禁用TMZ。
TMZ为何成为了运动员禁药?
TMZ改善心肌代谢,可以减轻运动员高强度运动后的不适感,提高运动耐量,使运动员竞技比赛中表现得更出色。然而这种症状是高强度运动后的暂时性心肌缺血,属于正常现象,不属于曲美他嗪药物治疗的适应症。
2014年TMZ在WADA禁药目录中属于特殊刺激剂类(S6.b类),禁止在比赛期间使用。但TMZ仍可能提高运动员平时训练效果,它的半衰期较短,赛前停药可能使兴奋剂检测呈阴性,仍违背体育竞技的公平性。因此2015年之后TMZ被列入激素及代谢调节剂类(S4.5类)兴奋剂,禁止在比赛及平时训练时应用。
除了曲美他嗪,米曲肼、胰岛素及其类似物等临床应用广泛的药物也属于WADA禁药目录中的代谢调节剂类,既往也出现过运动员「误服」的案例,妨碍竞技公平性的同时可能会损害运动员的健康。
图8. 2022年WADA禁药清单
打不倒你的会让你更强大!希望下届冬奥能看到K宝更优秀的表现,加油!
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