缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓專家講座

缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjury,IRI）閻春玲DepartmentofPathophysiologyChapter10缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第1頁缺血休克、血栓形成、動脈硬化、血管收縮、血管受壓等。

組織缺氧再灌注損傷在恢復供血過程中，出現(xiàn)缺血組織功效、結(jié)構(gòu)損傷加重。病情惡化第一節(jié)概述缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjury）缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第2頁研究背景溶栓療法器官移植體外循環(huán)冠脈搭橋治療伎倆改進缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第3頁心臟介入手術(shù)經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi)成形術(shù)（PTCA）放置支架PTCA結(jié)合支架治療冠心病患者，成功率較高，長久生存率較高

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第4頁1960年Jennings等Jennings第一次提出了MIR概念,證實再灌注會引發(fā)心肌超微結(jié)構(gòu)不可逆性壞死，包含暴發(fā)性水腫，組織結(jié)構(gòu)崩解，收縮帶形成和線粒體內(nèi)磷酸鈣顆粒形成。提出心肌IRI概念。1955年Sewell等在結(jié)扎狗冠狀動脈后，如突然解除結(jié)扎，恢復血流，部分動物馬上發(fā)生心室纖顫而死亡。HistoryofIRI缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第5頁1975年Schaffer對234例急性心肌梗塞病人插入心導管到冠狀動脈，注入溶栓劑治療，并對緩解后病人追蹤觀察了5個月，發(fā)覺其中89例病人因復發(fā)室顫死亡。尸解時冠狀動脈未見新血栓與栓塞情況，認為是再灌注所致。1977年Bulkley和Hutchins報道,在成功地施行冠脈搭橋術(shù)使血管再通后病人發(fā)生心肌細胞反常性壞死。試驗與臨床資料證實:冠脈重新恢復血流后，有可能造成更嚴重心肌損傷。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第6頁冠脈支架置入前后1977年，Bulkley和Hutchins發(fā)覺冠脈血管再通后病人發(fā)生心肌細胞反常性壞死。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第7頁1234h損傷程度加重單純?nèi)毖毖俟嘣囼炁c臨床資料證實冠脈重新恢復血流后，有可能造成更嚴重心肌損傷缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第8頁1968年Ames率先報道了腦IRI1972年Flore腎IRI1978年Modry肺IRI1981年Greenberg腸IRI缺血-再灌注損傷特點：1.可逆損傷不可逆損傷2.含有器官普遍性到20世紀80年代溶栓療法、搭橋術(shù)、斷肢再植、器官移植開展，IRI成手術(shù)成敗關(guān)鍵之一。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第9頁氧反常鈣反常pH反常低氧/缺氧正常氧供無鈣含鈣損傷加重酸中毒糾正酸中毒缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第10頁氧反常（oxygenparadox）

用低氧溶液灌注組織器官或在缺氧條件下培養(yǎng)細胞一定時間后，再恢復正常氧供給，組織及細胞損傷不但未能恢復，反而更趨嚴重，這種現(xiàn)象稱為氧反常。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第11頁鈣反常（calciumparadox）

預先用無鈣溶液灌流大鼠離體心臟2分鐘，再用含鈣溶液進行灌流時，心肌細胞酶釋放增加，肌纖維過分收縮及心肌電信號異常，稱為鈣反常。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第12頁pH反常（pHparadox）

缺血引發(fā)代謝性酸中毒是細胞功效及代謝紊亂主要原因，但在再灌注時快速糾正缺血組織酸中毒，反而會加重缺血/再灌注損傷，稱為pH反常。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第13頁

一、概念（Conception）

缺血組織、器官經(jīng)恢復血液灌注后不但不能使其功效和結(jié)構(gòu)恢復，反而加重其功效障礙和結(jié)構(gòu)損傷現(xiàn)象。圖1腸黏膜缺血-再灌注損傷

Usuallybloodreperfusionshouldreducetheischemiainjury.However,recentclinicalobservationsandanimalex-perimentsshowedthatbloodreperfusionsometimesindu-cesoraggravatesthefurtherreversibleevenirreversiblecelldamage,especiallyforaprolongedischemia.

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第14頁二、原因和條件（Etiology&Factors）1．原因（Etiology）：缺血后血液再灌全身循環(huán)障礙后恢復血液供給：如休克、心肺復蘇后等（shock）組織器官缺血后血流恢復：斷肢再植，器官移植，體外循環(huán)等。（Myocardialinfarction,cardiacbypasssurgery,,organtransplantation）血管再通術(shù)后：冠脈搭橋術(shù)，PTCA，溶栓療法等。（thrombolytictherapy,PTCA,etc）缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第15頁2．條件（Factors）■缺血時間長短（Durationofischemia）■側(cè)支循環(huán)形成情況（Collateralcirculation）■對氧需求程度（Dependencyonoxygen）■再灌注條件（Conditionofreperfusion）低溫、低速、低pH、低鈉、低鈣灌注再灌注損傷↓

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第16頁白細胞作用

細胞內(nèi)鈣超載【發(fā)病機制】（Pathogenesis）自由基生成增多

第二節(jié)發(fā)病機制（PATHOGENESIS）Theincreasefreeradicals,calciumoverload,neutrophilsactivation

playtheprincipalrolesinischemia-reperfusioninjury.缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第17頁一、自由基生成增多（Increasefreeradical）自由基概念與分類（Conceptionandclassification）■概念（Conception）外層軌道上有單個不配對價電子原子、原子團或分子。（Freeradicalareahighlyreactivegroupofatoms,moleculesorradicals,whichcarryunpairedelectroninouterorbital.）缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第18頁自由基(FreeRadicals)名稱由來1832年德國過化學家BaronVonLiebig&FriedrichWoher

發(fā)覺化學反應中有一小群原子,并未把自己單一原子放出,反而繼續(xù)保留,到處去找別分子結(jié)合當初就稱這種原子為“radicals”,此字源自于拉丁文“radix”,意思就是“aroot”(根),表示它們根植在其它分子上自由基“FreeRadicals”就是短暫根植在其它分子上,而含有到處游走特征原子缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第19頁

▲氧自由基（Oxygenfreeradical，OFR）以氧為中心自由基稱為氧自由基。（由氧誘發(fā)自由基稱為氧自由基，Oxygen-derivedfreeradical）超氧陰離子自由基（）羥自由基（Hydroxylradical,OH?）O2ˉ·氧自由基■自由基分類（Classificationoffreeradical）氧自由基、脂性自由基、氮中心自由基（Oxygenfreeradical,Lipidradicals,Reactivenitrogenspecies）缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第20頁氧自由基以氧為中心自由基稱為氧自由基。氧自由基(OxygenFreeRadicals,OFR)是對機體危害最大自由基種類。包含超氧陰離子自由基(O-2·)、羥自由基(HO·)等,過氧化氫(H2O2)及單線態(tài)氧(1O2)雖不是自由基,但其氧化作用亦強,經(jīng)過反應可形成OFR或包括自由基反應,所以經(jīng)常把它們也列入到OFR中。概念O2缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第21頁

▲脂性自由基（Lipidradicals）氧自由基與多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化鏈式反應后生成中間代謝產(chǎn)物。烷自由基（L?）烷氧自由（LO?）烷過氧自由基（LOO?）脂性自由基

▲氮中心自由基（Reactivenitrogenspecies,RNS）

由氮形成，并在分子組成上含有氮一類化學性質(zhì)非?；顫娢镔|(zhì)。也稱活性氮。一氧化氮（NO）過氧亞硝基陰離子（ONOO）RNS缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第22頁氧自由基種類及其性質(zhì)超氧陰離子自由基(O2-·)

是全部氧自由基中第一個自由基，能夠經(jīng)過一系列反應生成其它氧自由基，含有尤其主要意義。和其它活性氧相比，超氧陰離子自由基不很活潑，不過因為它壽命較長，能夠從其生成位置擴散到較遠距離，到達靶位置，從這種意義講，超氧陰離子自由基含有更大危險性。超氧陰離子自由基存在于氣相，液相和固相之中。其物理性質(zhì)往往取決于存在條件。超氧陰離子自由基既能夠接收一個電子氧化其它物質(zhì)而被還原，又能夠提供一個電子還原其它物質(zhì)而被氧化。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第23頁羥基自由基（HO·）

羥基自由基是已知最強一個氧化劑,它比高錳酸鉀和重鉻酸鉀氧化性還強，是氧三電子還原產(chǎn)物,反應性極強,壽命極短。幾乎能夠和全部細胞成份發(fā)生反應,對機體危害極大。但因為作用半徑小只能和鄰近分子發(fā)生反應。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第24頁過氧化氫和單線態(tài)氧

過氧化氫和單線態(tài)氧不是自由基，但它們都是很主要活性氧，而且都能夠反應產(chǎn)生氧自由基。過氧化氫（H2O2）是氧二電子還原產(chǎn)物,含有較強氧化性,能夠直接氧化一些酶巰基,使酶失去活性,過氧化氫能夠穿透大部分細胞膜，這是超氧陰離子自由基不能相比。這就增加了過氧化氫細胞毒性，當它穿越細胞膜后就能夠與細胞內(nèi)鐵反應產(chǎn)生羥基自由基。過氧化氫在體內(nèi)主要起源可能是超氧陰離子自由基歧化反應。單線態(tài)氧(1O2)是氧氣激發(fā)態(tài)。反應性極強。單線態(tài)氧同其它物質(zhì)反應主要經(jīng)過兩種形式進行，一是同其它分子結(jié)合反應，二是將它能量轉(zhuǎn)移給其它分子，自己回到基態(tài)，稱為淬滅。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第25頁NO自由基NO作為自由基能夠損傷正常細胞，在心肌和腦組織缺血再灌注損傷過程中起著主要作用。NO是最小幾個分子之一。NO不穩(wěn)定，半衰期短，與氧氣極易反應，生成NO2自由基。NO還能夠與超氧陰離子自由基以極快速率反應生成過氧亞硝基，質(zhì)子化后生成NO2和類羥基自由基。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第26頁細胞內(nèi)大約90%氧被線粒體消耗,它們大部分被電子傳遞鏈傳來電子還原為水,小部分氧被電子傳遞鏈中漏流出來電子單價還原,形成超氧陰離子,在正常生理狀態(tài)下,大約有2%～30%氧被從線粒體電子傳遞鏈中漏出電子還原產(chǎn)生超氧陰離子,并經(jīng)歧化作用產(chǎn)生過氧化氫。所以,能夠說線粒體是體內(nèi)氧自由基主要起源之一。線粒體是體內(nèi)氧自由基主要起源

O2·－起源：（1）線粒體

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第27頁（2）一些物質(zhì)（還原性細胞色素C、血紅蛋白、肌紅蛋白、兒茶酚胺、甲狀腺素）自然氧化（3）酶氧化（黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶）

微粒體中有兩種氧化酶系統(tǒng)是O2-·發(fā)生器，—是亞硫酸鹽氧化酶，此酶能以O2作為電子受體，另一個是二巰基蛋白又稱二巰基氧化系統(tǒng)，能夠自氧化形成二硫鍵，在此過程中產(chǎn)生O2-·。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第28頁（4）毒物作用于細胞（CCL4、除草劑）（5）電離輻射電離輻射能夠使一些分子共價鍵斷裂發(fā)生化學反應。H2O

小于200nm光照射

2OH·

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第29頁自由基含有高度化學活潑性，極易與相鄰物質(zhì)發(fā)生電子得失交換，參加生化反應，不穩(wěn)定，壽命短。自由基參加許多生命活動中生化反應，如氧化還原反應、光合作用等，在維持生命正?；顒又衅鹬饕饔卯斪杂苫蓴?shù)量或時空定位出現(xiàn)異常，超出機體調(diào)控能力時，自由基將造成組織損傷，核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等大分子物質(zhì)最易受自由基破壞和攻擊。2.自由基性質(zhì)缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第30頁3.自由基去除自由基與自由基防御系統(tǒng)處于動態(tài)平衡中,一旦平衡被打破,自由基造成對機體毒性作用時,就會產(chǎn)生各種疾病,從而影響人體健康。體內(nèi)存在消除自由基防御系統(tǒng),即由一些酶和非酶物質(zhì)組成抗氧化劑。,它們可預防自由基生成。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第31頁抗氧化劑分類

體內(nèi)抗氧化劑

抗氧化劑體外抗氧化劑抗氧化酶非酶抗氧化劑天然抗氧化劑人工合成抗氧化劑缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第32頁超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶(GST)、

抗氧化酶（1）

體內(nèi)抗氧化劑

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第33頁超氧化物歧化酶（SOD,SuperOxideDlsmutase）

金屬酶,分兩大類：

Cu,Zn-SODMn,Fe-SODSOD是超氧陰離子自由基特異酶，經(jīng)廣泛研究未發(fā)覺其它功效。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第34頁Cu,Zn-SOD含兩個亞基,每個亞單位各含一個銅和鋅離子,相對分子量為23000.Cu,Zn-SOD從大腸桿菌分離出三種：FeSOD、MnSOD、Mn，F(xiàn)e-SODFeSOD與MnSOD氨基酸序列類似，但與CuZn-SOD差異很大。Mn，F(xiàn)e-SOD

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第35頁

SOD分布很廣，幾乎從哺乳動物到細菌，以及植物中均存在。在高等動物SOD主要存在于紅細胞、肝、腦組織中。

Cu，Zn—SOD普通存在胞漿中，而Mn，F(xiàn)e—SOD存在于線粒體中。

現(xiàn)多從豬血中提取,商品名為OrgotdinSOD分布：缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第36頁SOD作用：

++2H+SODH2O2+O2

1993年報道了家族肌萎性脊髓側(cè)索硬化癥(FALS)與SOD有親密關(guān)系。他們發(fā)覺25%FALS患者(2.5%ALS患者)攜帶有各種SOD1突變體基因,提出SOD1突變體可能是造成FALS主要原因。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第37頁ALS是一個常見成人神經(jīng)退行性紊亂,每10萬人中就有5個人發(fā)病。該病特點是運動神經(jīng)元(連接大腦和脊髓以及脊髓和肌肉組織較大神經(jīng)細胞,控制肌肉組織運動)選擇性退化。運動神經(jīng)元失去將使骨骼肌肉漸進性萎縮,最終造成ALS患者癱瘓甚至死亡。1993年發(fā)覺與FALS相關(guān)SOD突變體基因為ALS防治帶來了希望。家族肌萎性脊髓側(cè)索硬化癥(FALS)缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第38頁霍金與CuZn-SOD突變所致脊髓側(cè)索硬化癥缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第39頁用SOD治療類風濕關(guān)節(jié)炎、紅斑痕瘡,皮肌炎等都有顯著效果。另外,在防輻射,防衰老,抗腫瘤等方面也已進入臨床。SOD作用：缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第40頁食物起源(FoodSourcesofSOD)

蔬菜中四季豆、青菜、芹菜、菠菜、韭菜、蔥、茄子、胡蘿卜、西紅柿、黃瓜、南瓜和土豆中都含有豐富SOD，常吃這些菜可降低氧自由基對人體損害，延緩衰老。

含有SOD營養(yǎng)保健品●SOD化裝品●SOD牙膏●SOD保健酒●SOD牛奶●SOD糖果●SOD口服液和其它保健品缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第41頁SOD活力測定方法1、黃嘌呤氧化酶（XO）-細胞色素C法2、鄰苯三酚自氧化法3、化學發(fā)光法

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第42頁李長生王榮霞李軍等。首烏益智靈對血管性癡呆模型大鼠腦組織SOD活性、MDA含量影響。中國老年學雜志，；27（18）：1763-1765。殷霞李建薇喻紅玲等。那格列奈和瑞格列奈對2型糖尿病患者血清MDA水平和SOD活性影響。華西藥學雜志，；20（6）：500-502。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第43頁過氧化氫酶(CAT)過氧化氫酶分子含四個蛋白質(zhì)亞基，。每個亞基都有1個Fe—原卟啉作為輔基，后者連接到酶活性部位。牛肝臟過氧化氫酶分子量約23萬。過氧化氫酶濃溶液在4℃能保持1個月，但稀溶液卻快速喪失活性。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第44頁不論動物、植物、微生物，凡是好氧細胞均存在此酶。在動物肝臟、腎臟、紅細胞里尤其多。CAT分布：缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第45頁過氧化氫酶能夠消除細胞新陳代謝副產(chǎn)物過氧化氫。過氧化氫又名“雙氧水”，它是活躍強氧化劑，能引發(fā)氧化反應破壞細胞新陳代謝過程，同時又會產(chǎn)生一系列新氧化性活躍物質(zhì)即自由基。2H2O2

CAT2H2O+O2CAT作用缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第46頁由華盛頓大學醫(yī)學院一個研究小組發(fā)覺，細胞內(nèi)過氧化氫酶增加試驗鼠，壽命比對照組試驗鼠都有不一樣程度增加。尤其是細胞線粒體內(nèi)增加過氧化氫酶試驗鼠，平均壽命到達４個半月，比對照組試驗鼠延長了２０％，而細胞核、細胞質(zhì)中增加過氧化氫酶試驗鼠，壽命延長則沒有那么顯著。CAT作用缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第47頁食物起源(FoodSourcesofCAT)缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第48頁谷胱甘肽過氧化物酶（CSH—Px）

谷胱甘肽過氧化物酶（CSH—Px）于1957年被發(fā)覺。它屬于過氧化物酶類。但在高等植物和細菌中并不普遍，它底物是低分子量含硫化合物谷胱甘肽。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第49頁GSH-Px酶系主要包含4種不一樣GSH-Px，分別為胞漿GSH-Px、血漿GSH-Px、磷脂氫過氧化物GSH-Px及胃腸道專屬性GSH-Px。胞漿GSH-Px由4個相同分子量大小為22kDa亞基組成四聚體，每個亞基含有1個分子硒半胱氨酸，廣泛存在于機體內(nèi)各個組織，以肝臟紅細胞為最多。CSH—Px結(jié)構(gòu)及分布缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第50頁H2O2+2GSHGSH—Px2H2O+GSSGGSH—Px主要生物學作用是去除脂質(zhì)氫過氧化物，并在過氧化氫酶含量極少或H2O2產(chǎn)量很低組織中，可代替過氧化氫酶去除H2O2。

CSH—Px作用

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第51頁CSH—Px與蠶豆病蠶豆病癥狀：

吃蠶豆幾小時或1～2天后，突然感到精神疲憊、頭暈、惡心、畏寒發(fā)燒、全身酸痛、萎靡不振，并伴有黃疸、肝脾腫大、呼吸困難、腎功效衰竭，甚至死亡。機理:

蠶豆中有3種物質(zhì)：裂解素、鎖未爾和多巴胺。前兩種使還原性谷胱甘肽氧化，遺傳性6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏者無法使紅細胞中氧化型谷胱甘肽還原，造成紅細胞膜脂質(zhì)過氧化，使紅細胞大量溶解，而發(fā)生蠶豆病。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第52頁

蠶豆?。℅6PD缺乏而引發(fā)紅細胞膜受損易惹發(fā)溶血）

6-磷酸葡萄糖

NADP

2GSH（還原型）

蠶豆細胞毒素

磷酸戊谷胱甘肽糖路徑還原酶

G6PD

NADPHH

6-磷酸葡萄糖酸

GSSG（氧化型）

（正常時GSH與GSSG之比為500，保護血液中紅細胞不受氧化損傷并消除H2O2毒害）缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第53頁維生素C、維生素E、胡蘿卜素、左卡尼丁、銅藍蛋白、白蛋白、微量元素如鋅、鐵、銅、錳、硒、等非酶性抗氧化劑，在機體抗氧化防御機制中也起了主要作用。非酶性抗氧化劑

體內(nèi)抗氧化劑

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第54頁天然抗氧化劑來自陸地天然抗氧化劑綠茶（茶多酚）葡萄籽提取物（原花青素）中藥（人參、黃芪、當歸、生地、女貞子、枸杞子等）松樹皮提取物（碧蘿芷--黃酮混合物）迷迭香提取物（二萜類）甘草提取物銀杏葉提取物大豆（大豆異黃酮）

體外抗氧化劑

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第55頁螺旋藻多糖（螺旋藻）甲殼質(zhì)及其衍生物（蝦、蟹甲殼）硫酸多糖（海帶）類胡蘿卜素扇貝多肽（扇貝）?；撬崽烊豢寡趸瘎?/p>

體外抗氧化劑

來自海洋天然抗氧化劑缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第56頁丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)和沒食子酸丙酯(PG）小分子抗氧化劑維生素E、維生素C等大分子抗氧化劑人工合成抗氧化劑

體外抗氧化劑

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第57頁自由基生物學意義

（1）有益效應：適當濃度和H2O2作為生理功效信號轉(zhuǎn)導分子，可發(fā)揮有益生物學作用。（2）有害效應：假如ROS生成過多或機體抗氧化能力不足，可引發(fā)氧化應激（oxidativestress)反應,均可造成組織細胞損傷甚至死亡。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第58頁■黃嘌呤氧化酶形成增多缺血ATP↓Ca2+超載Ca2+依賴性蛋白酶↑4.自由基增多機制（Mechanismoffreeradicalincrease）缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第59頁小腸缺血時試驗數(shù)據(jù)

XD（%）XO（%）正常小腸9010缺血1小時6634缺血2小時5446缺血3小時3961缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第60頁

■中性粒細胞作用缺血時:補體激活或細胞膜分解產(chǎn)生趨化物質(zhì)如LTB4→白細胞在缺血區(qū)激活。再灌時：激活白細胞耗氧量顯著↑氧自由基大量產(chǎn)生。

NADPH+2O22O·-2

+NADP++H+

NADH+O2+2H+H2O2+NAD呼吸暴發(fā)NADPH氧化酶NADH氧化酶缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第61頁激活PMN耗氧量顯著增加，攝入O270%~90%在NADPHoxidase和NADHoxidase催化下，接收電子形成OFR。再灌注激活PMN耗氧↑OFR↑(respiratoryburst)缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第62頁

■線粒體損傷→氧化磷酸化功效障礙95%O2細胞色素C氧化酶O2H2O【正?！?e-O2

OFR【缺血】2%O2電子受體和傳遞電子↓4e-95%O2呼吸鏈酶活性↓O2H2O↓【再灌注】e-OFR↑Ca2+超載╳缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第63頁缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第64頁（1）脂質(zhì)過氧化和生物膜損傷何謂脂質(zhì)過氧化？

不飽和脂肪酸氧化變質(zhì)為脂質(zhì)過氧化。

5.自由基損傷作用

圖活性氧使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸氧化

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第65頁

油脂久存以后會酸敗，其本質(zhì)即是脂質(zhì)過氧化。生物體內(nèi)含有大量脂質(zhì)，尤其是各種膜相結(jié)構(gòu)含有豐富不飽和脂肪酸，更易遭受自由基攻擊，從而造成一系列疾病發(fā)生，嚴重危害健康。自由基對脂質(zhì)損傷缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第66頁鏈起動：反應性足夠強起始自由基抽去脂質(zhì)分子氫原子，或高能輻射使脂質(zhì)分子均裂，可生成起始脂質(zhì)自由基。鏈擴展：起始脂質(zhì)自由基經(jīng)過加成、抽氫、斷裂等一個或幾個方式生成更多脂質(zhì)自由基，這種反應重復進行，即成為鏈式反應。鏈終止

：兩個自由基之間可發(fā)生偶聯(lián)或歧化反應，消除自由基，使鏈式反應終止。脂質(zhì)過氧化過程

脂質(zhì)過氧化是1個經(jīng)典自由基鏈反應過程，可分為鏈起動，鏈擴展和鏈終止。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第67頁1.脂質(zhì)過氧化中間產(chǎn)物脂質(zhì)自由基、脂質(zhì)過氧自由基作為引發(fā)劑經(jīng)過抽氫使蛋白質(zhì)分子變成自由基，引發(fā)鏈式反應，造成蛋白質(zhì)聚合。2.終產(chǎn)物丙二醛造成蛋白質(zhì)交聯(lián)。3.脂質(zhì)過氧化造成生物膜功效異常。

4.脂質(zhì)過氧化造成DNA損傷。

脂質(zhì)過氧化作用對機體損傷缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第68頁【細胞膜損傷形式】▲膜結(jié)構(gòu)破壞膜脂質(zhì)過氧化膜不飽和性異常膜流動性↓、通透性↑▲膜蛋白功效抑制受體失活、泵失靈信號傳遞障礙▲線粒體功效受損ATP生成降低缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第69頁

丙二醛(MDA)是脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物，它含量改變可定量反應生物膜、細胞膜等受損程度。丙二醛缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第70頁脂質(zhì)過氧化物鏈式反應產(chǎn)生丙二醛(MDA)，MDA為強交聯(lián)劑，可與蛋白質(zhì)氨基發(fā)生美拉德等反應形成熒光物質(zhì)脂褐素，從而在體表積聚起來就表現(xiàn)為斑，對老年人即為“壽斑”。丙二醛與皮膚缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第71頁Alzheimer病是原因不明腦退行性疾病，多見于老年人。病理改變主要為腦部彌散性老年斑。斑塊是丙二醛可與一些蛋白質(zhì)、核酸等反應,造成分子間交聯(lián)聚合,結(jié)果生成大分子難溶物(即脂褐素)沉積在細胞內(nèi),該色素在腦組織中堆積會造成記憶力減退或智力障礙,丙二醛與老年癡呆（Alzheimer病）缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第72頁采取銀染色Alzheimer病形成斑塊。在大腦皮質(zhì)和海馬回處這么斑塊最多。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第73頁動脈硬化是指動脈內(nèi)壁上局部性肥厚、硬化、變形，造成動脈功效下降一個疾病在動脈硬化病灶中，有熒光蠟樣物質(zhì)沉積，可用熒光顯微鏡觀察到。普通認為，蠟樣物質(zhì)是因為丙二醛與蛋白質(zhì)及氨基酸等含氨基化合物所反應生成物質(zhì)。丙二醛與動脈硬化缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第74頁缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第75頁脂質(zhì)過氧化作用造成生物膜包含細胞器膜損傷。丙二醛(MDA)可與細胞器膜成份發(fā)生交聯(lián)、聚合，改變膜性質(zhì)，還可與DNA、RNA堿基交聯(lián)，產(chǎn)生細胞毒性作用。從而引發(fā)各種疾病，危害人類健康。丙二醛與細胞缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第76頁

MDA（malondiadehycle）是細胞膜脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物之一，測其含量可間接預計脂質(zhì)過氧化程度。1個丙二醛（MDA）分子與2個硫代巴比妥酸（TBA）分子在酸性條件下共熱，形成粉紅色復合物。以波長536nm為激發(fā)光，在550nm有最強熒光強度?？捎脽晒夥ㄟM行微量測定。丙二醛測量缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第77頁蛋白質(zhì)是自由基攻擊主要目標，尤其是肽鏈中蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸等殘基，更易受到攻擊，引發(fā)氨基酸殘基修飾、交聯(lián)、肽鏈斷裂、蛋白質(zhì)變性受體、離子通道功效障礙、酶巰基氧化，AA殘基氧化等。

（2）自由基對蛋白質(zhì)損傷

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第78頁蛋白質(zhì)斷裂蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)交聯(lián)-S-S-CH3-S-脂質(zhì)-脂質(zhì)交聯(lián)O二硫交聯(lián)脂質(zhì)-蛋白質(zhì)交聯(lián)氨基酸氧化OHHO脂肪酸氧化OHHO從氧化脂肪酸釋出丙二醛缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第79頁■抑制蛋白質(zhì)功效

【蛋白失活機制】▲破壞酶活性中心－巰基；▲破壞酶活性所必需脂質(zhì)微環(huán)境；▲酶之間形成多聚物；▲攻擊酶活性中心部位氨基酸；▲激活磷脂酶A2PG、LT生成↑炎癥反應加劇缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第80頁（3）自由基對核酸損傷：

造成DNA損傷主要自由基是OH·，依據(jù)損傷程度不一樣，可引發(fā)突變、凋亡或壞死等。據(jù)相關(guān)教授預計，DNA氧化損傷頻率可達：1000次/每個基因組·每個細胞·天天。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第81頁■破壞核酸和染色體

胸腺嘧啶5，6-雙鍵

胸腺嘧啶自由基OH?（占80%活性氧）加成反應堿基發(fā)生修飾、斷裂、交聯(lián)染色體畸變、斷裂缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第82頁

二、鈣超載（Calciumoverload）

【Concept】各種原因引發(fā)細胞內(nèi)鈣含量異常增多并造成細胞結(jié)構(gòu)損傷和功效代謝障礙。

2．Ca2+離開胞液路徑Ca2+泵、Na+-Ca2+交換、Ca2+-H+交換。（一）細胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)整1．Ca2+進入胞液路徑■質(zhì)膜鈣通道▲電壓依賴性Ca2+通道（VOC）▲受體操縱性Ca2+通道（ROC）■細胞內(nèi)鈣庫釋放通道缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第83頁Na+-Ca2+載體Ca2+BPr線粒體肌漿網(wǎng)Ca2+

Ca2+

Ca2+泵Ca2+Ca2+[Ca2+]e：10-3M[Ca2+]i：10-7MVOCROC細胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)整缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第84頁（二）細胞內(nèi)鈣超載機制

（Calciumoverloadproduction)Na+-Ca2+交換異常生物膜損傷缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第85頁

1、Na+-Ca2+交換異常正常：3個Na+

1個Ca2+可進行雙相轉(zhuǎn)運生理條件下：正向轉(zhuǎn)運Na+升高或膜正電位情況下：反向轉(zhuǎn)運（IRI與鈣超載時Ca2+進入細胞主要途徑）Ca2+3Na+K+Na+缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第86頁機制:（1）細胞內(nèi)高Na+直接激活Na+-Ca2+交換蛋白

缺血→ATP↓→Na+泵↓→細胞內(nèi)Na+↑→再灌注時激活Na+-Ca2+交換蛋白→Ca2+進入細胞K+Na+3Na+Ca2+ATP↓Na+↑Ca2+↑缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第87頁(2)細胞內(nèi)高H+間接激活Na+-Ca2+交換蛋白膜Na+/H+交換蛋白主要受細胞內(nèi)[H+]改變調(diào)整缺血時：無氧代謝↑→產(chǎn)生H+增多再灌時：組織間液H+快速降低→細胞內(nèi)外較高

H+濃度差→激活Na+/H+交換蛋白→→→→激活Na+-Ca2+交換蛋白缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第88頁3Na+Ca2+Na+K+H+Na+再灌時H+↓H+↑Na+↑Ca2+↑缺血時H+↑缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第89頁PIP2PKCGqIP3DAGPLCβNEα1受體

Ca2＋Ca2＋H+Na+3Na+Ca2+（3）PKC間接激活Na+-Ca2+交換蛋白缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第90頁（1）細胞膜通透性增加（Membranepermeabilityincrease）■缺血胞膜外板與糖被分離胞膜通透性↑膜磷脂降解↑激活PLA2胞內(nèi)[Ca2+]↑微管和微絲收縮細胞膜通透性↑心肌間緊密連接破壞■再灌注Ca2+大量進入細胞內(nèi)OFR↑細胞膜脂質(zhì)過氧化↑細胞膜通透性↑Ca2+超載

2.生物膜損傷缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第91頁（2）線粒體膜受損→抑制氧化磷酸化→

ATP↓（3）肌漿網(wǎng)膜受損→攝取鈣↓缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第92頁（三）鈣超載引發(fā)細胞損傷機制1．線粒體功效障礙心肌收縮性↓線粒體內(nèi)[Ca2+]

↑線粒體內(nèi)磷酸鈣沉積ATP↓2．激活鈣依賴性降解酶胞內(nèi)[Ca2+]↑PLA2激活膜磷脂水解和受損蛋白酶、核酸內(nèi)切酶激活膜結(jié)構(gòu)受損缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第93頁5．心律失常4．肌原纖維攣縮和細胞骨架破壞3．促進氧自由基生成XD損害組織細胞鈣超載激活Ca2+依賴性蛋白酶環(huán)加氧酶、脂加氧酶XOOFR↑PLA2激活花生四烯酸↑H2O2和OH?↑缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第94頁三、白細胞作用（Roleofneutrophils）

結(jié)扎狗冠狀動脈造成心肌局部缺血一段時間后，再開放結(jié)扎動脈恢復血流，部分缺血區(qū)并不能得到充分血液灌流，稱為無復流現(xiàn)象（no-reflowphenomenon)。

病理生理學基礎：中性粒細胞激活及其致炎細胞因子釋放。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第95頁三、白細胞作用局部組織在缺血一段時間后，重新恢復血流，不能再通，缺血區(qū)得不到充分灌注，稱此為無復流現(xiàn)象。病理生理學基礎：中性粒細胞激活及其致炎細胞因子釋放。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第96頁粘附分子是指整合素(CD11/CD18)、選擇素(L-選擇素、P-選擇素和E-選擇素）、細胞間粘附分子、血管細胞粘附分子及血小板內(nèi)皮細胞粘附分子等。（一）再灌時白細胞激活

1．細胞粘附分子（Celladhesionmolecules）生成增多缺血-再灌注PMN表示P-選擇素↑與VEC受體呈間歇性結(jié)合不穩(wěn)定黏附再灌注WBC表示2-整合素↑與VEC(ICAM-1)牢靠黏附缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第97頁2．趨化因子生成增多PMN與VEC粘附PMN激活釋放趨化因子(LTB4)↑再灌注LT、PGE2、PAF、補體↑

WBC聚集↑細胞膜磷脂降解，釋放大量趨化因子缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第98頁

（二）中性粒細胞介導再灌注損傷

1.微血管損傷-產(chǎn)生無復流現(xiàn)象：

（1）微血管血液流變學改變：白細胞粘附、聚集（2）微血管口徑改變：內(nèi)皮腫脹；縮血管物質(zhì)釋放（3）微血管通透性增高:自由基損傷、中性粒細胞黏附

2.釋放各種活性因子--損傷組織細胞

激活VEC和N可釋放大量致炎物質(zhì)如FR、蛋白酶、細胞因子等，造成組織細胞損傷。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第99頁微血管通透性↑自由基、粒細胞血液流變學改變白細胞粘附聚集、血流遲緩微血管口徑改變內(nèi)皮細胞腫脹縮血管物質(zhì)↑擴血管物質(zhì)↓缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第100頁。白細胞在缺血再灌注中作用

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第101頁ROS鈣超載血管內(nèi)皮-白細胞代謝、能量改變IRI機制小結(jié)缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第102頁Ischemia-ReperfusionInjuryinVitalOrgans第三節(jié)主要器官缺血-再灌注損傷Ischemia-reperfusioninjuryinbrainIschemia-reperfusioninjuryinlungIschemia-reperfusioninjuryinotherorgansIschemia-reperfusioninjuryinheart缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第103頁（一）發(fā)病機制（Pathogenesis）缺血-再灌注損傷主要機制：氧自由基↑↑、鈣超載。一、心臟缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjuryinheart）【鈣超載引發(fā)心肌損傷】▲超載Ca2+以磷酸鈣形式沉積和損傷線粒體；▲超載Ca2+造成肌原纖維攣縮，加速能量消耗和肌纖維膜破裂；▲激活鈣依賴性降解酶，損傷細胞膜；▲Ca2+促進Na+-Ca2+交換，促進心律失常形成。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第104頁（二）對心肌電活動影響（Reperfusionarrhythmia）患者主要以室性心動過速和心室顫動為主?！霭l(fā)生機制（Pathogenesis）▲ROS、鈣超載Em負值變小、電位震蕩、早期后除極等▲再灌注心肌細胞自律性↑▲心肌損傷、ATP↓KATP鉀通道激活心律失?！鲂碾妶D改變（ChangeofECG）▲缺血：ST段抬高，R波振幅增加。▲再灌注損傷：R波振幅快速降低，ST段高度恢復到原水平，

Q波很快出現(xiàn)，由竇性心律轉(zhuǎn)變?yōu)樾氖翌潉印Ｈ毖俟嘧p傷專業(yè)知識培訓第105頁（三）心功效影響（Heartfunctionalchanges）主要表現(xiàn)為心肌舒縮功效下降（心肌頓抑）■心肌頓抑（Myocardialstunning）心肌經(jīng)短暫缺血并恢復供血后，在一段較長時間內(nèi)處于“低功能狀態(tài)”，常需數(shù)小時或數(shù)天才可恢復正常功效現(xiàn)象?！霭l(fā)生機制（Pathogenesis）ROS、鈣超載、能量代謝障礙等心肌細胞水腫、僵硬度↑心室內(nèi)最大改變速率↓心肌舒縮功效↓心輸出量↓缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第106頁可逆性I-R損傷胞漿Na+超載Na+/Ca2+：↑O2.-H2O2OH.脂質(zhì)過氧化蛋白質(zhì)及酶失活肌漿網(wǎng)鈣轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)膜通↑離子泵↓線粒體損傷收縮蛋白損傷鈣超載ATP↓Ca2+敏感性↓心肌舒縮功效↓心肌頓抑發(fā)生機制Stunning

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第107頁

心肌頓抑臨床現(xiàn)象

心臟移植，冠脈搭橋術(shù)、體外循環(huán)、PTCA及心臟手術(shù)之后，在沒有心肌壞死存在情況下，左心室功效依然連續(xù)低下。在冠脈內(nèi)成功地溶栓后，缺血心肌即使恢復了血供，但心功效要兩周后才恢復正常。所以，評價溶栓或心臟手術(shù)療效應在再灌注后2周左右進行為宜。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第108頁（五）心肌超微結(jié)構(gòu)改變（Alterationsofmyocardiumultrastructure）基底膜缺失、肌原纖維結(jié)構(gòu)破壞、心內(nèi)膜下出血性梗死等。（四）心肌能量代謝改變（Alterationsofmyocardiummetabolism）ATP降低,腺苷等代謝物增加.

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第109頁表比較心肌缺血損傷和再灌注損傷缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第110頁二、腦缺血-再灌注損傷（Ischemia-reperfusioninjurytobrain）■細胞內(nèi)酸中毒■鈣超載▲突觸前興奮性氨基酸降低▲激活磷脂酶A2膜磷脂降解和游離花生四烯酸↑▲激活蛋白酶微管解聚、DNA降解N元骨架破壞▲突出前膜與后膜蛋白質(zhì)過分磷酸化N末梢去極化障礙

（一）對代謝影響■代謝障礙▲缺血：ATP產(chǎn)生↓↓胞膜泵功效↓▲再灌注損傷：ROS↑膜損傷、細胞水腫細胞功效↓缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第111頁（三）對超微結(jié)構(gòu)影響

▲脂質(zhì)過氧化造成血腦屏障破壞

▲ROS胞膜損傷細胞和亞細胞器腫脹

▲乳酸↑腦細胞嚴重損傷

▲鈣超載線粒體腫脹、鈣鹽沉積CNS↓膠質(zhì)細胞、VEC腫脹，周圍間隙增大、白質(zhì)纖維間隙疏松，微血栓形成。（二）對腦功效影響

腦電圖改變：缺血病理性慢波再灌注慢波連續(xù)并加重發(fā)生機制：興奮性aa(Glu,Asp)↓；抑制性aa(Ala,GABA)↑缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第112頁Brainischemia/reperfusioninjuryBrainischemiaenergysubstancelactatecAMPcGMPcAMPcGMPPeroxidereactionPhospholipidlysisPLCFreefattyacidreperfusionFreeradicalInjury缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第113頁三、Intestineischemia/reperfusioninjury

腸管缺血時，液體經(jīng)過毛細血管濾出而形成間質(zhì)水腫。缺血后再灌注，腸管毛細血管通透性愈加升高。從形態(tài)學改變來看，嚴重腸管缺血所致?lián)p傷特征為粘膜病變（粘膜損傷）。不論人和動物，在出血性休克及局部腸管缺血后出現(xiàn)腸粘膜損傷。粘膜損傷特點表現(xiàn)為：廣泛上皮與絨毛分離，上皮壞死，固有層破壞，出血及潰瘍形成,此必造成廣泛功效（如吸收）障礙及粘膜屏障通透性增高，使大分子得以經(jīng)過。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第114頁粘膜損傷為主要特征:上皮細胞損傷、炎性細胞浸潤、出血和潰瘍1981年Greenberg介紹了腸缺血-再灌注損傷黃嘌呤酶活性高缺血時產(chǎn)生大量自由基三、Intestineischemia/reperfusioninjury缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第115頁其它器官IRI

1972年Flore研究腎缺血-再灌注損傷表現(xiàn)為線粒體損傷，造成急性腎小管壞死1978年Modry報道了肺再灌注綜合征肺氣腫、肺水腫骨骼肌缺血-再灌注損傷：肌肉微血管和細胞損傷肝缺血-再灌注損傷：肝細胞壞死、線粒體腫脹缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第116頁第四節(jié)防治標準1減輕缺血性損傷，控制再灌注條件

消除缺血原因，盡早恢復血流.低壓、低流、低溫、低PH、低鈉、低鈣2改進缺血組織代謝

補充糖酵解底物：磷酸己糖、葡萄糖、ATP改進線粒體功效:補充能量起源，應用氫醌、細胞色素C等治療，延長缺血組織可逆性改變時限。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第117頁3去除自由基（1）低分子去除劑:VitE，VitA、VitC，半胱氨酸，GSH和NADPH等。含巰基血管擔心素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI）可反抗再灌所致心律失常。別嘌呤醇也是OH·去除劑。（2）酶性去除劑：SOD，CAT。二甲基亞砜（DMSO):OH·去除劑SOD和一些化合物偶聯(lián)（如聚乙二醇超氧化物歧化酶，PEG-SOD）可延長半衰期（可達30h，且吸收快速）。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第118頁6減輕鈣超負荷再灌前應用鈣拮抗劑，Na+-Ca2+交換或Na+-H+交換抑制劑。7.誘導機體內(nèi)源性抗損傷能力（?；撬?、金屬硫蛋白、熱休克蛋白）:不是通改變器官組織血流量，而是增強組織細胞對內(nèi)環(huán)境紊亂耐受力而起細胞保護作用。在代謝調(diào)整、抗氧自由基、質(zhì)膜穩(wěn)定及鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)整方面都有主要作用。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第119頁自由基在一些病變中作用自由基幾乎和人類大部分疾病都相關(guān)系，從人類死亡率最高心腦血管疾病，到人類最可怕癌癥，以及近年來對人類造成巨大威脅艾滋病，無一不和自由基有著親密關(guān)系。合理使用抗氧化劑可去除體內(nèi)自由基，預防各種疾病發(fā)生。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第120頁一、自由基與腫瘤癌發(fā)生和發(fā)展中都有自由基產(chǎn)生和參加。所以能夠說自由基和癌關(guān)系極為親密。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第121頁腫瘤發(fā)生原因致癌因子物理致癌因子：如：電離輻射、X射線、紫外線等化學致癌因子：如：砷、煤焦油、苯等病毒致癌因子：如：肝炎病毒

癌細胞（癌基因）正常細胞（原癌基因）致癌因子激活缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第122頁研究表明，自由基與腫瘤發(fā)生親密相關(guān).

有些人對食管癌高發(fā)南澳島一項調(diào)查研究發(fā)覺，南澳島食管癌發(fā)生率高與當?shù)鼐用裆盍晳T相關(guān).他們喜食腌制或曬干小魚蝦、腌芥菜(當?shù)胤Q為咸菜、酸堿菜)、咸蘿卜干、魚露(高鹽腌制)等，大部分男居民有煙酒癖好.而這腌制品中含超氧陰離子；香煙煙霧中含有1×1012～5×1014自由基數(shù)/g，可損傷DNA而致癌；酒精易發(fā)生自由基反應，對機體發(fā)生損害.缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第123頁荷蘭學者就自由基和結(jié)腸癌關(guān)系進行了研究，他們分析了人類正常結(jié)腸粘膜和20例結(jié)腸癌組織中CuZnSOD含量，觀察到癌組織中CuZnSOD含量顯著低于正常結(jié)腸粘膜。大鼠動物試驗發(fā)覺綠茶成份兒茶酸可經(jīng)過增強組織中SOD活性預防試驗性大腸癌發(fā)生.研究者經(jīng)過用誘導大鼠肝癌模型分析了自由基與肝癌關(guān)系，認為試驗性大鼠肝癌發(fā)生中GSH-ST含有主要作用.肝癌發(fā)生可能與SOD降低相關(guān).缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第124頁

自由基與癌癥缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第125頁.輻射致癌和自由基

人類自古至今生活在一個充滿輻射自然環(huán)境輻射與陽光、空氣、水都是人類生命一部分輻射與健康缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第126頁按接觸到輻射來源分主要有兩大類

天然輻射源

人為輻射源人體接收輻射主要起源缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第127頁天然輻射源

陽光和來自太空宇宙射線土壤及建筑材料中所含天然放射性核種（鉀40、鈾238等）食物中鉀40空氣中氡222等等缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第128頁高度上升，宇宙射線輻射越強缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第129頁人為輻射源

醫(yī)療應用及放射線治療放射性生活用具使用（電腦、手機）核武器爆落塵核能發(fā)電等缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第130頁

生活中輻射源缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第131頁高壓電為室外電磁輻射主要起源缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第132頁輻射與癌癥早在1902年就發(fā)覺從事放射性工作者手上輕易得皮膚癌，受離子輻射輕易得白血病。1945年日本廣島、長崎爆炸原子彈，18個月后白血病發(fā)病率開始增加，其后30年內(nèi)白血病發(fā)病率顯著增高，在廣島和長崎嚴重輻射地域白血病發(fā)病率分別較未輻射地域高30和17倍。從事放射性元素礦物開采工人因為吸入放射性塵埃肺癌發(fā)病率很高。熒光和紫外光照也能夠引發(fā)皮膚癌。皮膚癌主要出現(xiàn)在暴露部分，如手頭、脖子和胳膊上，而且皮膚癌主要出現(xiàn)在戶外工作者身上。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第133頁輻射為何致癌？缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第134頁

輻射直接作用

射線粒子或光子能量被DNA或其它分子直接吸收，使生物分子發(fā)生化學改變，這個效應為直接效應。輻射對核酸大分子（DNA\RNA)直接作用，主要引發(fā)單鏈或雙鏈斷裂、或核酸之間、核酸與蛋白質(zhì)之間出現(xiàn)交聯(lián)。輻射對蛋白質(zhì)直接作用可引發(fā)蛋白質(zhì)側(cè)鏈發(fā)生改變，氫鍵、二硫鍵斷裂，造成高度卷曲肽鏈出現(xiàn)不一樣程度伸展，空間結(jié)構(gòu)改變。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第135頁

輻射間接作用

間接作用：輻射能量向生物分子傳遞時，經(jīng)過擴散離子及自由基起作用，并被生物分子所吸收而產(chǎn)生生物學效應稱為間接效應或間接作用間接作用主要是指輻射經(jīng)過水射解產(chǎn)物（H·，OH·，H2O2等）等對生物大分子作用，引發(fā)后者損傷。

H2O

小于200nm光照射

2OH·

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第136頁4nmp+e-photonp+e-photon間接作用(占三分之二)直接作用(占三分之一)OH.H2O2nmR.輻射直接與間接作用缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第137頁輻射致癌與機體相關(guān)原因

放射敏感性：指當一切照射條件完全一致時，機體或其組織、器官對輻射作用反應強弱或速度快慢不一樣。若反應強，速度快，其敏感性就高，反之則低。（一）生物種系放射敏感性總趨勢是：種系演化越高，機體組織結(jié)構(gòu)越復雜，則其放射敏感性越高。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第138頁（二）個體發(fā)育放射敏感性

總來說，放射敏感性伴隨個體發(fā)育過程而逐步降低.胚胎植入前期:照射母體-胚胎大量死亡，人為妊娠第0-9日。器官形成期:受到照射出現(xiàn)大量畸形。人為妊娠第9-42天。器官形成期后:個體放射敏感性逐步下降。應該強調(diào)指出，胚胎和胎兒期受照射兒童發(fā)生一些類型癌癥和白血病危險度增高。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第139頁

輻射對DNA損傷缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第140頁.化學物質(zhì)致癌和自由基

化學物質(zhì)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化為能與細胞成份反應高活性物質(zhì)。這一活化過程中經(jīng)常包含一些自由基中間物。在有氧條件下，自由基中間物能夠向氧轉(zhuǎn)移一個電子，形成超氧陰離子自由基，深入產(chǎn)生羥基自由基和單線態(tài)氧。這些反應性很強活性氧能夠損傷幾乎全部細胞成份，并形成二，三級自由基。這些初級和次級自由基在致癌過程都含有主要作用。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第141頁

黃曲霉素是當前發(fā)覺化學致癌物中最強物質(zhì)之一。它主要引發(fā)肝癌，還能夠誘發(fā)骨癌、腎癌、直腸癌等。黃曲霉素主要存在于被黃曲霉素污染過糧食、油及其制品中。比如黃曲霉污染花生、花生油、玉米、大米、棉籽中最為常見，在干果類食品如胡桃、杏仁、榛子、干辣椒中，在動物性食品如肝、咸魚中以及在奶和奶制品中也曾發(fā)覺過黃曲霉素。黃曲霉素缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第142頁黃曲霉素誘發(fā)大鼠肝癌：

在大鼠飼料中加入黃曲霉素，含0.011-0.015ppm，喂養(yǎng)6個月，誘發(fā)率達80％。肝癌發(fā)生主要原因一是肝炎病毒造成病毒性肝炎，另外常見是化學致癌物造成，其中最常見為黃曲霉素。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第143頁Nyandieka與Wakhisi報道了6

0只大鼠用黃曲霉素致肝癌試驗，第1組飼料喂食大鼠為對照組，第2組飼料中加人維生素C及硒，兩組大鼠均以黃曲霉毒素連續(xù)喂食24個月，結(jié)果第1組絕大部分大鼠發(fā)生肝癌，黃曲霉毒素誘發(fā)肝癌主要原因是造成微粒體酶變性，氧自由基產(chǎn)生增多所至，研究表明，硒核維生素C能使黃曲霉毒素BI所引發(fā)肝癌發(fā)病率下降是因為維生素和硒預防黃曲霉毒素誘發(fā)微粒體酶變性，故極少發(fā)生肝癌。

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環(huán)境污染產(chǎn)生有害化學物質(zhì)

大氣污染主要有

建筑材料及裝飾材料和物品

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第145頁污染大氣中：亞硝酸和過氧化氫光解是羥自由基(OH·)起源HNO+hv(波長小于400nm)→OH·+NO(光分解)H2O2+hv(波長小于360nm)→2OH·(光分解)

大氣污染產(chǎn)生自由基缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第146頁建筑材料及裝飾材料和物品當代化建筑裝飾材料，散發(fā)出苯、甲醛等氣體，常成為室內(nèi)空氣污染主要起源。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第147頁1.放射性氡2.甲醛3.甲苯4.二甲苯5.氨等揮發(fā)性有機化合物(TVOC)。裝修污染五大元兇缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第148頁H2O2自由基天然起源是大氣中甲醛光解HCHO+hv(波長小于370nm)→H+HCO(光分解)2H+O2→H2O2HCO+O2→CO+H2O2缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第149頁已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)，是公認變態(tài)反應源，也是潛在強致突變物之一。研究表明：甲醛含有強烈致癌和促癌作用。大量文件記載，甲醛對人體健康影響主要表現(xiàn)在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功效異常、肝功效異常和免疫功效異常等方面。長久接觸低劑量甲醛可引發(fā)慢性呼吸道疾病，引發(fā)鼻咽癌、結(jié)腸癌、腦瘤、細胞核基因突變，DNA單鏈內(nèi)交連和DNA與蛋白質(zhì)交連及抑制DNA損傷修復、妊娠綜合癥、引發(fā)新生兒染色體異常、白血病，引發(fā)青少年記憶力和智力下降。在全部接觸者中，兒童和孕婦對甲醛尤為敏感，危害也就更大。甲醛危害缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第150頁最新統(tǒng)計表明，我國每年新增白血病患者約4萬名，其中2萬多是兒童，且以2－7歲兒童居多。北京兒童醫(yī)院調(diào)查顯示，到醫(yī)院就診白血病患兒中，有90％家里曾經(jīng)裝修過。醫(yī)學研究已經(jīng)證實，裝修材料中甲醛、苯及一些未知氣體會誘發(fā)白血病。而對甲醛、苯敏感性，女性甚于男性，兒童甚于成人。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第151頁

蔬菜、水果類：蔬菜和水果含熱量不高，卻能提供豐富纖維、維生素、礦物質(zhì)和生物活性物質(zhì)（phytochemicals）?，F(xiàn)有資料證實，蔬菜與水果能降低肺癌、胃癌、口腔癌危險性；十字花科蔬菜能使結(jié)腸-直腸癌和甲狀腺癌發(fā)病率下降；而蒜、蔥、胡蘿卜、西紅柿和柑桔類水果對降低肺癌、胃癌及膀胱癌有好處。食物與癌癥缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第152頁大豆類：近年國內(nèi)外熱點研究課題。大量試驗證據(jù)顯示大豆食品對乳腺癌、結(jié)腸癌和前列腺癌有保護作用，大豆異黃酮可能是其抗癌主要活性成份。茶葉：大量研究表明，茶葉尤其是綠茶對試驗性腫瘤有一定化學預防作用。茶多酚可能是其抗癌主要物質(zhì)基礎。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第153頁二、自由基與衰老衰老是生命過程中必定現(xiàn)象。任何物種都有一個特定壽限，人最高壽限大約為115歲。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第154頁人為何會衰老？1882年德國生物學家提出了衰老是人體長久被動消耗結(jié)果。當代醫(yī)學已不再把衰老看作是一個簡單被動耗損過程，而認為是人體內(nèi)部和細胞內(nèi)部一個主動破壞過程，一個自殺編程性細胞死亡過程。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第155頁海弗利克極限二十世紀六十年代，美國試驗生物學家海弗利克注意到通常他所培養(yǎng)細胞在大約經(jīng)過50次分裂或“人口繁殖”之后就停頓生長。它們繼續(xù)進食、排泄，而且進行一切必要新陳代謝活動來保持生命。它們只是不再復制。最終．這些細胞上粘附了碎片，并完全“退化”。以后，這一極限被科學界稱為海弗利克極限。這意味著，人類體內(nèi)細胞分裂次數(shù)是有限，所以死亡機制是先天就確定。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第156頁關(guān)于衰老主要學說本身免疫學說：伴隨年紀增加，本身抗體會增加，造成人體對異體免疫能力下降，使得人體對病原體抵抗力和對本身癌變監(jiān)控力下降，從而造成人體衰老和死亡。神經(jīng)內(nèi)分泌學說：內(nèi)分泌激素（如生長激素HGH等）水平下降，細胞失去正常功效，才是老化真正原因。國外臨床證實，HGH生長激素療法確有極為顯著抗衰老效果。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第157頁程序衰老學說：衰老是人體內(nèi)部和細胞內(nèi)部一個主動破壞過程，一個自殺編程性細胞死亡過程。（早老綜合征）突變學說:人衰老還和細胞內(nèi)線粒體突變比率相關(guān)，科學家發(fā)覺當這一比率超出60%時，細胞功效開始異常、衰老甚至死亡。自由基學說：體內(nèi)代謝產(chǎn)生自由基長久蓄積，破壞了細胞功效，從而造成了人體內(nèi)一系列退行性改變。

缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第158頁研究衰老動物模型線蟲線蟲(C.elegans)是細胞定數(shù)動物，兩性成蟲只有959個體細胞，蟲體透明，用顯微鏡可追溯發(fā)育過程中每一個細胞起源，尤其主要是最近完成基因組全序列測定可提供構(gòu)建整個動物所需全部遺傳信息。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第159頁秀麗隱桿線蟲缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第160頁

秀麗線蟲生命周期短，只有3周左右，所以，在研究衰老和壽命上有很大優(yōu)勢。秀麗線蟲壽命是由daf-16基因所編碼轉(zhuǎn)錄因子所控制。當DAF-16蛋白能夠轉(zhuǎn)運到細胞核中激活靶基因轉(zhuǎn)錄時，線蟲壽命就可延長，反之則縮短。經(jīng)過研究線蟲衰老和壽命控制機制，并將其結(jié)果應用于哺乳動物，對延長人壽命，提升人生活質(zhì)量有很大意義。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第161頁D-半乳糖制備衰老動物模型D-半乳糖在半乳糖氧化酶催化下，可產(chǎn)生超氧陰離子等氧自由基。氧自由基可使脂質(zhì)發(fā)生過氧化而生成MDA。造成蛋白質(zhì)、肽類、脂類損傷。用D-半乳糖連續(xù)注射，小鼠可產(chǎn)生多項生化指標改變，如腦組織MDA、LF含量升高；腦中SOD、血中GSH-PＸ、紅細胞中CAT活力降低，這些改變和自然衰老改變相一致，說明D-半乳糖可引發(fā)細胞和機體衰老缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第162頁文件報道應用D-半乳糖造模動物有果蠅、小鼠、大鼠、豚鼠以及家兔。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第163頁衰老自由基學說1955年,Harman提出衰老自由基理論主要內(nèi)容：衰老是由自由基對細胞成份有害進攻造成。這里自由基，主要指氧自由基，所以衰老自由基理論，其實質(zhì)就是衰老氧自由基理論。維持體內(nèi)適當水平抗氧化劑和自由基去除劑水平能夠延長壽命和推遲衰老。缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第164頁活性氧產(chǎn)率與昆蟲平均壽命負相關(guān)活性氧與壽限缺血再灌注損傷專業(yè)知識培訓第165頁最大壽命與mitROS量及代謝率負相關(guān)

(哺乳動物)

KuHHetal.FRBM,1993,5:621-7.

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