凋亡與心肌肥厚及心力衰竭

心肌肥厚及心力衰竭與凋亡心肌肥厚是心肌細(xì)胞對多種病理刺激的反應(yīng)，藉此代償性增加心肌的泵血功能。當(dāng)刺激信號的出現(xiàn)時，經(jīng)細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)相繼激活即可早期基因(如c-fos,c-myc,c-jun等)、胎兒型基因(如3-MHC)，而相應(yīng)的成年表達(dá)的部分失活，隨之心臟的固有基因a-skeletal-actin、ANF等表達(dá)增強(qiáng)，致使心肌蛋白合成的增加，細(xì)胞體積的增大，心肌細(xì)胞的表型改變［1,2,3］。隨心功能惡化,心肌結(jié)構(gòu)基因3-MHC,a-skeletal-actin基因表達(dá)呈逐漸增加趨勢，3-MHC增加可使心肌細(xì)胞能量的釋放和纖維縮短的速度減慢，a-skeletal-actin的增加說明心力衰竭患者心肌組織骨骼肌化明顯，心肌組織收縮力下降而影響心功能，最終導(dǎo)致心功能衰竭［4,5］。研究表明，在壓力負(fù)荷性心肌肥厚的形成過程中伴隨著心肌細(xì)胞的凋亡，從而導(dǎo)致有效收縮功能單位-心肌細(xì)胞進(jìn)行性喪失，存活心肌細(xì)胞的代償性功能增強(qiáng)，心肌細(xì)胞適應(yīng)性肥大，細(xì)胞外基質(zhì)的沉積和反應(yīng)性間質(zhì)纖維化。隨著肥厚程度的進(jìn)展，心肌細(xì)胞凋亡的增加使心肌細(xì)胞數(shù)量進(jìn)一步減少，心肌整體收縮力下降，纖維化的增加又使左室的順應(yīng)性下降，心肌收縮力不能發(fā)揮其應(yīng)有的射血效應(yīng)，于是形成惡性循環(huán)，致使心肌功能失代償，發(fā)生心力衰竭?？梢娂?xì)胞凋亡在心肌肥大向心力衰竭的轉(zhuǎn)化過程中起著重要作用［6?8］。因此，了解心肌細(xì)胞凋亡的發(fā)生機(jī)理和影響因素，對阻斷或延緩心肌肥厚的發(fā)生、發(fā)展有重要的意義。細(xì)胞凋亡(Apoptosis)亦稱程序性細(xì)胞死亡(ProgrammedCellDeath,PCD)，它是1972年Kerr等［9］研究細(xì)胞形態(tài)時發(fā)現(xiàn)的。細(xì)胞凋亡是指在一定條件下有核細(xì)胞通過啟動其自身的內(nèi)部機(jī)制，主要是通過內(nèi)源性DNA內(nèi)切酶和半胱天冬酶(caspase)的激活而發(fā)生消耗能量的主動自殺行為。通常組織中的凋亡分散于正常細(xì)胞之間，整個過程不會導(dǎo)致溶酶體膜及胞膜破裂。由于沒有細(xì)胞內(nèi)容物的外滲，因此不伴有劇烈的炎癥反應(yīng)。凋亡形成的中心機(jī)制可分為外在途徑和內(nèi)在途徑。外在途徑是通過細(xì)胞外的死亡配體(如TNF、Fas配體)和它同源的細(xì)胞表面受體結(jié)合而啟動的。配體和受體結(jié)合后，引起死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物(DISC)的形成。后者導(dǎo)致caspase-8的前體激活。激活的caspase-8然后裂解并激活下游區(qū)的caspase-3前體和Bcl-2凋亡蛋白的前體-Bid，從而引發(fā)細(xì)胞凋亡。在內(nèi)在的途徑中，細(xì)胞內(nèi)的和細(xì)胞外的死亡信號通過轉(zhuǎn)移到線粒體外膜的BH3-only蛋白(例如，Bid)和Bax傳遞到線粒體。Bax和Bak刺激細(xì)胞色素c，Smac/DIABLO，和其他凋亡因子的釋放。細(xì)胞色素c，dATP，Apaf-1，和caspase-9的前體組成的凋亡物導(dǎo)致caspase-9的前體激活，激活的caspase-9隨后使caspse-3的前體激活，從而觸發(fā)凋亡。Bid是caspase-8的直接酶解物，它連接外在途徑和內(nèi)在途徑。裂解后，它的羧基末端轉(zhuǎn)移并插入線粒體外膜，觸發(fā)Bax和Bak的激活和細(xì)胞色素c的釋放。此過程可被Bcl-2與Bcl-xl對抗。Bcl-2家族蛋白通過線粒體途徑對細(xì)胞凋亡產(chǎn)生影響。其主要的作用機(jī)制有兩種：一是Bcl-2家族蛋白成員精確地改變線粒體膜的通透性°Bcl-2家族蛋白與白喉毒素孔形成區(qū)域相似，這些蛋白能插入生物膜中，形成離子轉(zhuǎn)導(dǎo)通道；二是Bcl-2家族蛋白能夠誘導(dǎo)線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔道的開放。一方面，通透性轉(zhuǎn)變孔道開放，線粒體的外膜不受損傷，膜間隙中的細(xì)胞色素C、SmacPDIABLO、凋亡誘導(dǎo)因子和核酸內(nèi)切酶G等被釋放到細(xì)胞質(zhì)中；另一方面，通透性轉(zhuǎn)變孔道的開放后，使線粒體基質(zhì)和胞漿內(nèi)的離子得以平衡流動，造成線粒體基質(zhì)的高滲狀態(tài)，線粒體發(fā)生膨脹，外膜破裂,從而使膜間隙中的促凋亡蛋白被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。這些促凋亡蛋白或激活caspase或獨立地破壞核內(nèi)染色質(zhì)，引起細(xì)胞凋亡。除上述機(jī)制外，部分細(xì)胞凋亡與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)，它們與應(yīng)激反應(yīng)及鈣離子的調(diào)控有關(guān)。各種有害刺激導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)失衡，從而導(dǎo)致未折疊蛋白反應(yīng)(UPR)。啟動UPR的目的是使細(xì)胞適應(yīng)改變的環(huán)境。這些適應(yīng)的機(jī)制一方面增強(qiáng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白折疊能力相關(guān)基因的表達(dá),另一方面又促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中相關(guān)蛋白的降解，從而去除錯誤折疊蛋白［10,11］。如果這種適應(yīng)性的改變無效，機(jī)體將會激活NF-kB來觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的信號通路，即誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡［12］。另外，鈣離子穩(wěn)態(tài)破壞使鈣離子從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中釋放，然后引起線粒體通透孔的形成和線粒體內(nèi)鈣離子超負(fù)荷，線粒體膨脹、破裂，膜間隙中的促凋亡蛋白流入細(xì)胞質(zhì)中，因而線粒體的凋亡途徑與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及Ca2+是密切相關(guān)的，此外，從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)釋放的Ca2+還可以激活Calpain、Ca2+/鈣聯(lián)蛋白調(diào)節(jié)的鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(calcineurin)、死亡相關(guān)蛋白酶(DAPkinase)和其相關(guān)的drp-1,進(jìn)而激發(fā)Cytc的釋放，從而導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡。心肌肥厚過程中的凋亡現(xiàn)象實驗表明，在心肌肥厚過程中伴有心肌細(xì)胞的凋亡和間質(zhì)增生。Bing運用Massons三重染色法觀察老齡自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)的左心室發(fā)現(xiàn)，在大鼠心肌肥厚模型,增加后負(fù)荷第1天心肌細(xì)胞即出現(xiàn)凋亡，第4天達(dá)到最大值，30天后恢復(fù)正常水平，在壓力超負(fù)荷的初期，心肌細(xì)胞凋亡可能是對應(yīng)激的短暫反應(yīng)，但對心功能卻產(chǎn)生了明顯的影響。此外在自發(fā)性高血壓大鼠的研究發(fā)現(xiàn)，隨著周齡延長其高血壓進(jìn)行性增長,進(jìn)而出現(xiàn)心肌肥厚及心室重構(gòu)，最終導(dǎo)致心力衰竭或猝死。在心臟功能降低的自發(fā)性高血壓大鼠，心肌凋亡細(xì)胞明顯多于心功能正常的大鼠［13,14］，提示心肌細(xì)胞凋亡數(shù)升高由可能是心功能由代償向衰竭的重要因素。心肌細(xì)胞凋亡的誘因超負(fù)荷心肌肥厚過程中誘發(fā)凋亡的因素主要有以下幾種：機(jī)械牽張機(jī)械牽拉刺激是導(dǎo)致心肌肥厚的主要觸發(fā)機(jī)制之一。心肌細(xì)胞具有對機(jī)械刺激的感受機(jī)制，同時還可以耦聯(lián)機(jī)械刺激進(jìn)而通過細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相合素發(fā)揮重要作用。整合素是一種跨膜糖蛋白，可以通過Src-Fak-Shc-Grb-p130復(fù)合物導(dǎo)致絲裂原活化蛋白激酶(MARKs)、ERK1/2、JNK和p38的激活。單純的JNK激活使心肌細(xì)胞肥大，而JNK和p38MAPK兩條通路同時激活則導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。另外，在血管機(jī)械刺激作用下，心肌細(xì)胞可通過整合素-Src-Fak-Ras旁路激活ERK1/2和p38而影響心衰進(jìn)程。神經(jīng)-體液因子腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)在心肌肥厚及心衰的發(fā)生和發(fā)展中具有重要作用。受體(AT1)與Gq耦聯(lián)激活磷脂酶CB(PLCB)，激活的PLCB水解PIP2,生成三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)，IP3促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放,而DAG激活蛋白激酶C(PKC),細(xì)胞內(nèi)增加的Ca2+和PKC都能調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的成長和肥厚;AngII還可促進(jìn)MARKs的快速激活,而MARKs被認(rèn)為是細(xì)胞增生和分化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。越來越多的實驗證實，Angll也是促使心肌細(xì)胞凋亡的重要誘因之一。Angll與AT1受體結(jié)合可引起心肌細(xì)胞凋亡［15］，AT1受體激活后其后續(xù)激活磷脂酶C(PLC)，使胞膜的三磷脂酰肌醇水解為磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG),IP3使肌漿網(wǎng)釋放鈣離子，使胞漿鈣離子增加，激活鈣/鈣調(diào)蛋白依賴蛋白激酶，激活核酸內(nèi)切酶，引發(fā)凋亡。其包含一系列復(fù)雜的反應(yīng)過程如Bcl-2/Bax降低、P38MAP酶激活、caspase-3激活以及細(xì)胞核間的DNA斷裂等［16］；而Angll與AT2受體結(jié)合能否誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡仍有爭議。一般認(rèn)為,Ang11對心肌細(xì)胞凋亡的作用取決于心肌中AT1R與AT2R比值的變化，當(dāng)上調(diào)AT1R或下調(diào)AT2R時,AT1R與AT2R比值升高使心肌細(xì)胞凋亡增加，反之則降低［17］ORAS系統(tǒng)的另一成員醛固酮與心肌肥厚及纖維化也有十分密切的聯(lián)系。研究表明,如以醛固酮拮抗劑安體舒通預(yù)處理大鼠,則可使AngII誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡數(shù)減少50%，提示AngII誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡至少部分是因醛固酮系統(tǒng)的激活而引起。氧化應(yīng)激氧化應(yīng)激是由于細(xì)胞內(nèi)的促氧化大于抗氧化作用，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡，促氧化主要由活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)來完成。ROS包括含氧自由基、氧的非自由基衍生物、對氧化物、氫過氧化物、脂質(zhì)過氧化物等。外界刺激信號在傳遞過程中產(chǎn)生ROS，而ROS又可以刺激信號通路，參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。ROS能夠通過多種機(jī)制影響細(xì)胞凋亡，既可以作為外界誘因，又是其他誘因在體內(nèi)激發(fā)凋亡的一種中間產(chǎn)物，其機(jī)制可發(fā)生在凋亡過程的各環(huán)節(jié)，包括直接誘導(dǎo)凋亡或影響與凋亡有關(guān)的細(xì)胞內(nèi)信號通路的多水平環(huán)節(jié)。通常在細(xì)胞凋亡中ROS是作為第二信使出現(xiàn)的［18］亡信號刺激細(xì)胞后引起ROS的升高，從而引起鈣離子內(nèi)流，bax(bcl2家族是凋亡分子家族中的重要成員，bax是bcl2家族中的促凋亡成員)的表達(dá)上調(diào)，線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔開放，天冬氨酸特異的半胱氨酸酶激活，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。此外，Mounting證據(jù)提示ROS是心肌肥厚的起源信號。許多細(xì)胞外因子如蛋白激酶C;促分裂原活化蛋白激酶p38,c-Jun氨基端激酶，細(xì)胞凋亡信號激酶1,細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶，核因子-kB(NF-kb)和鈣調(diào)磷蛋白磷酸酶等［19］,能誘導(dǎo)心肌病的心肌肥大，對ROS產(chǎn)生直接或間接反應(yīng)°AngII誘導(dǎo)的心肌肥大也是通過ROS依賴細(xì)胞外信號途徑實現(xiàn)的［20］。ROS還可以通過轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的基因表達(dá)的改變誘導(dǎo)心肌肥大。例如,AngII刺激ROS介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子NF-kB的活化，可引起心肌肥大。

P53腫瘤抑制蛋白P53在維持蛋白組的完整性中起著重要的作用。p53作為一個轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞中普遍存在,正常情況下通過與標(biāo)志自身降解的Mdm-2蛋白相互作用而保持低水平,DNA損傷造成的P53或Mdm-2磷酸化可防止兩者相互作用，從而穩(wěn)定和活化p53。根據(jù)細(xì)胞不同情況，P53不僅能通過上調(diào)P21使細(xì)胞周期靜止在G1期，還能通過直接應(yīng)答DNA損傷和參與其他信號系統(tǒng)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Bcl-2家族成員可阻斷P53依賴的凋亡。DG/PKC系統(tǒng)一般認(rèn)為，蛋白激酶C（PKC）以無活性形式存在于細(xì)胞質(zhì)中,活化時轉(zhuǎn)位到細(xì)胞膜的脂質(zhì)環(huán)境中?；罨腜KC可以引起細(xì)胞凋亡，也可以引起細(xì)胞增殖?；罨腜KC引起的結(jié)果取決于活化的PKC的亞型，活化的PKC-B和PKC-6促進(jìn)細(xì)胞凋亡，活化的PKC-e則促進(jìn)細(xì)胞增殖。心肌細(xì)胞凋亡的調(diào)控gp130信號途徑激活gp130信號路徑可能增加心肌細(xì)胞的存活力而使心肌細(xì)胞免于調(diào)亡。在機(jī)械負(fù)荷過重的情況下，敲除gp130小鼠的左心室心肌細(xì)胞大量凋亡，同時心肌細(xì)胞迅速肥大［21］;而在SHR心臟，其gp130表達(dá)與心肌細(xì)胞凋亡率呈明顯負(fù)相關(guān)［22］。另外，通過激活gp130可以增加離體心肌細(xì)胞的L型鈣電流和細(xì)胞內(nèi)鈣轉(zhuǎn)移，被認(rèn)為可能參與生物機(jī)械應(yīng)激時心肌代償性重塑過程。RhoA/Rh。激酶RhoA是一種參與細(xì)胞增殖以及調(diào)節(jié)肌動蛋白骨架的小G蛋白，近來,DELRE等［23］認(rèn)為，RhoA/Rho激酶能通過p53刺激線粒體的Bax表達(dá)增加,并增強(qiáng)其活性，激活caspase蛋白酶，導(dǎo)致DNA斷裂，促使心肌細(xì)胞發(fā)生凋亡，促進(jìn)CHF的發(fā)生發(fā)展。Rho激酶阻斷劑Y-27632和HA-1077能阻斷上述進(jìn)程；p53顯性負(fù)相突變則可以抑制Bax的上調(diào)；另外，Bax阻斷物不但可以減輕DNA的斷裂,而且可以抑制caspase-3和caspase-9的活性，這些手段阻斷了RhoA/Rho激酶通路的不同的環(huán)節(jié)，抑制心肌細(xì)胞凋亡，從而延緩CHF的發(fā)展。ASK1（凋亡信號調(diào)節(jié)激酶一1）凋亡信號調(diào)節(jié)激酶（ASK1）屬絲裂原激活蛋白激酶激酶激酶（MAPKKK）家族成員，能通過MKK3/6和MKK7激活下游P38和JNK蛋白激ASK1酶［24］。最初是作為凋亡誘導(dǎo)激酶被發(fā)現(xiàn)的，新近的研究表明它與細(xì)胞的生長，分化，炎癥反映有關(guān)。ASK1能被腫瘤壞死因子（TNF）、活性氧（ROS）、Fas、牽張刺激等激活，這些激活刺激主要是通過負(fù)性調(diào)節(jié)因子Trx和絲氨酸/蘇氨酸磷酸化蛋白（P55）發(fā)揮作用°Trx、P55通過不同的機(jī)制調(diào)節(jié)ASK1的活性，說明ASK1擁有一個氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)的完整系統(tǒng)。ASK1參與細(xì)胞的生長、分化、凋亡，已知的ASK1誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制主要有：壓力激活蛋白激酶（JNK、p38）的活化，細(xì)胞色素c從線立體的釋放，Caspase通路的激活，細(xì)胞核的碎裂以及與Fas結(jié)合蛋白Daxx的交互作用等［25］。因此，ASK1在細(xì)胞因子和氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡過程中具有非常重要的作用。近年來研究發(fā)現(xiàn)ASK1與心臟肥大的發(fā)生也存在密切關(guān)系，已有很多實驗證明，ROS、TNF、Ca/鈣調(diào)蛋白依賴蛋白激酶、小GTP結(jié)合蛋白、ASK1（凋亡信號調(diào)節(jié)激酶一1）凋亡信號調(diào)節(jié)激酶（ASK1）屬絲裂硫氧還蛋白（Trx）調(diào)節(jié)Trx幾乎存在于所有的原核及真核生物°Trx是約12kDa的蛋白，氧化條件下，Cys32和Cys35之間形成二硫鍵，該二硫鍵能被硫氧還蛋白還原酶（TrxR）通過NADPH供氫來還原［26］oATrx分為胞漿（Trx1）和線粒體（Trx2）兩種亞型，與之相對應(yīng)的TrxR也分別存在于胞漿（TrxR1）和線粒體（TrxR2）中。多種應(yīng)激〔如病毒、過氧化氫、腫瘤壞死因子（TNFa）、一氧化氮、紫外線及X射線〕均能上調(diào)Trx的表達(dá)［27-29］oTrx在多種刺激（特別是氧化應(yīng)激）條件下可誘導(dǎo)表達(dá)的特性提示Trx是細(xì)胞抵抗氧化應(yīng)激的重要分子，能保護(hù)組織或細(xì)胞免受多種刺激的損傷［30］。Trx對凋亡的調(diào)節(jié)主要包括：硝基化修飾調(diào)節(jié)Trx的抑凋亡作用；NO依賴性S-亞硝基化修飾調(diào)節(jié)Trx的抑凋亡23作用；S-亞硝基化修飾調(diào)節(jié)Trx的抑凋亡作用；Trx對caspase的活性的調(diào)節(jié)等。Trx發(fā)揮抗凋亡效應(yīng)的最可能的兩個機(jī)制是直接的抗氧化和抑制ASKLTrx可以通過與ASK1的相互作用抑制凋亡［31］,Trx的氧化還原狀態(tài)調(diào)節(jié)Trx和ASK1的相互作用，在還原狀態(tài)下它們能相互結(jié)合,而無氧化還原活性的Trx的變異體不能與ASK1結(jié)合，但是Trx的單個半胱氨酸處于還原狀態(tài)就可以與ASK1結(jié)合誘導(dǎo)ASK1泛素化和降解，抑制ASK1誘導(dǎo)的凋亡［32］。Trx2也是Ctyc釋放和線粒體凋亡通路的重要調(diào)節(jié)因素［33］，Trx2可以清除ROS，阻止線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞死亡；Trx2還能夠通過在線粒體內(nèi)錨定Ctyc，與線粒體基質(zhì)中的Ctyc形成復(fù)合物而抑制凋亡信號的轉(zhuǎn)遞，從而抑制凋亡。此外，Trx依賴型過氧化物酶家族通過清除HO抗凋亡［33］。22細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載通常鈣離子在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮第二信使的作用，多以游離形式存在，或者以鈣調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合的形式存在于細(xì)胞內(nèi)。在心肌肥厚的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程中，鈣離子相關(guān)通道發(fā)生改變，造成胞質(zhì)內(nèi)的鈣離子蓄積，鈣離子作為一個細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的主要信使，介導(dǎo)了心肌肥厚的形成。鈣離子在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間主要通過濃度振蕩的形式傳遞信號，在凋亡的過程中，振蕩的鈣峰可以達(dá)到微摩級的濃度。振蕩的模式都離不開細(xì)胞內(nèi)各種鈣離子釋放通道和鈣離子庫的調(diào)節(jié)，這種作用使細(xì)胞能夠?qū)⒏兄拇碳まD(zhuǎn)變?yōu)殁}離子振蕩的不同形式［34-36］。早在1977年，Kaiser等報道，用糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡伴隨有胞漿鈣離子升高。而McConkey等［37］和郭靜等［38］在多種細(xì)胞模型中對各種凋亡刺激劑的檢測結(jié)果卻表明C鈣離子濃度的升高在凋亡早期就已經(jīng)發(fā)生，鈣離子可能是主動調(diào)控凋亡起始的因素之一。此外，大部分誘發(fā)凋亡的刺激劑都能夠同時刺激細(xì)胞鈣離子濃度的升高；而抑制了某些鈣釋放孔道后，凋亡也被同步抑制［37,39］。另外，Bcl-2家族蛋白調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣儲量和鈣釋放孔道性質(zhì)的研究進(jìn)展，以及一系列鈣相關(guān)蛋白參與調(diào)控凋亡機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步證明鈣離子在凋亡過程中的重要調(diào)節(jié)作用［34,40,41］。鈣離子參與凋亡的各個過程，當(dāng)前研究認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)鈣離子的調(diào)節(jié)作用主要是通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來實現(xiàn)的。鈣離子通過肌漿/內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子ATP酶(SERCA)從胞漿中攝入，通過肌醇-1,4,5-三磷酸受體(InsP3R)/鈣離子通道或阿理諾堿受體(ryanodinereceptor)/鈣離子通道釋放。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子穩(wěn)態(tài)的破壞可引起細(xì)胞凋亡。Tian［42］等通過實驗證明，某種凋亡刺激因素使鈣離子從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中釋放，然后引起線粒體通透孔的形成和線粒體內(nèi)Ca2+超負(fù)荷，線粒體膨脹，其結(jié)果是線粒體外膜破裂，膜間隙中的促凋亡蛋白流入細(xì)胞質(zhì)中，因而線粒體的凋亡途徑與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及鈣離子是密切相關(guān)的，此外，從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)釋放的鈣離子還可以激活Calpain、鈣離子/鈣聯(lián)蛋白調(diào)節(jié)的鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(calcineurin)、死亡相關(guān)蛋白酶(DAPkinase)和其相關(guān)的drp-1,進(jìn)而激發(fā)Cytc的釋放，Cytc可以使caspase9活化，從而激活caspase3，最終導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡［43,44］。腫瘤壞死因子(TNF-a)TNF-a是一種多效促炎癥反應(yīng)細(xì)胞因子，同時TNF-a亦參與心肌細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)，其介導(dǎo)的凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路具有雙向效應(yīng)。TNF-a對心臟作用的最終效應(yīng)取決于局部心肌中TNF-a濃度，早期低濃度的TNF-a抑制心肌細(xì)胞凋亡，持續(xù)的高濃度刺激則促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡，炎癥反應(yīng)和心肌負(fù)性肌力作用。研究表明，TNF-a可通過促凋亡的三條途徑(即死亡受體凋亡途徑，線粒體凋亡途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激凋亡途徑)介導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡，同時也通過NF-kB、AKT等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制心肌細(xì)胞凋亡。生長因子(growthfactors,GF)GF能促進(jìn)組織細(xì)胞的生長和增殖，許多學(xué)者認(rèn)為GF具有抑制細(xì)胞凋亡的功能。GOTTLIEB等［45］報道，IGF-在心肌組織中是重要的生長因子，能有效抑制心肌缺血再灌注引起的細(xì)胞凋亡。BUERKE等［46］也證實，IGF-1能夠抑制多種原因誘發(fā)的細(xì)胞凋亡。轉(zhuǎn)錄因子GATA4最近的研究顯示，轉(zhuǎn)錄因子GATA4在調(diào)節(jié)成年心肌細(xì)胞的凋亡和存活中起關(guān)鍵作用。GATA4是調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞生長和分化重要調(diào)節(jié)因子,許多導(dǎo)致心肌肥厚基因的啟動子內(nèi)都包含GATA調(diào)節(jié)位點,如編碼a和B-肌球蛋白重鏈、Angla型受體、ANF的基因。強(qiáng)化表達(dá)GATA4或GATA6導(dǎo)致培養(yǎng)心肌細(xì)胞或轉(zhuǎn)基因小鼠發(fā)生心肌細(xì)胞肥大效應(yīng)，而由calcineurin引發(fā)的心肌肥厚亦可能由NFAT-3及GATA4相互作用介導(dǎo)。在某些致凋亡因子如阿霉素誘發(fā)的心肌細(xì)胞調(diào)亡過程中，檢測到GATA-4表達(dá)下調(diào)，通過異位表達(dá)恢復(fù)GATA-4水平則可減輕細(xì)胞凋亡［47］。PTP抑制劑線粒體通透性轉(zhuǎn)運通道(Permeabilitytransitionpore,PTP)是一位于內(nèi)外膜交界處的蛋白復(fù)合體,其主要功能是引起線粒體的通透性轉(zhuǎn)運，調(diào)節(jié)線粒體基質(zhì)中Ca2+、pH值和電荷等，以維持線粒體內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)定。在致凋亡物質(zhì)的作用下，PTP開放，線粒體釋放凋亡誘導(dǎo)因子(cytc、AIF、Smac等)，促使細(xì)胞凋亡。PTP抑制劑能抑制PTP的開放，避免了上述因素對細(xì)胞的致凋亡作用，抑制細(xì)胞凋亡。cyclosporinA(CsA)是一種PTP抑制劑，SAVIANI等[48]提出CsA能有效阻止一氧化碳引起的細(xì)胞凋亡。結(jié)語與展望細(xì)胞凋亡是機(jī)體的一種基本的生理機(jī)制，它貫穿于整個生命過程。細(xì)胞凋亡參與了壓力符合性心肌肥厚的形成過程，在心肌肥厚向心力衰竭轉(zhuǎn)變的過程中也是導(dǎo)致心肌細(xì)胞丟失的主要原因之一。隨著對細(xì)胞凋亡認(rèn)識的加深，越來越多學(xué)者認(rèn)為,調(diào)控細(xì)胞凋亡能更有效治療心力衰竭，與其他治療心力衰竭的藥物相比,更能提高患者的生活質(zhì)量、延緩心力衰竭的惡化以及延長患者壽命，這個觀點已經(jīng)得到越來越多的證據(jù)證明。但是，調(diào)控心肌細(xì)胞凋亡的研究剛剛起步，尚有許多問題有待解決。因此，通過解決調(diào)控心肌細(xì)胞凋亡中的問題，以減慢心肌重構(gòu)進(jìn)展和臨床心衰的發(fā)展，將為心衰的治療提供新的對策。HasenfussG.Alterationofcalcium-regulatoryproteinsinheartfail-ure[J].CardiovascRes,1998;37(1):279.WilliamsRT.Calcium:Outside/insidehomeostasisandsignalling[J].BiochimBiophysActa，1998;1448(2):153-165.ZhuZM，ZhangSH，WagnerC，etal.AngiotensionAT1breceptorme-diatescalciumsignalinginvascularsmoothmusclecellsofAT1are-ceptor-deficientmice[J].Hypertension，1998;31(2):1171T177.RedfieldMM.Epidemiologyandpathophysiologyofheartfailure[J].urrCardiolRep，2000，2:179-180.MauleS,MilanA,GrossoT.Leftventricularhypertrophyinpatientswithautonomicfailure[J].AmJHypertens,2006,19(10):1049-1054.Persoon-RothertM,van-der-WeesKG,van-der-LaarseA.Mechanicaloverload-inducedapoptosis:astudyinculturedneonatalventricularmyocytesandfibroblasts[J].MolCellBiochem,2002,241(1-2):115—124.Xing,H,Zhang,S,Weinheimer,C,eta.l14-3-3proteinsblockapoptosisanddifferentiallyregulateMAPKcascades.EMBOJ,2000,19(3):349~358.ZhangD,GaussinV,TaffetGE,eta.lTAK1isactivatedinthemyocardiumafterpressureoverloadandissufficienttoprovokeheartfailureintransgenicmice.Nat.Med,2000,6(5):556~563KerrJF,WyllieAH,CurrieAR.Apoptosis:Abasicbiolog2icalphenomenonwithwiderangeringimplicationintissueKinetics[J].BrJCancer,1972,26,(4):239-257.ArakiE,OyadomariS,MoriM.ImpactofEndoplasmicReticulumStressPathwayonpancreaticbeta-CellsandDiabetesMellitus.xperimentalBiologyandMedicine,2003(10)228:1213~1217.ZhouJ,WerstuckGH,LhotakS,eta.lAssociationofmultiplecellularstresspathwayswithacceleratedatherosclerosisinhyperhomocysteinemicapolipoproteinE2deficientmice.Circulation,2004,110(2):207~213.ChunyanXu,BeatriceBailly-Maitre,JohnC.Reed.Endoplasmicreticulumstress:celllifeanddeathdecisions.TheJournalofClinicalInvestigation,2005,115(10):2656~2664.LiZH.LakattaEG.DetectionofapoptosisinthefailingheartofSHR[J].Circulation,1995,92,(Suppl2):526.KatzAm.Regressionofleftventricularhypertrophy:Neehopefordyinghearts：J].Circulation.1998,(98):626-624.RavassaS,FortunoMA,GonzalezA.MechanismsofincreasedsusceptibilitytoangiotensinII-inducedapoptosisinventrucularcardiomyocytesofspontaneouslyhypertensiverats[J].Hypertension,2000,36:1065-071DiepQN,ElMabroukM,YueP,SchiffrinEL.EffectofAT(1)receptorlockadeoncardiacapoptosisinangiotensinII-inducedhypertension[J].AMJPhysiol,2002,282:H1635-641GoldenbergI,GrossmanE,JacobsonKA.AngiotensinII-inducedapoptosisinratcardiomyocyteculture:apossibleroleofAT1andAT2receptor[J].JHy-pertens,2001,19:1681-689SawyerDB.Roleofoxidativestressinmyocardialhypertrophyandfailure[J].JMolCellCardiol,2002,34:379-388.GhoshMC,WangX,LiS,etal.Regulationofcalcineurinbyoxidativestress[J].MethodsEnzymol,2003,366:289-304.PuntmannVO,HussainMB.RoleofoxidativestressinangiotensinIImediatedcontractionofhumanconduitarteriesinpatientswithcardiovasculardisease[J].VasculPharmacol,2005,43:277-282.SamF,SamyerDB,ChangDL.Progressiveleftventricularremodelingandapoptosislateaftermyocardialinfarctioninmouseheart[J].AmJPhysiol,2000,279:H4222428RavassaS,ArdanazN,LopezB.Involvementofcardiotrophin21signalingpathwayincardiacapoptosisofspontaneouslyhypertensiverats[J].JHypertens,2002,20(suppl4):S30DELREDP,MIYAMOTOS,BROWNJH.RhoA/Rhokinaseup-regulateBaxtoactivateamitochondrialdeathpathwayandinducecardiomyocyteapoptosis[J].JBiolChem,2007,282(11):8069-8078.IchijoH,NishidaE,IrieK,tenDijkeP,SaitohM,MoriguchiT,TakagiM,MatsumotoK,MiyazonoK,GotohY.InductionofapoptosisbyASK1,amammalianMAPKKKthatactivatesSAPK/JNKandp38signalingpathways.Science,1997,275:90~94CHARETTESJ,LAMBERTH,LANDRYJ.Akinase-independentfunctionofAsk1incaspase-independentcelldeath[J].JBiolChem,2001,276(39):36071-36074.NakamuraH,NakamuraK,YodoiJ.Redoxregulationofcellularactivation.AnnuRevImmunol,1997,15:351?369KimYC,MasutaniH,YamaguchiY,ItohK,YamamotoM,YodoiJ.Hemin-inducedactivationofthethioredoxingenebyNrf2.Adifferentialregulationoftheantioxidantresponsiveelementbyaswitchofitsbindingfactors.JBiolChem,2001,276:18399?18406KazuhiroN,HidetakaY,YokoF,TakaoT,KenjiWI,KenjiN.PI3KisakeymoleculeintheNrf2-mediatedregulationofantioxidativeproteinsbyhemininhumanneuroblastomacells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