靳婕
【摘要】目前在器官移植以及器官大手術中缺血再灌注損傷是不可避免的,近年來許多研究均表明COX-2在缺血再灌注損傷中起著重要作用,在許多刺激因子的作用下COX-2表達增加并導致更多炎癥因子表達進而促進缺血再灌注損傷。現就COX-2在缺血再灌注損傷中的作用及其機制作一綜述。
【關鍵詞】環氧合酶-2;缺血再灌注損傷;細胞間粘附分子
【中圖分類號】R364.12 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949(2014)07-0519-01
缺血再灌注損傷(ischemia-reperfusion injury, I-RI)是指器官或組織在缺血后再恢復血供后出現原有損傷進一步加重的現象。COX-2作為一種誘導酶與炎癥關系尤為密切,此外大量的研究表明COX-2在缺血再灌注損傷中的表達增多,抑制COX-2表達能明顯緩解缺血再灌注損傷,推測COX-2參與了缺血再灌注損傷。現就環氧合酶-2的特性以及與在缺血再灌注損傷中的作用和相關機制做一綜述。
1 環氧合酶-2概述
COX-2又稱“誘導型”環氧合酶,在正常情況下不表達,主要在癥因子刺激時表達于單核細胞以及巨噬細胞中,與發熱、創傷、疼痛以及缺血再灌注損傷關系密切,此外尚有研究發現許多癌癥患者COX-2表達增加,推測COX-2亦參與了許多腫瘤的發生發展[1]。
2 COX-2與器官移植缺血再灌注損傷
2.1 器官移植缺血再灌注損傷的機制
缺血再灌注損傷指在移植或其他原因導致組織器官暫時性的缺血,當恢復血供時損傷卻進一步的加重的現象。缺血再灌注損傷是一個由諸多因素參與的復雜的病理生理過程,其具體機制仍不完全清楚,但現多認為:在缺血再灌注損傷的早期階段的微循環衰竭主要是由于血管收縮、內皮細胞發生腫脹、白細胞停滯繼之血小板聚集導致。這打破了內皮素(endothelin, ET)和NO之間的平衡進而引起白細胞運動減慢,使得白細胞容易接觸到血管內皮細胞,導致白細胞停滯不動,進一步加重缺血損傷,中性粒細胞等炎癥細胞可游離出血管外產生大量炎癥因子和氧自由基,導致組織損傷。在此過程中NO和內皮素水平的不平衡是中心重要的起始環節,有研究表明[2]在肝臟缺血再灌注損傷時內皮素以劑量依賴的方式引起星形細胞收縮,而增加NO量或者使用ET受體拮抗劑均能改善肝臟的缺血再灌注損傷。
2.2 COX-2在器官移植缺血再灌注損傷中的作用
使用COX-2特異性抑制劑抑制COX-2能明顯改善缺血再灌注損傷。Dupouy等[3]在對SD大鼠腓腸肌缺血再灌注損傷的研究中發現,缺血再灌注損傷后的大鼠腓腸肌中COX-2大量表達,而COX-1的表達變化并不明顯。有學者在研究大鼠腎臟缺血再灌注損傷時采用阿米福汀抑制COX-2表達,結果用藥組大鼠血清肌酐明顯低于對照組,說明COX-2抑制劑能對腎臟缺血再灌注損傷起保護作用[4]。此外,COX-2可誘導產生血栓素A2(thromboxane A2, TXA2),TXA2協助血小板和中性粒細胞的積聚附著于血管內皮,導致血管阻塞、通透性增加,有利于中性粒細胞游走出管壁外導致組織損傷。國外有少量研究尚表明,COX-2導致ICAM-1等粘附分子表達增強而且COX-2可能是此類粘附分子等的“上游”事件,而ICAM-1等粘附分子在缺血再灌注損傷中具有重要意義。國內徐敏[6]等人在研究COX-2特異性抑制劑塞來昔布對大鼠胰腺腺泡炎作用時發現,COX-2特異性抑制劑尚能降低胰腺炎癥組織中NF-κB的表達進而起到保護作用。
3小結
COX-2本身是一種重要的誘導酶在缺血再灌注損傷中扮演著損傷性因子的角色,可在其下游產物的協助下通過誘導iNOS、ICAM-1以及TNF-α等炎性細胞因子進而參與缺血再灌注損傷。許多實驗證實使用特異性的COX-2抑制劑能有效的減輕缺血再灌注損傷的發生,而缺血再灌注損傷又是器官移植中不可避免的一個抗原非依賴性損傷。因此,研究COX-2以及受其影響且與缺血再灌注損傷密切相關的細胞因子有助于降低器官移植中缺血再灌注損傷造成的移植物失功發生率,同時亦為COX-2特異性抑制劑應用于器官移植后缺血再灌注損傷奠定實驗基礎和提供理論依據。
參考文獻
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[2]Scommotau S, Uhlmann D, Loffler BM, et al. Involvement of endothelin/nitric oxide balance in hepatic ischemia/reperfusion injury[J]. Langenbecks Arch Surg, 1999, 384(1):65-70.
[3] Dupouy VM, Ferre PJ, Coste EU, et al. Time course of COX-1 and COX-2 expression during ischemia-reperfusion in rat skeletal muscle[J]. Journal of Applied Physiology, 2006, 100(1):233-239.
[4] Chok MK, Conti M, Almolki A, et al. Renoprotective potency of amifostine in rat renal ischemia-reperfusion[J]. Nephrology Dialysis Transplantation, 2010, 25(12):3845-3851.
[5] 徐敏, 湯茂春, 陳敬涵, 等. 塞來昔布對大鼠胰腺腺泡細胞炎癥損傷的作用[J]. 胃腸病學, 2009, 14(6):337-342.