• 文献综述 •63心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemic reperfusion in j ury ,MIRI )指心肌缺血恢复血流供应后,造成代谢功能障碍及结构损伤加重的现象[1]。
MIRI 是临床上常见的疾病,其病理过程与冠状动脉血管形成术,冠状动脉重建术,心脏移植等术后并发症密切相关[2]。
MIRI 涉及的机制复杂,尚有待更深入的研究阐述。
近年来,由于电生理学、基因组学和蛋白组学等技术的应用,对MIRI 机制的研究也获得了一定的进步,其主要机制概述如下:1 氧自由基与MIRI自由基(free radical ),又称游离基,指在外层电子轨道上具有不配对的单个电子、原子、原子团或分子的总称[3]。
由机体内氧诱发化学性质活泼的自由基称为氧自由基,包括羟自由基和超氧阴离子。
生理状态下自由基存在较少,在细胞缺血时,其氧自由基清除能力下降[4]。
当组织恢复血液供应时,触发氧自由基“爆增”并累积,攻击自身和周围细胞,造成损伤[5]。
自由基损伤细胞膜,致其结构破坏造成心肌酶溢漏;自由基氧化破坏机体蛋白,改变蛋白酶表面结构使功能受损;自由基诱导遗传物质DNA 、RNA 断键或破损,影响核酸正常功能[6]。
自由基可导致心律失常,心肌损伤,细胞凋亡等事件[7]。
2 炎症反应与MIRIMIRI 发生时心脏组织内皮结构受损触发功能障碍,而中性粒细胞趋集、黏附血管内皮是炎症“级联”反应的诱发阶段[8]。
激活的中性粒细胞合成释放肿瘤坏死因子、IL-1、IL-6 等炎症介质,介导其他炎症细胞共同攻击心肌组织[9]。
此外,白细胞浸润在MIRI 中涉及的主要机制为,MIRI 使细胞膜受损和膜磷脂降解,具有很强趋化作用的白三烯等代谢产物增多,使更多白细胞循环浸润,对心肌细胞造成多次损伤。
MIRI 时,心肌缺血细胞生成大量的促炎介质如补体C 5a 、LPS 、IL-8等,激活并诱导心肌细胞多种黏附如ICAM-1,ICAM-2等分子表达[10]。
膜表面的黏附分子作为受体和配体介导白细胞与内皮细胞、心肌细胞的黏附,并为炎性浸润提供物质基础。
3 钙超载与MIRI由于细胞内钙浓度显著升高并造成心脏功能代谢障碍的现象称为钙超载(Ca 2+超载)[11]。
生理条件下,钙浓度稳态维持着正常心功能。
当心肌缺血时,钠泵功能障碍,Na +与Ca 2+的交换紊乱,使细胞内Ca 2+大量积累,触发线粒体功能障碍、钙泵障碍等[12]。
Ca 2+超载与细胞损伤有相关性。
其可引起:①减少线粒体ATP 生成。
②激活钙依赖性降解酶,损伤细胞结构。
③诱导自由基生成,损害心肌细胞。
④促使 Ca 2+与CaM 结合,影响细胞内信号转导。
⑤引起心律失常。
4 能量代谢障与MIRIMIRI 发生时,心肌细胞依赖无氧代谢途径供能,但其生成ATP 的能力有限。
而ATP 的明显不足会触发一系列代谢的异常和紊乱:①依赖性ATP 的细胞膜泵活性下降,膜电位改变。
②Ca 2+内流增加,激活膜磷酶导致缺血性肌挛缩,并产生氧自由基进一步损害细胞。
③酸中毒,破坏细胞的生存环境。
④严重阻碍ATP 的生成[13]。
研究表明,能量代谢障碍可造成有关基因及蛋白表达的异常,同时细胞内的ATP 含量是触发细胞凋亡促进因素之一。
5 细胞凋亡与MIRI细胞凋亡,又称程序性细胞死亡,指由促凋亡因素触发细胞内死亡程序而发生的细胞死亡过程[14]。
细胞凋亡调控着机体中细胞稳态,并摒除体内有害的细胞、无功能的细胞、突变的细胞以及受损的细胞。
而过度活跃的细胞凋亡进程会加重MIRI 病情。
MIRI 中的细胞凋亡的机制涉及的凋亡途径多种途径,以多方式、多水平的交叉联系,构成复杂的信号通路网络。
线粒体途径、细胞因子信号转导途径、JAK-STAT 途径、LOX-1通路、MAPKs 通路等均可介导心肌MIRI 发生发展,造成的心肌细胞凋亡。
提示抗凋亡作用或特异性对抗有关信号通路是治疗MIRI 的有效措施之一。
6 小 结综上所述,心肌缺血再灌注损伤(MIRI )的发生机制涉及多因素的复杂过程,需要广大科研攻关者更全面、更深入的科学研究,积极寻求更有效的防治措施,为MIRI 造福。
近年来,随着科学技术的不断发展,在基因调控、细胞凋亡、信号转导等角度的深层次研究也在逐步开展,期待对MIRI 机制研究取得重要的突破。
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心肌缺血后再获取血液供应,常会出现心律失常、梗死面积扩大、心功能低下等心肌细胞损伤现象,即心肌缺血再灌注损伤(MIRI )。
国内外研究表明MIRI 发生机制较为复杂,目前认为与再灌注后机体氧自由基攻击,炎症反应浸润,Ca 2+超载,能量代谢障碍、细胞凋亡进程等有关。
现对MIRI 的机制及治疗的研究进展综述如下。
本文通过归纳并总结有关MIRI 研究进展的国内外文献,对MIRI 的机制做出综述。
【关键词】心肌缺血再灌注;损伤;机制中图分类号:R542.2 文献标识码:A 文章编号:1671-8194(2013)01-0063-02*通讯作者:E-mail: denghaiying2012@64• 文献综述 •中国生物工程杂志,2004,24(6):81-85.[7] K aul N,Siveski-Iliskovic N,Hill M,et a1.Free radicals and theheart[J].J Pharmacol Toxicol Methods,1993 ,30(2):55-67.[8] 崔现军,鲁卫星,王硕仁.血小板与心肌缺血再灌注损伤的炎症反应[J].心血管病学进展,2008,29(5):14-17.[9] A rslan F,de Klei j n DP,Timmers L,et a1.Bridging innate immunityand myocardial ischemia/reperfusion in j ury: the search for therapeutic targets[J].Curr Pharm Des, 2008,14(12):1205-1216. [10] 石高举,李玉新,世慧娜,等.通络定痛胶囊对心肌缺血再灌注损伤血浆中TNF-α、ICAM-1影响的临床观察[J].中国民康医学,2008,20(9):894-896.[11] L evi AJ,Dalton GR,Hancox JC,et a1. Role of intracellularsodium overload in the genesis of cardiac arrhythmias[J].J Cardiovasc Electrophysiol, 1997,8(6):700-721.[12] 钟世刚,赵月柳,霍洪亮.雌激素对缺氧/复氧心肌钙离子的影响[J].东北师大学报:自然科学版,2011,43(4):118-121.[13] 陈存芳,赵凤琴.能量代谢障碍对心肌缺血再灌注损伤的影响[J].中国社区医学,2009,(1):49-51.[14] G orczyca W,Melamed MR,Darzynkiewicz Z.Programmeddeath of cells (apoptosis) [J].Patol Pol,1993,44(3):113-119.多发性骨髓瘤属于浆细胞克隆性增生性疾病,该病症在造血系统肿瘤中的发病率大约占10%,在全部恶性肿瘤中的发病率大约占1%。
发病原因是B淋巴细胞中的恶性肿瘤终末分化,该病症的特征主要是恶性浆细胞将患者体内的骨髓取代,破坏患者的骨质,导致患者体内生成大量异常免疫球蛋白,作用于患者体内,导致患者出现多种临床症状及体征。
该病多发病于中老年人,由于该病症的肿瘤细胞的增值比例较低,再加上细胞的耐药性高,在临床治疗中,往往十分困难。
目前,治疗该病症的方法通常是干细胞移植及化疗,但是,治疗效果并不理想,近年来,随着蛋白组学及基因芯片等生物技术的快速发展,关于多发性骨髓瘤的发病机制,人们有了更多更深入的了解,更加倾向于细胞因子网络及微环境的靶向治疗,临床效果良好。
1 MM的发病机制1.1 现代分子生物学技术的进展,尤其是荧光原杂交显色技术的应用,染色体异常的MM的发病中具有重要意义。
目前研究叫多参与MM发病相关的包括miRNAS包括miR21,miR-18’等。
于正常的浆细胞相比,miR21在MM中表达明显上调。
其中14号染得体异常是MM最常见的结构异常。
绝大多数MM是由于伙伴染色体与14号染色体交互易位造成的,占MM发病率中的20%~60%。
其它的染色体异常还包括+3/139-179-IPC/19-。
2012年美国的一些专家就根据骨髓瘤细胞染色体异常提出了MM进行分层治疗的最新方案。
1.2 从免疫学来说棉衣功能的缺陷和失调是一个重要的原因。