唐 紅
(吉林長春醫學高等專科學校 生理教研室,吉林長春130031)
心臟缺血再灌注損傷
唐 紅
(吉林長春醫學高等專科學校 生理教研室,吉林長春130031)
心肌缺血后再灌注本身會引起心肌損傷,譬如梗死面積增加,心肌細胞凋亡等。近幾年隨著冠狀動脈溶栓術、經皮冠狀動脈腔內成形術以及冠狀動脈旁路移植術等技術的廣泛應用,使得心肌缺血再灌注損傷已經為阻礙心肌從再灌注療法中獲得最佳治療的一個重要難題。本次研究旨在了解與探討心臟缺血再灌注損傷的治療進展,從其發生機制、治療方法幾個方面展開闡述。
心肌缺血再灌注損傷;機制;治療;研究進展
臨床上對急性心肌梗死實施再灌注治療已經成為一種常用手段,使臨床療效得到一定程度的改善。然而值得注意的是,心肌缺血再灌注使急性心肌梗死面積減小的同時也會因冠狀動脈的驟然開通與血流的恢復,使得血管內皮細胞功能出現異常、炎癥因子被激活,進而引起再灌注損傷[1]。因心肌缺血再灌注損傷的發病率高、病死率高,因此該類疾病的發生機制與治療研究受到廣泛關注。本文對心肌缺血再灌注損傷的治療進展進行闡述,從發病機制和治療方法等方面進行了探討,詳見下文。
1.1 自由基損傷機制:組織細胞在發生缺血時,機體內完整的抗氧化防御系統功能降低或喪失,會產生大量氧自由基,若是再灌注恢復供血與供氧,則氧自由基會大量的累積,活性氧對細胞內DNA、蛋白質以及脂肪等會造成直接的損傷,不但會使氧化通路激活,同時這一非特定損傷會使細胞因子介導的級聯反應得以激活,引起腫瘤壞死因子的產生。腫瘤壞死因子的高表達以及心肌細胞TNF受體累積最終會引起心肌收縮性功能障礙,造成心肌肥厚、細胞凋亡、心肌纖維化,最終導致心肌細胞急性或慢性損傷[2,3]。
1.2 能量代謝障礙:心肌發生缺血后,心肌細胞自有氧代謝轉變成無氧代謝,ATP的生成量也會減少,因ATP為細胞代謝能量的直接來源,心肌細胞長時間維持在缺血缺氧的狀態,致使ATP缺乏,引起細胞凋亡,最終導致一系列代謝異常與紊亂[4]。
1.3 細胞內鈣超載以及線粒體損傷:現階段多數情況下認為心肌缺血再灌注損傷與細胞內鈣超載的形成機制相對復雜,多受到心肌細胞通透性增加致使胞外鈣順濃度梯度內流、肌漿網鈣泵攝鈣功能障礙進而引起胞內鈣離子回流受阻、胞內氫離子濃度增加,使Na+/Ca2+交換被激活致使鈣內流增加等諸多因素的影響[5]。曾有研究顯示,鈣超載會對心肌造成損害的主要原因是來自線粒體功能障礙,Ca2+可在線粒體內形成磷酸鈣鹽,沉積后會對線粒體的結構與功能造成破壞,使線粒體氧化磷酸化受到干擾,能量代謝障礙,ATP生成降低,Ca2+依賴性的線粒體孔道持久性改變[6]。
1.4 血管內皮細胞功能障礙:心肌缺血再灌注后,會導致內皮細胞產生大量的活性氧,造成心肌損傷。并且,再灌注時期內,血管內皮細胞所分泌的內皮源性舒張因子存在障礙,分泌血管收縮物質則會增加,進而引起冠脈血管收縮、血小板聚集,使心肌缺血與損傷得以加重。
2.1 清除心肌細胞氧自由基:目前廣泛認可的心肌缺血再灌注損傷機制為缺血區域產生大量的氧自由基,因此針對這一機制對患者實施清除缺血區域氧自由基為再灌注損傷治療提供了可行的思路。曾有學者經SD大鼠再灌注損傷模型,發現槲皮素能夠對丙二醛進行顯著的抑制,使谷胱甘肽、過氧化氫酶、SOD以及谷胱甘肽過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶活性得到顯著提高,對心肌細胞的氧化應激反應進行抑制,從而實現保護心臟的作用[7]。另有學者利用小鼠心肌缺血再灌注損傷模型對各種NADPH氧化酶亞型在心肌缺血再灌注損傷病理生理中的作用進行了研究,發現在缺乏Nox1、Nox2,以及Nox1/Nox2雙基因的小鼠模型中心肌梗死面積顯著減少,由此說明再灌注期間Nox1、Nox2基因會介導氧化損傷[8]。所以,Nox1、Nox2可作為藥物靶點用于減輕心肌缺血再灌注損傷。
2.2 減輕線粒體損傷和細胞內鈣超載:針對這一方法的治療,應從以下幾個方面考慮:(1)對細胞內鈣超載進行阻止。細胞內Na+/H+交換在心臟衰竭、心臟保護等方面具有十分重要的作用。曾有學者通過對細胞內Na+/H+交換與上下游導致心肌肥厚的靶標蛋白的關系進行研究時發現,通過改變Na+濃度、激活細胞內Na+/H+交換以及pH梯度改變等能使鈣離子依賴性信號通路得以改變[9]。因此我們可推斷,對細胞內Na+/H+交換以及靶標分子之間進行定向的干預,可以有效減少(細胞內)細胞內Na+/H+交換,從而提出了對心肌缺血再灌注損傷治療的新策略,值得注意的是,這一機制不會對細胞內基本離子的交換活性進行抑制,也不會對離子生理穩態的維持產生影響。(2)對mPTP開放進行抑制。在對患者實施再灌注的期間,細胞存活受到線粒體膜透化程度的影響。線粒體膜通透性發生輕度的改變,細胞能夠維持正常,若是中度透化會導致細胞程序性死亡,若是重度透化,則細胞會因為能量供應不足而發生壞死。mPTP抑制劑環孢霉素A(CsA)能夠抑制mPTP的開放并有效的減弱心肌缺血再灌注損傷。(3)調節細胞內能量代謝機制。
綜上所述,目前針對心肌缺血再灌注損傷的治療依據其發生機制展開的手段較多,效果也相對理想,然而臨床應用仍受到一定程度的限制,因此如何充分有效的利用已知的機制實現對再灌注損傷的預防和治療需要今后大量的研究與實踐,應對其給予足夠的重視。
[1]劉玲玲,顏永進,潘閩,等.CD137與心肌缺血-再灌注損傷[J].南通大學學報(醫學版),2014,28(6):70.
[2]于立明,楊陽,劉麗君,等.褪黑素減輕心肌缺血/再灌注損傷的作用及機制[J].心臟雜志,2015,27(3):255.
[3]劉春偉,叢洪良,于雪芳,等.PI3K-Akt、mito-KATP通道及mPTP在阿托伐他汀后處理減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷中的作用[J].天津醫藥,2015,43(1):49.
[4]王文靜.急性心肌梗死早期再灌注的臨床分析及意義[J].實用心腦肺血管病雜志,2012,16(7):332-334.
[5]吳寶,劉紅旭.缺血與藥物后處理對心肌缺血/再灌注損傷內源性保護機制影響的研究進展[J].中國中西醫結合雜志,2011,17(1):214-216.
[6]徐菁蔓,田煒,徐哲龍.心肌缺血/再灌注損傷保護藥物共同作用靶點Akt的研究進展[J].山東醫藥,2011,17(1):902-908.
[7]羅濤,岳榮川,胡厚祥.心肌缺血-再灌注損傷鈣超載及其防治策略[J].國際心血管病雜志,2011,21(1):91-93.
[8]蘆殿香,吳海英,蘆殿榮,等.心肌缺血再灌注中的棘手問題及對策[J].中國實驗方劑學雜志,2011,17(12):119-121.
[9]孫建軍,劉樹恒.試述心肌缺血再灌注損傷及藥物治療進展[J].醫學信息(上旬刊),2011,18(9):786-789.
R654
B
1002-2376(2015)11-0036-02
2015-09-24