缺血再灌流损年硕浅

缺血再灌流损年硕浅第1页，共40页，2023年，2月20日，星期二一、概述二、缺血—再灌流损伤发生机制三、缺血—再灌流损伤防治第2页，共40页，2023年，2月20日，星期二一、概述

近来临床医学一些重要进展休克治疗的进步，动脉搭桥术，溶栓疗法、断肢再植、器官再植、心胸外科体外循环技术等,使许多疾病的治疗，提高到一个新水平.l

这些疗法使相应器官、组织经历一同样性质的过程——缺血后重新恢复血流；第3页，共40页，2023年，2月20日，星期二

l这些疗法之所以被广泛应用并为人们接受是因为它们有效（缺血后疏通血管，并使组织得到再灌流，是医师们目的所在，而事实上，在大多数情况下，确能收到良好的治疗效果）但也有很多情况（动物,临床），恢复血流后机体代谢障碍和结构破坏加重并引起严重结果，使人们对此进行深入研究。

1960年Jennings等明确提出心肌缺血再灌流损伤的概念第4页，共40页，2023年，2月20日，星期二（一）概念：

机体组织发生缺血，可导致局部损伤，当血流再通时损伤区损伤加重，并可扩展到非损伤区，甚至发生不可逆损伤，称为缺血一再灌流损伤.

这一点，不仅在临床可见，而且在动物（兔、大鼠、豚鼠、狗、猪）实验均有证明第5页，共40页，2023年，2月20日，星期二这是一种反常现象（paradox），这种反常见于：

l钙反常（caldiumparadox）——1966Zimmerman在研究心肌兴奋收缩偶联时发现先予无钙液灌注大鼠心脏，2分/小时再灌富钙液严重心结构功能变化

心电活动异常心肌细胞酶，肌红Pr释出等心肌纤维过度收缩损伤随无钙灌流时间延长而加重第6页，共40页，2023年，2月20日，星期二氧反常——缺O2或低氧液（或缺O2条件下培养细胞），再用富O2液灌流，心肌损伤加重

1978，Hearse提出，（Oxygenparadox）此损伤不如钙反常急剧，缺O2时间越长、温度、PH越高，重新给氧时PO2越高，损伤越重l

PH反常——心肌缺血后，再灌流时迅速纠正缺血组织酸中毒,能加重缺血再灌流损伤(提示：氧、钙、PH可能参与缺血—再灌流损伤的发生发展)第7页，共40页，2023年，2月20日，星期二（二）影响因素1、缺血时间：一般说缺血时间长、损伤越重；如缺血时间过长则不会出现再灌流损伤。2、组织对氧的需求程度：需求高，易损伤，PO2越高、越损伤。3、侧支循环：越早建立侧支循环，不易发生再损伤。第8页，共40页，2023年，2月20日，星期二4、再灌流条件：钠、Ca++

再损伤高钾、高镁则保护低钠、低钙、低温、低PH

使再灌损伤减轻高钠、高钙、高温、高压

再灌损伤（缺血——再灌流损伤是当今医学研究较为活项领域，不但涉及医学基本理论，而且与临床医学密切相关，如前述搭桥术、移植、溶栓疗法等，有赖于基础研究的突破）第9页，共40页，2023年，2月20日，星期二二、缺血——再灌流损伤发生机制（一）钙超载（钙过荷）胞浆中Ca++大量聚集，机制尚未完全明了，钙超载可致细胞功能和结构损伤，严重者细胞死亡。正常:胞内钙10-8~10-7mol/L

胞外10-3~10-2

胞内钙于线粒体内质网45%游离钙0.005%

第10页，共40页，2023年，2月20日，星期二1.胞膜钙通道:电压依赖性受体操纵性2.胞内钙库释放受体操纵性

(内质网/肌浆网）钙入胞钙出胞1.钙泵(Ca2+-Mg2+-ATP酶)2.Na+-Ca2+交换受Na+浓度梯度调节3.Ca2+-H+交换ER和SR中钙有IP3敏感和不敏感两类钙池，分别由IP3和ryanodine受体系统调控，ry受体调控钙释放是电压控制性钙通道开放后小量钙内流，钙与RYR结合后触发ER/SR释放钙第11页，共40页，2023年，2月20日，星期二1、Na+/Ca++交换异常（1）缺血——H+，酸中毒（胞内外），再灌流胞外H迅速下降，胞内H+仍，H+-Na+交换胞内Na+Na+/Ca++交换Pr激活，Ca++内流（再灌流后恢复了能供和PH）第12页，共40页，2023年，2月20日，星期二（2）缺血—Na+泵失灵，胞内高Na+

激活

Na+/Ca++交换Pr,Ca++内流增加(直接）（3）缺血—再灌流内源性茶酚胺增加a受体（+），G蛋白—磷酯酶C（PLC）磷酯酰肌醇

IP3和DGCa2+2、细胞膜通透性

（１）

缺血使胞膜外层和糖被膜分离，肌膜失去屏障，再灌注时，胞内Ca++

（顺浓度差流入）（２）Ca++

+磷脂酶膜磷脂降解“通”

（正常时胞膜外板和糖被膜由Ca++联结）第13页，共40页，2023年，2月20日，星期二（３）再灌流OFR膜脂质过氧化“通”3、线粒体，肌浆网受损（受损最早）“线”膜损伤氧化磷酸化ATP

ATPOFR

胞浆中、线粒体钙增高MnSOD、过氧化酶和过氧化氢酶OFR肌浆网损伤，Ca++泵—肌浆网摄Ca++第14页，共40页，2023年，2月20日，星期二磷酸钙沉积于“线”，—ATP减少膜磷酯水解(AA、溶血磷脂）—膜结构受损心律失常（Na+—Ca++交换形成一过性电子流，可短暂除极）破坏细胞骨架（粗细肌丝过度收缩、重叠—肌纤维断裂）促进OFR（Ca++（+）钙依赖性蛋白酶，XDXO）核酸内切酶激活，细胞凋亡结果第15页，共40页，2023年，2月20日，星期二（二）微血管损伤和白细胞的作用

1.白细胞激活●主要是中性粒细胞激活1984Mullane及其同事证明冠脉结扎60分钟，心肌WBC增加，5h后大量聚集。Englar等：再灌注5分后心内膜白细胞增加25%。

依据：（1）清除血液中白细胞可降低缺血—再灌流损伤（2）环加氧酶抑制剂，可减轻心肌损伤（布洛芬抑环加氧酶AA、LTs下降）（3）补体抑制剂可减轻心肌损伤（丝氨酸pr酶抑制剂可抑制补体激活，减少WBC浸润）第16页，共40页，2023年，2月20日，星期二（１）黏附分子生成增多粘附分子——细胞合成，促进细胞间，细胞与基质间粘附的一大类分子总称，如整合素，选择素，细胞间粘附分子，血管细胞粘附分子，血小板内皮细胞粘附分子，在维持细胞结构完整和细胞信号转导中起重要作用。粒细胞和血管内皮广泛黏附TNF、IL-1、IL-6加重浸润第17页，共40页，2023年，2月20日，星期二P-选择素白细胞整合素血小板内皮黏附分子内皮细胞缺血-再灌流白细胞聚集第18页，共40页，2023年，2月20日，星期二（２）趋化因子生成增多组织损伤—LTs、PAF、补体、激肽中性粒、内皮细胞—趋化因子吸引白细胞黏附第19页，共40页，2023年，2月20日，星期二２、微血管损伤内皮素、II、TXA2微血管广泛收缩血小板聚集堵塞微血管炎性介质通透性增高水肿白细胞集聚微血管内血流改变第20页，共40页，2023年，2月20日，星期二３、结果：产生“无复流”，导致微血管、细胞损伤（无复流现象-noreflowphenomenon）——缺血—再灌注后缺血区不能得到充分灌流，血流不能回到以前缺血组织的所有部位。MajnoG1967年提出，描述心肌再灌流时不全灌注，缺血细胞实际并未得到血液重新灌注，而是继续缺血，损伤加重第21页，共40页，2023年，2月20日，星期二内皮肿胀、WBC聚集（堵塞毛细血管）缩血管物质释放（ET、Ⅱ,TXA2）及OFR,TNF,PAF,LT等微血管通透性

(1)微血管损伤炎症失控无复流——缺血OFR、补体等溶酶体,蛋白酶细胞因子(2)细胞受损、能量代谢结构功能细胞凋亡第22页，共40页，2023年，2月20日，星期二（三）自由基的作用1、自由基类型具有单个不配对电子的原子、原子团或分子的总称，为自由基，由氧诱发的自由基为氧自由基（OFR）（１）氧自由基氧分子还原成水要接受4个电子，如接受电子不足就形成超氧，氧还原时，由于获得电子个数不同，可形成多种不同产物。第23页，共40页，2023年，2月20日，星期二（氧分子具有二个未配对电子，为双自由基，得到一个电子后，即带一个负电荷，又带一个未配对电子，即是阴离子，又是自由基——Ｏ２—）O2—e—Ｏ２——e+2H—H2O2—e+H—OH．—e+H—H2OH2O第24页，共40页，2023年，2月20日，星期二l

—超氧化物阴离子自由基肌红Pr、血红Pr、“儿”、还原细胞色素C自动氧化

XO，醛氧化酶——酶氧化“线”呼吸链中，辅酶Q、黄素Pr、细胞色素均可产生毒物作用细胞（四氯化碳在肝中经细胞色素P450、Fe++产生O2￣）(如HbFe++HbFe++++Ｏ２—)可由第25页，共40页，2023年，2月20日，星期二●——OH．

（其产生不仅需要O2￣或H2O2，而且需要过渡金属，如铁的鳌合物存在，由铁催化的Haber—Weiss反应，称为fenton反应，可迅速形成OH。单纯Haber—Weiss反应很难形成OH）Ｏ２—+H2O2O2+OH-+OH．（haber—weiss）Fe＋＋＋＋O２—

Fe＋＋+O2

Fe＋＋+H2O2Fe＋＋＋+OH-+OH．fenton（Ｏ２—使铁还原，还原铁再使H2O2还原生成OH．，OH．是最活跃最强有力的OFR）第26页，共40页，2023年，2月20日，星期二●——单线态氧（1O2）：基态氧分子，即三线态氧（3O2）可吸收能量hv变为激发态氧，单线态氧。3O2+hv1O2（生成作用涉及自由基反应）

●

——H2O2

H2O2

不是自由基，同1O2均为活性氧——化学性质较基态氧活泼的含氧物质，包括OFR和非自由基的含氧产物，H2O2可由Ｏ２—自发岐化而成Ｏ２—+Ｏ２—+2H＋

ＳODH2O2+O2第27页，共40页，2023年，2月20日，星期二（2）脂性自由基：（OFR与多聚不胞和脂肪酸作用后生成脂性自由基）如烷自由基（L．）

烷氧基（LO．）

烷过氧基（LOO．）（3）其他：氯自由基（CL．）、甲基自由基（CH3．）、一氧化氮（正常情况下，98%在细胞色素氧化酶作用下，氧接受4个电子还原成水，抗氧化剂可使OFR形成惰性化合物）第28页，共40页，2023年，2月20日，星期二2、OFR生成增多机制（再灌流时OFR途径）（1）XO系统黄嘌呤脱氢酶（XD）——正常时90%黄嘌呤氧化酶（XＯ）——10%（二种酶主要存在毛细血管内皮细胞内）缺氧：ATP胞内Ca＋＋

Ca依赖性Pr水解酶XDXO第29页，共40页，2023年，2月20日，星期二次黄嘌呤核苷次黄嘌呤+O2

+H2OXO

黄嘌呤+Ｏ２—+H2O缺血：ATP—ADP—AMP腺嘌呤核苷尿酸+Ｏ２—+H2O2

XOO2

OH心肌XO产生OFR在心肌再灌流损伤,特别是心肌梗塞范围起重要作用，冠A闭塞90分再灌注6小时给予别嘌呤醇（XO抑制剂），可使梗塞区减少45%。第30页，共40页，2023年，2月20日，星期二ATP钙泵失灵胞内Ca2+钙依赖性蛋白水解酶XDXOADPAMP腺嘌呤核苷次黄嘌呤核苷次黄嘌呤黄嘌呤+O2-.+H2O尿酸+O2-.+H2O2OH第31页，共40页，2023年，2月20日，星期二（2）活化中性粒形成OFR中性粒在吞噬时激活NADH、NADPH氧化酶（脱氧酶）催化O2，接受电子形成OFRNADH+O2+HNAD+H2O2NADPH+O2+HNADP+H2O2NADPH+O2NADP+H+Ｏ２—(产生OFR杀灭细菌、病原生物，但OFR过多则损伤组织)

第32页，共40页，2023年，2月20日，星期二AALTB4

中性粒OFRPGOFR（脂自由基）OFR缺血再灌流中性粒

（3）线粒体受损缺O2ATP—Ca＋＋入“线”SOD—清除OFR细胞色素氧化酶系统OFR

锰SOD减少清除自由基第33页，共40页，2023年，2月20日，星期二（4）儿茶酚胺自动氧化缺血—交感兴奋儿茶酚胺MAO

分解大量电子+O2（再灌流提供）H2O2Ｏ２—

OH．

第34页，共40页，2023年，2月20日，星期二3、OFR介导的细胞损伤自由基反应可无限，一旦生成即可经其中间产物不断扩展，生成新的自由基，形成连锁反应，其又被OFR清除剂清除。由于其具有极为活泼的反应性，能和细胞各种成份——膜磷脂、Pr、核酸发生反应——脂质过氧化、蛋白质交联、酶活性变化、染色体畸变、DNA断裂、膜损伤通透性。第35页，共40页，2023年，2月20日，星期二膜损伤——“通”—Ca++内流（过荷）

信息传导功能（液态性）转导、运输功能