编辑推荐：
强健的心肾血流动力学耦合影响心源性休克（cardiogenic shock, CS）的预后，尽管使用了机械循环支持（mechanical circulatory support, MCS），但伴随的肾衰竭仍是一个持续的挑战。研究人员在猪模型中研究了进行性左心室
强健的心肾血流动力学耦合影响心源性休克（cardiogenic shock, CS）的预后，尽管使用了机械循环支持（mechanical circulatory support, MCS），但伴随的肾衰竭仍是一个持续的挑战。研究人员在猪模型中研究了进行性左心室衰竭和经皮心室辅助装置（percutaneous ventricular assist device, pVAD）卸载期间的心肾血流动力学耦合。在进行性CS和不同pVAD支持期间，持续测量肾血流量（renal blood flow, RBF）、主动脉压、左心室压和中心静脉压。在CS进展期间，增加的左心室舒张末期压（left ventricular end-diastolic pressure, LVEDP）和降低的平均动脉压（mean arterial pressure, MAP）与升高的肾血管阻力（renal vascular resistance, RVR）和降低的RBF相关。增加pVAD支持降低了LVEDP并增加了MAP，这与降低的RVR相关，证明了双向的心肾耦合。RBF主要在建模的生理状态下取决于RVR，且升高的RVR限制了pVAD支持对肾血流动力学的影响。这些发现表明，相对肾血管张力强烈影响MCS对肾灌注的效果，这对CS管理具有关键意义。心血管系统是一个复杂的回路，每个器官系统在功能和血流动力学上与心脏及其他器官耦合。不仅所有重要器官都依赖心脏功能，它们自身的功能也影响心脏和全身健康轨迹。这在CS中尤为明显，CS定义为由于心脏性能受损（通常由心肌缺血引起）导致的低血压和终末器官低灌注。通过强健的器官间耦合，CS常发展为多器官功能障碍、衰竭和全身崩溃，最终导致约40%的CS患者死亡。面临伴随非心脏器官衰竭的CS患者预后极差。心脏与肾脏之间的相互依赖关系即是例证。肾脏在CS中易受损和功能障碍，超过30%的CS患者发生急性肾损伤（acute kidney injury, AKI）。完整的肾功能对全身健康至关重要，特别是在心力衰竭背景下；不良的容量调节会加重心脏充盈压升高和肺及静脉淤血，进一步压迫心脏和其他器官。经历AKI和/或需要肾替代疗法的CS患者通常比无严重肾功能障碍的患者预后更差。临床急需进一步了解CS患者肾不足的发病机制，并优化治疗策略以优先保证RBF、灌注和功能。尽管使用了用于CS管理的新疗法和干预措施（包括MCS设备），CS中的心肾功能障碍仍然存在。与增加已衰竭心脏负担的标准药物治疗不同，pVAD降低心室需求并支持心脏恢复。特别是左侧经瓣膜微型轴流pVAD，将血液从左心室泵入主动脉，卸载心室的同时增加动脉压和心输出量。该设备独特的腔内定位和内置传感器提供实时连续数据，使临床医生能够以前所未有的保真度观察生理动态。然而，pVAD支持与天然心肾耦合之间的相互作用仍未被充分理解且存在歧义。尽管有证据表明接受经瓣膜pVAD支持的患者（包括接受高风险经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention, PCI）的非CS患者）生存率和肾功能有所改善，但随机对照试验数据显示，接受pVAD支持的CS患者比仅接受传统药物治疗的患者急性肾结局显著更差。pVAD设备在某些人群（如通常血流动力学更稳定且交感神经张力较低的高危PCI患者）中似乎具有肾益处潜力，但其对生理谱系中肾血流动力学状态的影响尚未完全阐明。新的实验方法为此领域增添了见解；研究人员在CS实验诱导期间及不同微型轴流pVAD支持水平下，连续测量RBF和心室及主动脉压，以理解CS及机械卸载期间耦合的心肾相互作用。肾血管在多个方面具有独特性，研究人员假设肾血管的生理学特性同时使肾脏在CS中易受低灌注和功能损害影响，但也使肾脏对pVAD支持带来的血流动力学改善具有独特的敏感性。心室缺血及随后收缩功能丧失相关的生化和血流动力学变化触发交感神经激活级联反应，最终增加肾交感神经活性（renal sympathetic nerve activity, RSNA）。特别是心脏交感传入反射（cardiac sympathetic afferent reflex, CSAR）是一种交感兴奋反应，可能由心肌缺血及随后心室容量超负荷触发，化学敏感性和机械敏感性心脏传入神经分别对局部生化和心肌机械牵张敏感。动脉压力感受器反射在CS中也相关，因为低血压诱导对动脉压力动态降低做出反应增加交感神经输出。通过流体动力学变化（心室卸载、主动脉压力增强），pVAD可能与这些自主神经通路相互作用，最终降低RSNA和RVR，后者在CS中通常升高。在此，研究人员调查了肾血流动力学状态的变化及其与经典CS指标在CS进展和增加pVAD速度期间的耦合，以获得肾脏对心脏损伤和支持反应的动力学理解。研究人员解决了肾血流动力学指标如何与CS严重度连续谱和机械卸载期间的经典、临床可访问血流动力学指标相关的问题。在微珠栓塞诱导的左心室缺血和衰竭的急性猪模型中，研究人员开发了一个定量框架，以定义经典CS指标、肾血流动力学指标和pVAD的肾血流动力学支持程度之间的关系。pVAD允许在这些指标在广泛控制的血流动力学变化中谨慎积累，在否则可能导致全身崩溃的生理状态下提供血流动力学支持。研究结果展示了未来开发使用临床可访问指标跟踪和预测肾血流动力学变化的临床方法的前景，并促使未来检查哪些患者群体、并发管理策略和MCS模式可能是在接受MCS治疗的CS患者中最大化肾支持的最佳选择。
心源性休克（cardiogenic shock, CS）是一种由心脏泵功能衰竭导致的危重临床综合征，其特征为低血压及由此引发的多器官低灌注。在CS患者中，急性肾损伤（acute kidney injury, AKI）极为常见，且伴随肾功能障碍的CS患者预后显著较差。尽管机械循环支持（mechanical circulatory support, MCS）已成为CS管理的重要手段，但其对肾血流动力学的具体影响机制尚不明确，且临床试验显示部分接受MCS治疗的CS患者肾结局反而恶化。鉴于心肾之间存在紧密的双向血流动力学耦合，深入理解CS进展及机械卸载过程中肾血管阻力（renal vascular resistance, RVR）与肾血流量（renal blood flow, RBF）的变化规律，对于优化MCS临床应用具有迫切需求。为此，研究人员开展了一项基于急性猪模型的研究，旨在量化经典CS血流动力学指标与肾血流动力学指标之间的关系，并评估经皮心室辅助装置（percutaneous ventricular assist device, pVAD）不同支持水平对肾灌注的影响。研究采用微珠栓塞法诱导左心室缺血及CS，并在不同生理状态下（基础、CS进展、药物治疗后）使用微型轴流pVAD进行速度递增卸载，通过高精度传感器连续采集血流动力学数据。研究得出以下结论：在CS进展过程中，左心室舒张末期压（left ventricular end-diastolic pressure, LVEDP）升高和平均动脉压（mean arterial pressure, MAP）降低与RVR升高及RBF下降显著相关，证实了心肾耦合的双向性；增加pVAD支持可通过降低LVEDP和升高MAP来减少RVR并增加RBF，但这种改善作用受基线肾血管张力（RVR）的强烈制约。当基线RVR显著升高时，pVAD对肾血流动力学改善的效果有限。这一发现提示，相对肾血管张力是决定MCS肾脏获益的关键因素，临床在制定CS治疗方案时需考虑肾血管阻力状态。论文发表在《JACC: Basic to Translational Science》。
为开展该项研究，研究人员采用了急性猪模型，通过微珠栓塞左前降支冠状动脉诱导左心室缺血及心源性休克。研究使用了经皮心室辅助装置（pVAD）作为机械循环支持工具，并通过调整其转速来提供不同程度的心室卸载。同时，研究利用高精度流体动力学导管和血流探头，实时监测主动脉压、左心室压、中心静脉压及肾动脉血流。在部分动物中，还引入了去甲肾上腺素、去氧肾上腺素或多巴胺等血管活性药物以模拟临床药物治疗环境，从而在不同生理状态下评估pVAD对肾血流动力学的影响。
研究结果主要分为三个部分：首先，在左心室缺血和CS进展过程中，经典的CS指标（LVEDP和MAP）与肾血流动力学指标（RVR和RBF）显著相关。具体而言，随着CS加重，LVEDP升高和MAP降低伴随着RVR的显著增加和RBF的减少，表明严重的休克状态导致强烈的肾血管收缩和灌注不足。其次，增加pVAD速度可导致肾血管舒张和血流增加，但效果依赖于基线肾血管状态。分析显示，pVAD引起的RVR变化与LVEDP和MAP的变化相关，且RVR的基线水平决定了pVAD改善肾灌注的能力。当基线RVR较低时，pVAD能显著增加RBF；而当基线RVR极高时，pVAD的改善作用显著减弱。第三，RBF的变化主要由RVR驱动，而非单纯由压力差决定。数据显示，RBF与RVR呈反比关系（遵循类似欧姆定律的流体力学原理），而在不同生理状态下，RBF与MAP的相关性较弱。这表明在CS病理状态下，肾血流动力学受自主神经介导的血管张力动态调节主导。
讨论部分指出，肾脏对CS的敏感性源于其丰富的交感神经支配。CS导致的心肌缺血和压力变化通过心脏交感传入反射（cardiac sympathetic afferent reflex, CSAR）和动脉压力感受器反射，显著增加肾交感神经活性（renal sympathetic nerve activity, RSNA），进而引起肾血管强烈收缩。pVAD通过改善血流动力学状态（降低LVEDP、升高MAP），可能减弱这些交感反射，从而降低RVR。然而，临床实践中，CS患者常使用多种血管活性药物，这些药物可能进一步增加肾血管张力，抵消MCS的肾脏益处。此外，研究还提及MCS可能引起溶血，这也是导致AKI的重要原因之一，但本研究主要关注血流动力学机制。
结论部分强调，研究人员定义了经典CS指标与肾血流动力学指标之间的定量关系，证明在CS背景下，肾血管收缩和舒张是驱动RBF变化的关键因素。虽然当前CS治疗主要关注通过提升动脉压来改善灌注，但肾血管张力可能是更关键的临床考量指标。由于本研究样本量有限且主要关注急性模型，尚无法完全确定药物对肾血管张力的具体影响，需未来通过更大规模的临床前和临床研究进一步验证。研究建议未来应探索如何通过调整药物使用或选择特定患者群体，以最大化MCS对肾脏的血流动力学支持效益。
