缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡課件

美國科學(xué)情報(bào)研究所（ISI）1997年SCI（ScienceCitationIndex）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學(xué)研究中論文發(fā)表最集中的三個(gè)領(lǐng)域分別是：細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signaltransduction）；細(xì)胞凋亡（cellapoptosis）；基因組與后基因組學(xué)研究（genomeandpost-genomicanalysis）。 美國科學(xué)情報(bào)研究所（ISI）1997年SCI（Scien1缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡課件2內(nèi)容細(xì)胞凋亡的概念及其生物學(xué)意義細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征細(xì)胞凋亡的分子調(diào)控機(jī)理細(xì)胞凋亡與疾病缺血再灌注損傷缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡研究內(nèi)容細(xì)胞凋亡的概念及其生物學(xué)意義3細(xì)胞凋亡(Apoptosis)早在1972年Kerr等已發(fā)現(xiàn)從細(xì)胞形態(tài)、超微結(jié)構(gòu)和生化變化等方面來分析，細(xì)胞有二種死亡形式,一種是早被熟知的細(xì)胞壞死（Necrosis），另一種是新提出的程序性細(xì)胞死亡（Programmedcelldeath,PCD）學(xué)說。但該學(xué)說到九十年代初才進(jìn)入研究高潮，進(jìn)展極快，現(xiàn)在普遍稱之為細(xì)胞凋亡（Apoptosis）細(xì)胞凋亡由體內(nèi)外因素觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)預(yù)存的死亡程序而導(dǎo)致的細(xì)胞死亡過程是一個(gè)由基因調(diào)控的細(xì)胞主動(dòng)結(jié)束生命的過程細(xì)胞凋亡(Apoptosis)早在1972年Kerr等已發(fā)現(xiàn)4細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別—————————————————————————————————————————————————————————壞死凋亡1.性質(zhì)2.誘導(dǎo)因素強(qiáng)烈刺激，隨機(jī)發(fā)生較弱刺激，非隨機(jī)發(fā)生3.生化特點(diǎn)4.形態(tài)變化6.DNA電泳5.炎癥反應(yīng)7.凋亡小體8.基因調(diào)控被動(dòng)過程，無新蛋白合成，不耗能主動(dòng)過程，有新蛋白合成，耗能細(xì)胞結(jié)構(gòu)全面溶解、破壞、細(xì)胞腫脹胞膜及細(xì)胞器相對完整細(xì)胞皺縮，核固縮彌散性降解，電泳呈均一DNA片狀DNA片段化（180-200bp），電泳呈“梯”狀條帶溶酶體破裂，局部炎癥反應(yīng)溶酶體相對完整，局部無炎癥反應(yīng)有病理性，非特異性生理性或病理性，特異性無有無細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別——————————————————5缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡課件6例如蝌蚪尾的消失脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育發(fā)育過程中手和足的成形過程例如7細(xì)胞凋亡的生理意義確保正常發(fā)育、生長維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)揮積極的防御功能細(xì)胞凋亡是正常的生理過程，但是凋亡可能會(huì)引起疾病發(fā)生。因此，近年來對于細(xì)胞凋亡的研究，已成為自然科學(xué)界的關(guān)注熱點(diǎn)。細(xì)胞凋亡的生理意義確保正常發(fā)育、生長8形態(tài)學(xué)特征

凋亡的起始：細(xì)胞器、染色質(zhì)等開始變化凋亡小體的形成：質(zhì)膜包裹染色質(zhì)和細(xì)胞器凋亡小體的消化：被吞噬細(xì)胞消化形態(tài)學(xué)特征凋亡的起始：細(xì)胞器、染色質(zhì)等開始變化9生物化學(xué)特征胞漿內(nèi)Ca2+濃度升高。細(xì)胞內(nèi)活性氧增多。質(zhì)膜通透性變大。DNA內(nèi)切酶活性被激活升高，雙鏈DNA在核小體之間切斷形成180~200bp為基數(shù)的有序片段。Ⅱ型谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶和需鈣蛋白酶（Calpain）活性升高。典型凋亡細(xì)胞DNA瓊脂糖凝膠電泳呈現(xiàn)梯狀條帶生物化學(xué)特征胞漿內(nèi)Ca2+濃度升高。典型凋亡細(xì)胞DNA瓊脂糖10細(xì)胞因子：IL-2，神經(jīng)生長因子某些激素某些二價(jià)金屬陽離子、藥物凋亡相關(guān)因素誘導(dǎo)性因素：激素和生長因子失衡理化因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、抗癌藥物免疫性因素微生物學(xué)因素：細(xì)菌、病毒抑制性因素凋亡的基因調(diào)控抑制凋亡基因：Bcl-2，EIB，IAP促進(jìn)凋亡基因：P53，Bax，ICE雙向調(diào)控基因：c-myc，Bcl-x細(xì)胞因子：IL-2，神經(jīng)生長因子凋亡相關(guān)因素誘導(dǎo)性因素：激素11Caspase家族凋亡的執(zhí)行者Caspase活性位點(diǎn)是半胱氨酸，裂解靶蛋白位點(diǎn)是天冬氨酸殘基后的肽鍵，因此稱為Cysteineasparticacicspecificprotease，即Caspase特點(diǎn)：前體形式存在,級(jí)聯(lián)反應(yīng)作用：滅活凋亡抑制物水解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，形成凋亡小體水解凋亡相關(guān)活性蛋白Caspase家族12使抑制凋亡因子失活，如CAD/ICAD破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如Lamina將調(diào)節(jié)區(qū)與催化區(qū)分離，使蛋白失活，如GelsolinCaspase如何殺死細(xì)胞？使抑制凋亡因子失活，如CAD/ICADCaspase如何殺13Hengartner,M.O.2000.Nature.407:770.Green,D.andKroemer,G.1998.TrendsCellBiol.

8:267.MitochondrialPathwayDeathReceptorPathwayFasLCaspase3DDDDFas/Apo1/CD95FADDProcaspase8Caspase8BIDoxidantsceramideothersBcl-2DCytochromecdATPProcaspase9Apaf-1dATPApaf-1Caspase9Procaspase3apoptosomeDNAdamageCellulartargets細(xì)胞凋亡的途徑Hengartner,M.O.2000.Nature.14細(xì)胞凋亡發(fā)生的時(shí)間過程細(xì)胞凋亡發(fā)生的時(shí)間過程15細(xì)胞凋亡不足：腫瘤，自身免疫病細(xì)胞凋亡過度：心肌缺血，心力衰竭，神經(jīng)元退行性疾病，病毒感染凋亡與疾病細(xì)胞凋亡不足：凋亡與疾病16NATURECELLBIOLOGYVOL4JUNE2002細(xì)胞凋亡與腫瘤NATURECELLBIOLOGYVOL4JUNE17細(xì)胞凋亡在疾病防治中的意義可以通過不同的手段在不同的階段進(jìn)行干預(yù)而治療疾病合理利用凋亡相關(guān)因素干預(yù)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因控制凋亡相關(guān)酶學(xué)機(jī)制細(xì)胞凋亡在疾病防治中的意義18動(dòng)脈粥樣硬化與細(xì)胞凋亡人AS冠狀動(dòng)脈和頸動(dòng)脈病變內(nèi)膜中TUNEL細(xì)胞數(shù)(346%)明顯高于無病變的內(nèi)膜(83%)；AS斑塊中可檢出核苷酸片段，而無AS的血管未檢出此種片段。Han等觀察35例人AS冠狀動(dòng)脈標(biāo)本，25例證實(shí)有細(xì)胞凋亡。Isner等報(bào)道人原發(fā)性AS病變中細(xì)胞凋亡檢出率：冠狀動(dòng)脈29%，周圍動(dòng)脈未為43%動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證明AS斑塊中有細(xì)胞凋亡發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化與細(xì)胞凋亡人AS冠狀動(dòng)脈和頸動(dòng)脈病變內(nèi)膜中TUN19Hegyi等研究提示AS發(fā)病中某些細(xì)胞的增殖和凋亡活性都是增高的細(xì)胞凋亡可能是AS病變中細(xì)胞死亡的主要方式，SMC凋亡失調(diào)和凋亡小體消除不足可能是加劇AS發(fā)展的重要因素AS病變中細(xì)胞凋亡發(fā)生率雖然較低，但可致細(xì)胞數(shù)減少并貫穿于整個(gè)病變發(fā)展過程中纖維帽中細(xì)胞凋亡增加可降低斑塊穩(wěn)定性而致急性臨床事件發(fā)生Hegyi等研究提示AS發(fā)病中某些細(xì)胞的增殖和凋亡活性都是增20高血壓病Hemet等報(bào)道，遺傳性高血壓病鼠的心、腦、腎組織中實(shí)質(zhì)細(xì)胞凋亡增多凋亡誘導(dǎo)劑對自發(fā)性高血壓病大鼠主動(dòng)脈SMC的作用明顯強(qiáng)于正常血壓鼠，提示原發(fā)性高血壓病的發(fā)病和高血壓所致靶器官損害的機(jī)制可能與細(xì)胞凋亡有關(guān)。心臟壓力符合增加可誘發(fā)心肌細(xì)胞凋亡增加，隨后發(fā)生心肌肥大，說明凋亡可能參與高血壓心室重構(gòu)的發(fā)病過程。高血壓病Hemet等報(bào)道，遺傳性高血壓病鼠的心、腦、腎組織中21心肌病和心肌炎原發(fā)性心肌病終末期心衰患者心肌中脫氧核糖核酸酶水平升高快速起搏心室導(dǎo)致的擴(kuò)張型心肌病狗心肌中Fas表達(dá)增加，心肌細(xì)胞凋亡增加上述研究提示，心肌細(xì)胞凋亡可能是心肌病中心肌細(xì)胞數(shù)減少的主要機(jī)制，病毒性心肌炎可能是通過激發(fā)心肌細(xì)胞凋亡進(jìn)而發(fā)展成心肌病的心肌病和心肌炎原發(fā)性心肌病終末期心衰患者心肌中脫氧核糖核酸酶22心律失常James用電鏡觀察了從反復(fù)發(fā)作室性心率失常伴暈厥的長 QT綜合癥患者切除下來的竇房結(jié)，發(fā)現(xiàn)有典型的細(xì)胞凋亡，認(rèn)為其心率失常反復(fù)發(fā)作可能是細(xì)胞凋亡反復(fù)發(fā)生所致房室交界區(qū)組織的細(xì)胞凋亡在維持心電穩(wěn)定方面起有益作用，但如果細(xì)胞凋亡過渡或不足則會(huì)引起有害作用心律失常James用電鏡觀察了從反復(fù)發(fā)作室性心率失常伴暈厥的23房室結(jié)的殘存性胎塊(persistingfetalpocket)退化清除不全可能使殘留的肌細(xì)胞具有異常搞的興奮性而產(chǎn)生自律性心率失常胎兒出生后如果房室結(jié)組織退化消除過度，則會(huì)導(dǎo)致正常房室傳導(dǎo)途徑的中斷有人觀察到，心率失?；颊咧滦穆适С５膬?nèi)膜下心肌有凋亡現(xiàn)象。故細(xì)胞凋亡失平衡可能是某些心率失常的發(fā)病基礎(chǔ)房室結(jié)的殘存性胎塊(persistingfetalpoc24心力衰竭心肌細(xì)胞凋亡參與心衰的心肌重構(gòu)，是心衰發(fā)病學(xué)上的新觀點(diǎn)。在擴(kuò)張性心肌病和缺血性心臟病的充血性心衰患者和動(dòng)物均已證實(shí)有心肌細(xì)胞凋亡。心肌細(xì)胞凋亡使心肌數(shù)目逐漸減少，纖維化進(jìn)行性加重，從而心功能不全進(jìn)行性發(fā)展心力衰竭心肌細(xì)胞凋亡參與心衰的心肌重構(gòu)，是心衰發(fā)病學(xué)上的新觀25缺血再灌注損傷缺血組織恢復(fù)血液灌注后反而引起損傷加重的現(xiàn)象。1935年tennant和wiggers室顫與再灌注1943年harris再灌注心率失常概念提出1960年jennings心肌再灌注損傷概念提出1980年以來再灌注損傷研究興起缺血再灌注損傷缺血組織恢復(fù)血液灌注后反而引起損傷加重的現(xiàn)象。26再灌注損傷與臨床冠脈解痙（心絞痛擴(kuò)冠后）心腦血管栓塞再通（介入治療、溶栓治療、自然再通）心肺手術(shù)體外循環(huán)后心肺復(fù)蘇各種動(dòng)脈搭橋術(shù)斷肢再植、器官移植再灌注損傷與臨床冠脈解痙（心絞痛擴(kuò)冠后）27缺血再灌注損傷發(fā)生機(jī)制自由基損傷1979年fridovich鈣超載1966年zimmerman和hulsmann白細(xì)胞介導(dǎo)損傷1984年mullane缺血再灌注損傷發(fā)生機(jī)制自由基損傷1979年fridovic28什么是自由基自由基是指外層軌道上具有一個(gè)或多個(gè)不配對電子的原子、原子團(tuán)或分子的總稱。自由基主要包括：脂自由基、氧自由基由氧衍生的自由基叫氧自由基。氧自由基與多聚不飽和脂肪酸作用后生成的中間代謝產(chǎn)物烷自由基、烷氧自由基、烷過氧自由基等均屬脂自由基什么是自由基自由基是指外層軌道上具有一個(gè)或多個(gè)不配對電子的原29活性氧代謝物是氧的一些代謝產(chǎn)物和其衍生的含氧物質(zhì)，由于均含有氧，化學(xué)性質(zhì)活潑，成為ROS活性氧代謝物是氧的一些代謝產(chǎn)物和其衍生的含氧物質(zhì)，由于均含有30氧自由基的清除生理情況下，僅有少量氧自由基生成，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)存在有SOD、谷胱甘肽過氧化物酶以及過氧化氫酶等抗氧化酶類可以及時(shí)清除它們維生素E、C、半胱氨酸、谷胱甘肽等也有助于清除自由基朝氧化物岐化酶的種類氧自由基的清除生理情況下，僅有少量氧自由基生成，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)存31缺血再灌注時(shí)自由基的來源黃嘌呤氧化酶形成增多中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)線粒體呼吸鏈電子傳遞異常兒茶酚胺的自身氧化花生四烯酸代謝缺血再灌注時(shí)自由基的來源黃嘌呤氧化酶形成增多32自由基的損傷作用膜脂質(zhì)損傷蛋白質(zhì)損傷核酸損傷細(xì)胞成分間的廣泛交聯(lián)炎癥介質(zhì)產(chǎn)生自由基的損傷作用膜脂質(zhì)損傷33鈣超載1966年zimmerman細(xì)胞內(nèi)Ca2+大量聚集超過正常限量的現(xiàn)象叫鈣超載。鈣超載發(fā)生機(jī)制：Na+-Ca2+交換增加細(xì)胞膜通透性增高，Ca2+內(nèi)流線粒體受損，鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙鈣超載1966年zimmerman細(xì)胞內(nèi)Ca2+大量聚集超34Na+-Ca2+交換增加缺血缺氧時(shí)能量供應(yīng)不足，鈉泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙，胞內(nèi)Na+濃度升高。缺血期無氧代謝，酸性代謝產(chǎn)物積聚，細(xì)胞內(nèi)pH降低(酸中毒)，再灌注時(shí)細(xì)胞外H+迅速帶走，形成細(xì)胞內(nèi)外H+濃度梯度，Na+-H+交換，使胞內(nèi)Na+增加。再灌注時(shí)隨血液帶來大量Ca2+，通過Na+-Ca2+交換機(jī)制使細(xì)胞外鈣大量內(nèi)流而造成細(xì)胞鈣超載Na+-Ca2+交換增加缺血缺氧時(shí)能量供應(yīng)不足，鈉泵轉(zhuǎn)運(yùn)障35細(xì)胞膜通透性增高，Ca2+內(nèi)流Na+-Ca2+交換使胞內(nèi)鈣增加，進(jìn)而激活磷脂酶，降解膜磷脂，提高細(xì)胞膜通透性，形成惡性循環(huán)。再灌注時(shí)氧自由基大量產(chǎn)生，引發(fā)細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化，膜受損，通透性增高。細(xì)胞膜通透性增高，Ca2+內(nèi)流Na+-Ca2+交換使胞內(nèi)36線粒體受損，鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙缺血時(shí)線粒體結(jié)構(gòu)的功能障礙出現(xiàn)最早，再灌注損傷加重，ATP生成障礙。ATP減少使肌膜及肌漿網(wǎng)膜鈣泵功能障礙。鈣泵不能排出和攝取胞漿中過多的鈣，胞漿中游離鈣濃度增加而鈣超載。胞漿中過多的鈣最終形成磷酸鹽沉積于線粒體，對線粒體結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)一步破壞。線粒體受損，鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙缺血時(shí)線粒體結(jié)構(gòu)的功能障礙出現(xiàn)最早，37鈣超載損傷的機(jī)制導(dǎo)致線粒體功能障礙，ATP生成減少Ca2+激活磷脂酶，促進(jìn)膜磷脂水解，造成細(xì)胞膜及細(xì)胞器質(zhì)膜受損引起心率失常，通過Na+-Ca2+交換形成一過性內(nèi)向離子流，在心肌動(dòng)作電位后形成短暫除極（遲后除極）而引起心率失常。鈣超載損傷的機(jī)制導(dǎo)致線粒體功能障礙，ATP生成減少384.促進(jìn)氧自由基生成：鈣超負(fù)荷使鈣敏蛋白水解酶活性增高，促使黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)變?yōu)辄S嘌呤氧化酶，使自由基生成增加。5.使肌原纖維攣縮、斷裂：生物膜機(jī)械損傷，細(xì)胞骨架破壞4.促進(jìn)氧自由基生成：鈣超負(fù)荷使鈣敏蛋白水解酶活性增高，促39白細(xì)胞介導(dǎo)損傷1984年mullane中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制白細(xì)胞介導(dǎo)損傷1984年mullane中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增40中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制心臟缺血期，血管內(nèi)皮損傷，釋放PAF、LTB4、補(bǔ)體等活性物質(zhì)，對中性粒細(xì)胞起趨化作用。再灌注后，自由基可以引起內(nèi)皮細(xì)胞膜磷脂降解，花生四烯酸代謝產(chǎn)物增多，起趨化作用。中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制心臟缺血期，血管內(nèi)皮損傷，釋放41中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制白細(xì)胞本身釋放具有趨化作用的炎性介質(zhì)，如PAF、LTB4等，使微循環(huán)中白細(xì)胞進(jìn)一步增加。中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制白細(xì)胞本身釋放具有趨化作用的炎42中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制自由基和各種炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表面粘附分子表達(dá)，促進(jìn)二者相互作用。如imegrin，selectin、intracellularadhesionmolecule，從而使中性粒細(xì)胞粘附、聚集、游離出血管進(jìn)入組織，中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制自由基和各種炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)43白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用滾動(dòng)（rolling）：在趨化因子作用下，白細(xì)胞大量隨血流到達(dá)再灌注區(qū)，白細(xì)胞表面的L-selectin與內(nèi)皮細(xì)胞表面P-selectin、E-selectin作用，白細(xì)胞流動(dòng)速度下降，在血管內(nèi)皮表面發(fā)生滾動(dòng)。白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用滾動(dòng)（rolling）：在趨化因子44粘著（adherence）：白細(xì)胞表面imegrinCD11/CD18與內(nèi)皮細(xì)胞表面intracellularadhesionmolecule相互作用，使?jié)L動(dòng)停止，白細(xì)胞與內(nèi)皮粘著固定。白細(xì)胞通過內(nèi)皮進(jìn)入組織間。粘著（adherence）：白細(xì)胞表面imegrinCD145白細(xì)胞在缺血-再灌注損傷中的作用釋放自由基被激活的中性粒細(xì)胞脫顆粒，大量釋放蛋白水解酶類如彈性蛋白酶、膠原酶、磷脂酶、脂氧酶等。白細(xì)胞在缺血-再灌注損傷中的作用釋放自由基46白細(xì)胞活化，產(chǎn)生PAF、LTB4、TNF-、IL-1、IL-8、IFN-等炎癥介質(zhì)引起無復(fù)流現(xiàn)象（當(dāng)缺血組織恢復(fù)血液供應(yīng)后，部分缺血區(qū)組織并不能得到充分的血液灌流，成為無復(fù)流）。白細(xì)胞活化，產(chǎn)生PAF、LTB4、TNF-、IL-1、IL47各器官的再灌注損傷心臟缺血再灌注損傷腦缺血再灌注損傷腸缺血再灌注損傷各器官的再灌注損傷心臟缺血再灌注損傷48心臟缺血再灌注損傷代謝改變超微結(jié)構(gòu)變化臨床表現(xiàn)心臟缺血再灌注損傷代謝改變49代謝改變ATP、CP大量分解，能量供應(yīng)不足ATP分解產(chǎn)物聚集、流失：AMP、肌苷、腺苷、次黃嘌呤酸性代謝產(chǎn)物聚集，細(xì)胞內(nèi)酸中毒細(xì)胞內(nèi)Na+、Ca2+增多，細(xì)胞水腫代謝改變ATP、CP大量分解，能量供應(yīng)不足50超微結(jié)構(gòu)改變細(xì)胞腫脹，膜結(jié)構(gòu)破壞線粒體損傷：極度腫脹、嵴斷裂、溶解，空泡形成、基質(zhì)內(nèi)致密物增多。心肌攣縮，出現(xiàn)過度收縮帶（肌纖維過度收縮，肌節(jié)明、暗帶分界不清，粗細(xì)肌絲過度重合）甚至肌絲斷裂、溶解，肌原纖維結(jié)構(gòu)破壞超微結(jié)構(gòu)改變細(xì)胞腫脹，膜結(jié)構(gòu)破壞51臨床及大體表現(xiàn)心臟功能下降-心肌頓抑再灌注心率失常：室性心動(dòng)過速、室顫心肌細(xì)胞死亡-心肌梗塞細(xì)胞壞死細(xì)胞凋亡臨床及大體表現(xiàn)心臟功能下降-心肌頓抑52心肌頓抑指心肌短暫缺血后，當(dāng)冠脈血流恢復(fù)正?；蚪咏r(shí)，心肌形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)正常，但心功能和心肌代謝異常卻長時(shí)間持續(xù)存在的狀態(tài)。缺血后心室功能障礙“缺血心肌血流恢復(fù)與機(jī)械功能恢復(fù)不匹配”。心肌頓抑指心肌短暫缺血后，當(dāng)冠脈血流恢復(fù)正常或接近正常時(shí)，心53

特點(diǎn)：發(fā)生于短時(shí)缺血(2-20min)再灌注后心功能障礙是可逆的局部心肌血流正常或幾乎正常心肌局部能量物質(zhì)儲(chǔ)備降低特點(diǎn)：54

機(jī)制：氧自由基損傷鈣超載心肌能量(缺氧)利用障礙冠脈內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)熱休克蛋白釋放機(jī)制：55心肌冬眠指由于冠狀動(dòng)脈血流減少或/心肌需氧量增加，引起靜息時(shí)左室功能持久性減退，當(dāng)心肌再灌注或氧需求減少，氧供求重新恢復(fù)平衡后，心肌功能可完全恢復(fù)正常的現(xiàn)象。心肌血流與機(jī)械功能的低匹配。心肌冬眠指由于冠狀動(dòng)脈血流減少或/心肌需氧量增加，引起靜息時(shí)56

特點(diǎn)：持續(xù)性收縮功能障礙心功能障礙是可逆的降低的心肌血流尚足以維持組織存活糖代謝正常甚至略有增高特點(diǎn)：57

機(jī)制建立側(cè)枝循環(huán)心肌低代謝：心臟缺血后，心肌通過主動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制降低心功能，進(jìn)而降低缺血心肌對代謝底物的需求量。此時(shí)殘余血流所能提供的營養(yǎng)物甚至可以超過心肌對代謝底物的需求量，能量物質(zhì)產(chǎn)生大于消耗，而防止心肌壞死。機(jī)制58多發(fā)生在冠脈搭橋手術(shù)前后，是一種心肌的保護(hù)性機(jī)制。主要特征：血流減少不嚴(yán)重但持續(xù)時(shí)間長的供養(yǎng)量減少，心肌需要亦隨之減少，在低水平維持一個(gè)脆弱得到心肌代謝平衡，即維持最低的功能狀態(tài)。，繼之則會(huì)引起緩慢的心肌功能失代償表現(xiàn)。多發(fā)生在冠脈搭橋手術(shù)前后，是一種心肌的保護(hù)性機(jī)制。59當(dāng)冠脈血供改善或心肌需氧量降低達(dá)到供需平衡時(shí)，心肌可能部分或全部恢復(fù)。心肌頓抑需與心肌缺血或梗塞過程中的收縮功能異常相區(qū)別：頓抑的心肌在血流恢復(fù)后，功能可以恢復(fù)，但壞死的心肌不能恢復(fù)。當(dāng)冠脈血供改善或心肌需氧量降低達(dá)到供需平衡時(shí)，心肌可能部分或60腦的缺血再灌注損傷腦一旦缺血時(shí)間較長即可引起嚴(yán)重的不可逆損傷。腦缺血時(shí)生物電發(fā)生改變，出現(xiàn)病理性慢波，缺血一定時(shí)間后再灌注，慢波持續(xù)并加重。腦的缺血再灌注損傷腦一旦缺血時(shí)間較長即可引起嚴(yán)重的不可逆損傷61腦富含磷脂，缺血后游離脂肪酸明顯增加。大鼠斷頭1min后腦內(nèi)游離脂肪酸含量增加2倍以上。隨缺血時(shí)間延長持續(xù)增加，增加最顯著的是花生四烯酸及硬脂酸。腦富含磷脂，缺血后游離脂肪酸明顯增加。62再灌注后游離脂肪酸的增加更為顯著，恢復(fù)血流90min，反而有更多的游離脂肪酸貯留。血流重新恢復(fù)時(shí)游離脂肪酸的增加，是由于來源于游離脂肪酸的過氧化物進(jìn)一步損傷膜的同時(shí)，由cAMP介導(dǎo)膜磷脂繼續(xù)降解的結(jié)果（cAMP激活磷脂酶）。再灌注后游離脂肪酸的增加更為顯著，恢復(fù)血流90min，反而有63腦缺血后短時(shí)間內(nèi)ATP，CP、葡萄糖、糖原等均減少，乳酸明顯增加。結(jié)扎沙鼠兩側(cè)頸總動(dòng)脈致缺血30min，cAMP增加2.2倍，cGMP減少53%?；謴?fù)血流15min后cAMP進(jìn)一步增加，為缺血前21倍，cGMP進(jìn)一步下降21%。腦缺血后短時(shí)間內(nèi)ATP，CP、葡萄糖、糖原等均減少，乳酸明顯64上述研究提示：缺血及再灌注時(shí)過氧化反應(yīng)增強(qiáng)，因cAMP上升激活磷脂酶，降解磷脂，游離脂肪酸增多；缺血后血流再灌注時(shí)，自由基產(chǎn)生增加，與游離脂肪酸作用而使過氧化脂質(zhì)生成增多，引起細(xì)胞和組織的損傷。上述研究提示：缺血及再灌注時(shí)過氧化反應(yīng)增強(qiáng)，因cAMP上升激65缺血時(shí)腦的最明顯的組織學(xué)變化為腦水腫及腦細(xì)胞壞死（二者常互為因果）。腦水腫是各種腦血管意外的常見病理過程。缺血及再灌注過程腫腦含水量持續(xù)增加。缺血時(shí)腦的最明顯的組織學(xué)變化為腦水腫及腦細(xì)胞壞死（二者?；?6缺血時(shí)水中的產(chǎn)生是膜脂降解，游離脂肪酸增加的結(jié)果。細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化使膜結(jié)構(gòu)破壞，從而使再灌注后水中持續(xù)加重。缺血時(shí)水中的產(chǎn)生是膜脂降解，游離脂肪酸增加的結(jié)果。67腸缺血再灌注損傷腸管缺血時(shí)，液體通過毛細(xì)血管濾出而形成間質(zhì)水中。缺血后再灌注，腸管毛細(xì)血管通透性更加升高。嚴(yán)重腸管缺血所致?lián)p傷的形態(tài)學(xué)特征變化為粘膜病變（粘膜損傷）。人和動(dòng)物在出血性休克及局部腸管缺血后均出現(xiàn)腸粘膜損傷。腸缺血再灌注損傷腸管缺血時(shí)，液體通過毛細(xì)血管濾出而形成間質(zhì)水68粘膜損傷的特點(diǎn)：廣泛的上皮與絨毛分離，上皮壞死，固有層破壞，出血及潰瘍形成；進(jìn)而致功能障礙，如吸收障礙及粘膜屏障的通透性增高，大分子得以通過。粘膜損傷的特點(diǎn)：廣泛的上皮與絨毛分離，上皮壞死，固有層破壞，69缺血再灌注損傷的防治縮短臟器缺血時(shí)間采用低壓、低溫低鈣再灌注液清除自由基及活性氧鈉鈣交換體抑制劑的應(yīng)用抑制中性粒細(xì)胞藥物補(bǔ)充能量及促進(jìn)能量生成輔助治療，使用預(yù)適應(yīng)等措施缺血再灌注損傷的防治縮短臟器缺血時(shí)間70

美國科學(xué)情報(bào)研究所（ISI）1997年SCI（ScienceCitationIndex）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學(xué)研究中論文發(fā)表最集中的三個(gè)領(lǐng)域分別是：細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signaltransduction）；細(xì)胞凋亡（cellapoptosis）；基因組與后基因組學(xué)研究（genomeandpost-genomicanalysis）。 美國科學(xué)情報(bào)研究所（ISI）1997年SCI（Scien71缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡課件72內(nèi)容細(xì)胞凋亡的概念及其生物學(xué)意義細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征細(xì)胞凋亡的分子調(diào)控機(jī)理細(xì)胞凋亡與疾病缺血再灌注損傷缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡研究內(nèi)容細(xì)胞凋亡的概念及其生物學(xué)意義73細(xì)胞凋亡(Apoptosis)早在1972年Kerr等已發(fā)現(xiàn)從細(xì)胞形態(tài)、超微結(jié)構(gòu)和生化變化等方面來分析，細(xì)胞有二種死亡形式,一種是早被熟知的細(xì)胞壞死（Necrosis），另一種是新提出的程序性細(xì)胞死亡（Programmedcelldeath,PCD）學(xué)說。但該學(xué)說到九十年代初才進(jìn)入研究高潮，進(jìn)展極快，現(xiàn)在普遍稱之為細(xì)胞凋亡（Apoptosis）細(xì)胞凋亡由體內(nèi)外因素觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)預(yù)存的死亡程序而導(dǎo)致的細(xì)胞死亡過程是一個(gè)由基因調(diào)控的細(xì)胞主動(dòng)結(jié)束生命的過程細(xì)胞凋亡(Apoptosis)早在1972年Kerr等已發(fā)現(xiàn)74細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別—————————————————————————————————————————————————————————壞死凋亡1.性質(zhì)2.誘導(dǎo)因素強(qiáng)烈刺激，隨機(jī)發(fā)生較弱刺激，非隨機(jī)發(fā)生3.生化特點(diǎn)4.形態(tài)變化6.DNA電泳5.炎癥反應(yīng)7.凋亡小體8.基因調(diào)控被動(dòng)過程，無新蛋白合成，不耗能主動(dòng)過程，有新蛋白合成，耗能細(xì)胞結(jié)構(gòu)全面溶解、破壞、細(xì)胞腫脹胞膜及細(xì)胞器相對完整細(xì)胞皺縮，核固縮彌散性降解，電泳呈均一DNA片狀DNA片段化（180-200bp），電泳呈“梯”狀條帶溶酶體破裂，局部炎癥反應(yīng)溶酶體相對完整，局部無炎癥反應(yīng)有病理性，非特異性生理性或病理性，特異性無有無細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別——————————————————75缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡課件76例如蝌蚪尾的消失脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育發(fā)育過程中手和足的成形過程例如77細(xì)胞凋亡的生理意義確保正常發(fā)育、生長維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)揮積極的防御功能細(xì)胞凋亡是正常的生理過程，但是凋亡可能會(huì)引起疾病發(fā)生。因此，近年來對于細(xì)胞凋亡的研究，已成為自然科學(xué)界的關(guān)注熱點(diǎn)。細(xì)胞凋亡的生理意義確保正常發(fā)育、生長78形態(tài)學(xué)特征

凋亡的起始：細(xì)胞器、染色質(zhì)等開始變化凋亡小體的形成：質(zhì)膜包裹染色質(zhì)和細(xì)胞器凋亡小體的消化：被吞噬細(xì)胞消化形態(tài)學(xué)特征凋亡的起始：細(xì)胞器、染色質(zhì)等開始變化79生物化學(xué)特征胞漿內(nèi)Ca2+濃度升高。細(xì)胞內(nèi)活性氧增多。質(zhì)膜通透性變大。DNA內(nèi)切酶活性被激活升高，雙鏈DNA在核小體之間切斷形成180~200bp為基數(shù)的有序片段。Ⅱ型谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶和需鈣蛋白酶（Calpain）活性升高。典型凋亡細(xì)胞DNA瓊脂糖凝膠電泳呈現(xiàn)梯狀條帶生物化學(xué)特征胞漿內(nèi)Ca2+濃度升高。典型凋亡細(xì)胞DNA瓊脂糖80細(xì)胞因子：IL-2，神經(jīng)生長因子某些激素某些二價(jià)金屬陽離子、藥物凋亡相關(guān)因素誘導(dǎo)性因素：激素和生長因子失衡理化因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、抗癌藥物免疫性因素微生物學(xué)因素：細(xì)菌、病毒抑制性因素凋亡的基因調(diào)控抑制凋亡基因：Bcl-2，EIB，IAP促進(jìn)凋亡基因：P53，Bax，ICE雙向調(diào)控基因：c-myc，Bcl-x細(xì)胞因子：IL-2，神經(jīng)生長因子凋亡相關(guān)因素誘導(dǎo)性因素：激素81Caspase家族凋亡的執(zhí)行者Caspase活性位點(diǎn)是半胱氨酸，裂解靶蛋白位點(diǎn)是天冬氨酸殘基后的肽鍵，因此稱為Cysteineasparticacicspecificprotease，即Caspase特點(diǎn)：前體形式存在,級(jí)聯(lián)反應(yīng)作用：滅活凋亡抑制物水解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，形成凋亡小體水解凋亡相關(guān)活性蛋白Caspase家族82使抑制凋亡因子失活，如CAD/ICAD破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如Lamina將調(diào)節(jié)區(qū)與催化區(qū)分離，使蛋白失活，如GelsolinCaspase如何殺死細(xì)胞？使抑制凋亡因子失活，如CAD/ICADCaspase如何殺83Hengartner,M.O.2000.Nature.407:770.Green,D.andKroemer,G.1998.TrendsCellBiol.

8:267.MitochondrialPathwayDeathReceptorPathwayFasLCaspase3DDDDFas/Apo1/CD95FADDProcaspase8Caspase8BIDoxidantsceramideothersBcl-2DCytochromecdATPProcaspase9Apaf-1dATPApaf-1Caspase9Procaspase3apoptosomeDNAdamageCellulartargets細(xì)胞凋亡的途徑Hengartner,M.O.2000.Nature.84細(xì)胞凋亡發(fā)生的時(shí)間過程細(xì)胞凋亡發(fā)生的時(shí)間過程85細(xì)胞凋亡不足：腫瘤，自身免疫病細(xì)胞凋亡過度：心肌缺血，心力衰竭，神經(jīng)元退行性疾病，病毒感染凋亡與疾病細(xì)胞凋亡不足：凋亡與疾病86NATURECELLBIOLOGYVOL4JUNE2002細(xì)胞凋亡與腫瘤NATURECELLBIOLOGYVOL4JUNE87細(xì)胞凋亡在疾病防治中的意義可以通過不同的手段在不同的階段進(jìn)行干預(yù)而治療疾病合理利用凋亡相關(guān)因素干預(yù)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因控制凋亡相關(guān)酶學(xué)機(jī)制細(xì)胞凋亡在疾病防治中的意義88動(dòng)脈粥樣硬化與細(xì)胞凋亡人AS冠狀動(dòng)脈和頸動(dòng)脈病變內(nèi)膜中TUNEL細(xì)胞數(shù)(346%)明顯高于無病變的內(nèi)膜(83%)；AS斑塊中可檢出核苷酸片段，而無AS的血管未檢出此種片段。Han等觀察35例人AS冠狀動(dòng)脈標(biāo)本，25例證實(shí)有細(xì)胞凋亡。Isner等報(bào)道人原發(fā)性AS病變中細(xì)胞凋亡檢出率：冠狀動(dòng)脈29%，周圍動(dòng)脈未為43%動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證明AS斑塊中有細(xì)胞凋亡發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化與細(xì)胞凋亡人AS冠狀動(dòng)脈和頸動(dòng)脈病變內(nèi)膜中TUN89Hegyi等研究提示AS發(fā)病中某些細(xì)胞的增殖和凋亡活性都是增高的細(xì)胞凋亡可能是AS病變中細(xì)胞死亡的主要方式，SMC凋亡失調(diào)和凋亡小體消除不足可能是加劇AS發(fā)展的重要因素AS病變中細(xì)胞凋亡發(fā)生率雖然較低，但可致細(xì)胞數(shù)減少并貫穿于整個(gè)病變發(fā)展過程中纖維帽中細(xì)胞凋亡增加可降低斑塊穩(wěn)定性而致急性臨床事件發(fā)生Hegyi等研究提示AS發(fā)病中某些細(xì)胞的增殖和凋亡活性都是增90高血壓病Hemet等報(bào)道，遺傳性高血壓病鼠的心、腦、腎組織中實(shí)質(zhì)細(xì)胞凋亡增多凋亡誘導(dǎo)劑對自發(fā)性高血壓病大鼠主動(dòng)脈SMC的作用明顯強(qiáng)于正常血壓鼠，提示原發(fā)性高血壓病的發(fā)病和高血壓所致靶器官損害的機(jī)制可能與細(xì)胞凋亡有關(guān)。心臟壓力符合增加可誘發(fā)心肌細(xì)胞凋亡增加，隨后發(fā)生心肌肥大，說明凋亡可能參與高血壓心室重構(gòu)的發(fā)病過程。高血壓病Hemet等報(bào)道，遺傳性高血壓病鼠的心、腦、腎組織中91心肌病和心肌炎原發(fā)性心肌病終末期心衰患者心肌中脫氧核糖核酸酶水平升高快速起搏心室導(dǎo)致的擴(kuò)張型心肌病狗心肌中Fas表達(dá)增加，心肌細(xì)胞凋亡增加上述研究提示，心肌細(xì)胞凋亡可能是心肌病中心肌細(xì)胞數(shù)減少的主要機(jī)制，病毒性心肌炎可能是通過激發(fā)心肌細(xì)胞凋亡進(jìn)而發(fā)展成心肌病的心肌病和心肌炎原發(fā)性心肌病終末期心衰患者心肌中脫氧核糖核酸酶92心律失常James用電鏡觀察了從反復(fù)發(fā)作室性心率失常伴暈厥的長 QT綜合癥患者切除下來的竇房結(jié)，發(fā)現(xiàn)有典型的細(xì)胞凋亡，認(rèn)為其心率失常反復(fù)發(fā)作可能是細(xì)胞凋亡反復(fù)發(fā)生所致房室交界區(qū)組織的細(xì)胞凋亡在維持心電穩(wěn)定方面起有益作用，但如果細(xì)胞凋亡過渡或不足則會(huì)引起有害作用心律失常James用電鏡觀察了從反復(fù)發(fā)作室性心率失常伴暈厥的93房室結(jié)的殘存性胎塊(persistingfetalpocket)退化清除不全可能使殘留的肌細(xì)胞具有異常搞的興奮性而產(chǎn)生自律性心率失常胎兒出生后如果房室結(jié)組織退化消除過度，則會(huì)導(dǎo)致正常房室傳導(dǎo)途徑的中斷有人觀察到，心率失常患者致心率失常的內(nèi)膜下心肌有凋亡現(xiàn)象。故細(xì)胞凋亡失平衡可能是某些心率失常的發(fā)病基礎(chǔ)房室結(jié)的殘存性胎塊(persistingfetalpoc94心力衰竭心肌細(xì)胞凋亡參與心衰的心肌重構(gòu)，是心衰發(fā)病學(xué)上的新觀點(diǎn)。在擴(kuò)張性心肌病和缺血性心臟病的充血性心衰患者和動(dòng)物均已證實(shí)有心肌細(xì)胞凋亡。心肌細(xì)胞凋亡使心肌數(shù)目逐漸減少，纖維化進(jìn)行性加重，從而心功能不全進(jìn)行性發(fā)展心力衰竭心肌細(xì)胞凋亡參與心衰的心肌重構(gòu)，是心衰發(fā)病學(xué)上的新觀95缺血再灌注損傷缺血組織恢復(fù)血液灌注后反而引起損傷加重的現(xiàn)象。1935年tennant和wiggers室顫與再灌注1943年harris再灌注心率失常概念提出1960年jennings心肌再灌注損傷概念提出1980年以來再灌注損傷研究興起缺血再灌注損傷缺血組織恢復(fù)血液灌注后反而引起損傷加重的現(xiàn)象。96再灌注損傷與臨床冠脈解痙（心絞痛擴(kuò)冠后）心腦血管栓塞再通（介入治療、溶栓治療、自然再通）心肺手術(shù)體外循環(huán)后心肺復(fù)蘇各種動(dòng)脈搭橋術(shù)斷肢再植、器官移植再灌注損傷與臨床冠脈解痙（心絞痛擴(kuò)冠后）97缺血再灌注損傷發(fā)生機(jī)制自由基損傷1979年fridovich鈣超載1966年zimmerman和hulsmann白細(xì)胞介導(dǎo)損傷1984年mullane缺血再灌注損傷發(fā)生機(jī)制自由基損傷1979年fridovic98什么是自由基自由基是指外層軌道上具有一個(gè)或多個(gè)不配對電子的原子、原子團(tuán)或分子的總稱。自由基主要包括：脂自由基、氧自由基由氧衍生的自由基叫氧自由基。氧自由基與多聚不飽和脂肪酸作用后生成的中間代謝產(chǎn)物烷自由基、烷氧自由基、烷過氧自由基等均屬脂自由基什么是自由基自由基是指外層軌道上具有一個(gè)或多個(gè)不配對電子的原99活性氧代謝物是氧的一些代謝產(chǎn)物和其衍生的含氧物質(zhì)，由于均含有氧，化學(xué)性質(zhì)活潑，成為ROS活性氧代謝物是氧的一些代謝產(chǎn)物和其衍生的含氧物質(zhì)，由于均含有100氧自由基的清除生理情況下，僅有少量氧自由基生成，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)存在有SOD、谷胱甘肽過氧化物酶以及過氧化氫酶等抗氧化酶類可以及時(shí)清除它們維生素E、C、半胱氨酸、谷胱甘肽等也有助于清除自由基朝氧化物岐化酶的種類氧自由基的清除生理情況下，僅有少量氧自由基生成，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)存101缺血再灌注時(shí)自由基的來源黃嘌呤氧化酶形成增多中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)線粒體呼吸鏈電子傳遞異常兒茶酚胺的自身氧化花生四烯酸代謝缺血再灌注時(shí)自由基的來源黃嘌呤氧化酶形成增多102自由基的損傷作用膜脂質(zhì)損傷蛋白質(zhì)損傷核酸損傷細(xì)胞成分間的廣泛交聯(lián)炎癥介質(zhì)產(chǎn)生自由基的損傷作用膜脂質(zhì)損傷103鈣超載1966年zimmerman細(xì)胞內(nèi)Ca2+大量聚集超過正常限量的現(xiàn)象叫鈣超載。鈣超載發(fā)生機(jī)制：Na+-Ca2+交換增加細(xì)胞膜通透性增高，Ca2+內(nèi)流線粒體受損，鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙鈣超載1966年zimmerman細(xì)胞內(nèi)Ca2+大量聚集超104Na+-Ca2+交換增加缺血缺氧時(shí)能量供應(yīng)不足，鈉泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙，胞內(nèi)Na+濃度升高。缺血期無氧代謝，酸性代謝產(chǎn)物積聚，細(xì)胞內(nèi)pH降低(酸中毒)，再灌注時(shí)細(xì)胞外H+迅速帶走，形成細(xì)胞內(nèi)外H+濃度梯度，Na+-H+交換，使胞內(nèi)Na+增加。再灌注時(shí)隨血液帶來大量Ca2+，通過Na+-Ca2+交換機(jī)制使細(xì)胞外鈣大量內(nèi)流而造成細(xì)胞鈣超載Na+-Ca2+交換增加缺血缺氧時(shí)能量供應(yīng)不足，鈉泵轉(zhuǎn)運(yùn)障105細(xì)胞膜通透性增高，Ca2+內(nèi)流Na+-Ca2+交換使胞內(nèi)鈣增加，進(jìn)而激活磷脂酶，降解膜磷脂，提高細(xì)胞膜通透性，形成惡性循環(huán)。再灌注時(shí)氧自由基大量產(chǎn)生，引發(fā)細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化，膜受損，通透性增高。細(xì)胞膜通透性增高，Ca2+內(nèi)流Na+-Ca2+交換使胞內(nèi)106線粒體受損，鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙缺血時(shí)線粒體結(jié)構(gòu)的功能障礙出現(xiàn)最早，再灌注損傷加重，ATP生成障礙。ATP減少使肌膜及肌漿網(wǎng)膜鈣泵功能障礙。鈣泵不能排出和攝取胞漿中過多的鈣，胞漿中游離鈣濃度增加而鈣超載。胞漿中過多的鈣最終形成磷酸鹽沉積于線粒體，對線粒體結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)一步破壞。線粒體受損，鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)障礙缺血時(shí)線粒體結(jié)構(gòu)的功能障礙出現(xiàn)最早，107鈣超載損傷的機(jī)制導(dǎo)致線粒體功能障礙，ATP生成減少Ca2+激活磷脂酶，促進(jìn)膜磷脂水解，造成細(xì)胞膜及細(xì)胞器質(zhì)膜受損引起心率失常，通過Na+-Ca2+交換形成一過性內(nèi)向離子流，在心肌動(dòng)作電位后形成短暫除極（遲后除極）而引起心率失常。鈣超載損傷的機(jī)制導(dǎo)致線粒體功能障礙，ATP生成減少1084.促進(jìn)氧自由基生成：鈣超負(fù)荷使鈣敏蛋白水解酶活性增高，促使黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)變?yōu)辄S嘌呤氧化酶，使自由基生成增加。5.使肌原纖維攣縮、斷裂：生物膜機(jī)械損傷，細(xì)胞骨架破壞4.促進(jìn)氧自由基生成：鈣超負(fù)荷使鈣敏蛋白水解酶活性增高，促109白細(xì)胞介導(dǎo)損傷1984年mullane中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制白細(xì)胞介導(dǎo)損傷1984年mullane中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增110中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制心臟缺血期，血管內(nèi)皮損傷，釋放PAF、LTB4、補(bǔ)體等活性物質(zhì)，對中性粒細(xì)胞起趨化作用。再灌注后，自由基可以引起內(nèi)皮細(xì)胞膜磷脂降解，花生四烯酸代謝產(chǎn)物增多，起趨化作用。中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制心臟缺血期，血管內(nèi)皮損傷，釋放111中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制白細(xì)胞本身釋放具有趨化作用的炎性介質(zhì)，如PAF、LTB4等，使微循環(huán)中白細(xì)胞進(jìn)一步增加。中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制白細(xì)胞本身釋放具有趨化作用的炎112中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制自由基和各種炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表面粘附分子表達(dá)，促進(jìn)二者相互作用。如imegrin，selectin、intracellularadhesionmolecule，從而使中性粒細(xì)胞粘附、聚集、游離出血管進(jìn)入組織，中性粒細(xì)胞再灌注區(qū)增多的的機(jī)制自由基和各種炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)113白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用滾動(dòng)（rolling）：在趨化因子作用下，白細(xì)胞大量隨血流到達(dá)再灌注區(qū)，白細(xì)胞表面的L-selectin與內(nèi)皮細(xì)胞表面P-selectin、E-selectin作用，白細(xì)胞流動(dòng)速度下降，在血管內(nèi)皮表面發(fā)生滾動(dòng)。白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用滾動(dòng)（rolling）：在趨化因子114粘著（adherence）：白細(xì)胞表面imegrinCD11/CD18與內(nèi)皮細(xì)胞表面intracellularadhesionmolecule相互作用，使?jié)L動(dòng)停止，白細(xì)胞與內(nèi)皮粘著固定。白細(xì)胞通過內(nèi)皮進(jìn)入組織間。粘著（adherence）：白細(xì)胞表面imegrinCD1115白細(xì)胞在缺血-再灌注損傷中的作用釋放自由基被激活的中性粒細(xì)胞脫顆粒，大量釋放蛋白水解酶類如彈性蛋白酶、膠原酶、磷脂酶、脂氧酶等。白細(xì)胞在缺血-再灌注損傷中的作用釋放自由基116白細(xì)胞活化，產(chǎn)生PAF、LTB4、TNF-、IL-1、IL-8、IFN-等炎癥介質(zhì)引起無復(fù)流現(xiàn)象（當(dāng)缺血組織恢復(fù)血液供應(yīng)后，部分缺血區(qū)組織并不能得到充分的血液灌流，成為無復(fù)流）。白細(xì)胞活化，產(chǎn)生PAF、LTB4、TNF-、IL-1、IL117各器官的再灌注損傷心臟缺血再灌注損傷腦缺血再灌注損傷腸缺血再灌注損傷各器官的再灌注損傷心臟缺血再灌注損傷118心臟缺血再灌注損傷代謝改變超微結(jié)構(gòu)變化臨床表現(xiàn)心臟缺血再灌注損傷代謝改變119代謝改變ATP、CP大量分解，能量供應(yīng)不足ATP分解產(chǎn)物聚集、流失：AMP、肌苷、腺苷、次黃嘌呤酸性代謝產(chǎn)物聚集，細(xì)胞內(nèi)酸中毒細(xì)胞內(nèi)Na+、Ca2+增多，細(xì)胞水腫代謝改變ATP、CP大量分解，能量供應(yīng)不足120超微結(jié)構(gòu)改變細(xì)胞腫脹，膜結(jié)構(gòu)破壞線粒體損傷：極度腫脹、嵴斷裂、溶解，空泡形成、基質(zhì)內(nèi)致密物增多。心肌攣縮，出現(xiàn)過度收縮帶（肌纖維過度收縮，肌節(jié)明、暗帶分界不清，粗細(xì)肌絲過度重合）甚至肌絲斷裂、溶解，肌原纖維結(jié)構(gòu)破壞超微結(jié)構(gòu)改變細(xì)胞腫脹，膜結(jié)構(gòu)破壞121臨床及大體表現(xiàn)心臟功能下降-心肌頓抑再灌注心率失常：室性心動(dòng)過速、室顫心肌細(xì)胞死亡-心肌梗塞細(xì)胞壞死細(xì)胞凋亡臨床及大體表現(xiàn)心臟功能下降-心肌頓抑122心肌頓抑指心肌短暫缺血后，當(dāng)冠脈血流恢復(fù)正?；蚪咏r(shí)，心肌形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)正常，但心功能和心肌代謝異常卻長時(shí)間持續(xù)存在的狀態(tài)。缺血后心室功能障礙“缺血心肌血流恢復(fù)與機(jī)械功能恢復(fù)不匹配”。心肌頓抑指心肌短暫缺血后，當(dāng)冠脈血流恢復(fù)正?；蚪咏r(shí)，心123

特點(diǎn)：發(fā)生于短時(shí)缺血(2-20min)再灌注后心功能障礙是可逆的局部心肌血流正?；驇缀跽Ｐ募【植磕芰课镔|(zhì)儲(chǔ)備