心肌缺血細(xì)胞凋亡分析論文
時間:2022-06-19 09:02:00
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論文關(guān)鍵詞心肌缺血預(yù)適應(yīng)細(xì)胞凋亡
論文摘要本文簡單介紹了心肌缺血預(yù)適應(yīng)現(xiàn)象的概念,著重介紹了心肌缺血預(yù)適應(yīng)與細(xì)胞凋亡對缺血心肌保護(hù)機(jī)制的關(guān)聯(lián)性的最新報道。
心肌缺血預(yù)適應(yīng)(IP或稱心肌缺血預(yù)處理)是指心肌經(jīng)1~4次短時間(2~10分鐘)缺血,對隨后的長時間缺血性損傷產(chǎn)生耐受性,細(xì)胞的損傷程度明顯減輕,大部分細(xì)胞能存活。這是一種保護(hù)心肌的新概念,即由缺血觸發(fā)了內(nèi)源性自我保護(hù)性能。產(chǎn)生預(yù)適應(yīng)保護(hù)效應(yīng)的機(jī)制尚末完全闡明,主要與釋放一些內(nèi)源性物質(zhì)有關(guān)。
缺血預(yù)適應(yīng)有兩種:早期保護(hù)和延遲保護(hù)。早期保護(hù)指缺血1~4次,每次2~10分鐘的刺激,大多可以發(fā)生預(yù)適應(yīng)保護(hù),少于2分鐘就不產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng);一般在缺血刺激后數(shù)分鐘內(nèi)出現(xiàn)保護(hù)效應(yīng),持續(xù)2~3小時;如果缺血時間很長(>90分鐘)亦不出現(xiàn)預(yù)適應(yīng)的保護(hù)作用,預(yù)適應(yīng)保護(hù)作用消失后再次缺血刺激以重建保護(hù)效應(yīng)。延遲保護(hù)是經(jīng)幾次缺血刺激,在早期預(yù)適應(yīng)消失24小時后再度發(fā)生預(yù)適應(yīng)的保護(hù)效應(yīng),可持續(xù)24~72小時,成延遲相保護(hù)效應(yīng),故又稱之為“第二窗口”保護(hù)。缺血預(yù)適應(yīng)的提出
20世紀(jì)80年代初期,國外學(xué)者已觀察到短暫多次心肌缺血后并不引起心肌缺血進(jìn)行性加重和ATP水平的下降,說明心肌一次缺血后對再次心肌缺血有適應(yīng)作用。Murry等觀察到阻塞犬左冠狀動脈回旋支4分鐘,其心肌梗死范圍為危險區(qū)域的29%,如先對犬左回旋支作4~5次阻塞,每次5分鐘,每2次阻塞間隙給予5分鐘的再灌注,再給予40分鐘的阻塞,結(jié)果梗死范圍僅為危險區(qū)域的7%。據(jù)此Murry首先在1986年提出心肌缺血預(yù)適應(yīng)的概念[1]。揭示了心肌在反復(fù)短暫缺血后可以使心肌在隨后長時間心肌缺血中得到保護(hù),延緩心肌細(xì)胞死亡的速度。以后發(fā)現(xiàn)這種保護(hù)作用存在于多種動物身上。如豬、兔、大鼠均已獲得證實。也證實了冠心病病人存在預(yù)適應(yīng)現(xiàn)象。與此同時,隨著對預(yù)適應(yīng)的進(jìn)一步深入研究,發(fā)現(xiàn)不僅心肌有預(yù)適應(yīng),而且腎、腸、肝等其他器官也可發(fā)生。這一概念的提出為缺血心肌的保護(hù)及其機(jī)理探討開辟了嶄新的領(lǐng)域。
細(xì)胞凋亡與心肌缺血預(yù)適應(yīng)
IP作用已在不同的動物種類(包括人類)得到了證實,但其作用機(jī)制仍不十分清楚。最近的研究表明,心肌細(xì)胞的凋亡可能是心肌缺血預(yù)適應(yīng)減小心肌梗死面積的機(jī)制之一。且認(rèn)為IP對心肌細(xì)胞凋亡的保護(hù),可能還與抑制了bcl-2和Bax的表達(dá)和中性粒細(xì)胞的聚集有關(guān)[2]。
細(xì)胞凋亡與IP早期:曾志勇[3]在體外循環(huán)模型基礎(chǔ)上,對貓的心肌進(jìn)行IR和IP研究,結(jié)果證實IP不僅能減少體外循環(huán)缺血再灌注導(dǎo)致的心肌細(xì)胞壞死,而且能夠抑制心肌細(xì)胞凋亡。
丁氏等在麻醉家兔心肌缺血再灌注模型上,觀察了預(yù)處理對心肌細(xì)胞凋亡和凋亡相關(guān)調(diào)控基因(Fas、bcl-2、Bax等)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):凝膠電泳顯示,單純?nèi)毖M的缺血心肌DNA呈云梯狀,IP組則無明顯云梯;原位末端標(biāo)記表明,IP組缺血未壞死心肌的凋亡細(xì)胞較單純?nèi)毖M減少;流式細(xì)胞術(shù)測得的缺血心肌細(xì)胞凋亡率分別為11.2%±0.4%和6.35%±0.2%(P<0.01),單純IR組Fas蛋白表達(dá)較IP組明顯升高,說明IP減少缺血引發(fā)的心肌細(xì)胞凋亡,并減少缺血心肌組織中Fas蛋白表達(dá)。
程氏觀察大鼠,出現(xiàn)缺血再灌注可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡,缺血預(yù)處理可減少心肌細(xì)胞凋亡。bcl-2和Bax的蛋白表達(dá)在心肌凋亡發(fā)生中起重要作用,IP可上調(diào)bcl-2蛋白的表達(dá)和下調(diào)Bax蛋白表達(dá)。
細(xì)胞凋亡與IP“第二窗口”保護(hù):Gottlieb等發(fā)現(xiàn),在體外培養(yǎng)的家兔心肌細(xì)胞,缺氧45分鐘,再給氧24小時,用TUNEL法,28.8%±7.5%的細(xì)胞產(chǎn)生DNA碎片。如果缺氧/再給氧之前,使細(xì)胞首先經(jīng)歷一次5分鐘缺氧/5分鐘再給氧后,只有17.7%±8.6%的細(xì)胞產(chǎn)生DNA碎片,兩者相比差異有顯著性。Christophe等在大鼠整體心臟發(fā)現(xiàn):冠狀動脈分別結(jié)扎10分鐘、20分鐘、30分鐘,再灌注180分鐘心臟,瓊脂凝膠電泳結(jié)果表明:冠脈結(jié)扎20分鐘和30分鐘,再灌注180分鐘,梗死區(qū)心肌組織出現(xiàn)明顯的DNA“l(fā)adder”現(xiàn)象,而預(yù)適應(yīng)組(結(jié)扎冠脈5分鐘/再灌注5分鐘)沒有發(fā)現(xiàn)DNA“l(fā)adder”現(xiàn)象。原位末端標(biāo)記表明:單純?nèi)毖俟嘧?,梗死區(qū)心肌的凋亡細(xì)胞數(shù)明顯比預(yù)適應(yīng)組增多,并與梗死面積呈正相關(guān)。劉興德、陳運(yùn)貞在整體大鼠上發(fā)現(xiàn),心肌缺血5分鐘,再灌注5分鐘,反復(fù)3次,然后心肌缺血45分鐘后,再灌注24小時(IP+IR24小時組),和單純心肌缺血45分鐘,再灌注24小時(IR24小時組),運(yùn)用TUNEL法檢測,結(jié)果IP+IR24小時表達(dá)bcl-2和bcl-xl蛋白陽性的心肌細(xì)胞數(shù)及陽性心肌細(xì)胞數(shù)與心肌細(xì)胞總數(shù)的百分比明顯高于IR24小時組(P<0.05,0.01),說明大鼠IP第二保護(hù)窗能夠顯著減少I/R心肌細(xì)胞凋亡[4]。
迄今為止,在IP領(lǐng)域,對于心肌細(xì)胞凋亡在IP中的確切作用及發(fā)生機(jī)制,還缺乏足夠的認(rèn)識,但是隨著研究的深入,IP對心肌細(xì)胞凋亡的影響,將逐漸被揭示。
參考文獻(xiàn)
1MurryCE,JeaningsRB,ReimerKA.PreconditioninyWithIschemia:ADelayOfLethalCellInjuryInIschemicMyocardiumCirculation,1986,74(5):1124
2NakamuraM,WangA,eta1.PreconditioningDecreasesBax,Expression,PmnAccumulationAndApoptosisInReperfusedRatHeartCardiovascRes,2000,45(3):661-670
3曾志勇,王志農(nóng).缺血預(yù)處理對缺血再灌注心肌細(xì)胞凋亡的影響.2003,24(3),255-257
4劉興德,陳運(yùn)貞.大鼠心肌IP第二窗對I/R心肌細(xì)胞凋亡的影響及對bcl-2、bcl-xl表達(dá)的調(diào)節(jié).重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2005,25(2):151-153