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器官保存液及其分子機制的研究進展*

來源:《中華醫學研究雜志》 作者:白軍強,張權宇,裴建明 2008-7-4

摘要: 【摘要】 器官保存液應用于心臟移植,擴大了心臟移植術的適用范圍,提高了心臟移植術的成功率。但有效保存時間較短(4~6h),限制了終末期心臟病人的手術治療。本文介紹了:(1)已有的器官保存液。(2)一種新的心臟停搏劑-鉀離子開放劑(PCOs),其不僅可以停搏心臟,而且對心肌細胞、冠狀動脈內皮細胞和平滑肌細......


【摘要】  器官保存液應用于心臟移植,擴大了心臟移植術的適用范圍,提高了心臟移植術的成功率。但有效保存時間較短(4~6h),限制了終末期心臟病人的手術治療。本文介紹了:(1)已有的器官保存液;(2)一種新的心臟停搏劑-鉀離子開放劑(PCOs),其不僅可以停搏心臟,而且對心肌細胞、冠狀動脈內皮細胞和平滑肌細胞也有較好的保護效果;(3)新型的能量物質添加劑—ATP脂質體(ATP-Load liposomes, ATP-L);(4)腺苷介導的心肌保護作用的具體機制;(5)心肌缺血再灌注的損傷機制及如何減輕缺血再灌注損傷方法及分子機制;(6)心臟受到損傷刺激時的內源性保護機制。

【關鍵詞】  器官保存液;鉀離子開放劑;ATP-L;缺血再灌注損傷;內源性保護機制


    心臟移植術被確認為終末期心臟病的重要治療方法,其中一個決定因素是供體心臟的保存。目前,心臟冷缺血有效保存時間被限制在4~6h ,嚴重影響了心臟移植術的應用。對器官保存液進行改進,可延長供體心臟的保存時間和保存質量,擴大了心臟移植術的應用范圍,提高了手術的成功率和病人遠期的生存率。但延長供體心臟的停留時間,不可避免地加重了心肌損傷[1]。本文將介紹:首先在供體心臟采集后,用一種新型的停搏劑-鉀離子開放劑[PCOs)。繼而加入一種新型的能量物質(ATP脂質體(ATP-Load liposomes,ATP-L)],作為供體心臟離體保存的能量物質;也介紹了ATP分解產物腺苷和肌苷心肌保護作用的分子機制。接著系統地介紹了能減輕缺血再灌注的添加劑及其分子機制。最后介紹了缺血再灌注期一些內源性心肌保護作用及分子機制。

    1  目前常用的心臟保存液介紹

    1.1  UW液(University of Wisconsin solution)  UW 液是美國威斯康星大學Belzer 及其小組人員研制的一種新型保存液: (1)滲透壓由無代謝活性的惰性成分來維持,如乳糖酸和木棉糖;(2)加入了一種膠體成分,羥乙基淀粉(HES);(3)加入氧自由基清除劑,如谷胱甘肽、別嘌呤醇等。UW 液被廣泛應用于各種器官的保存,均有很好的保存效果。但是UW 液中高鉀(125mmol/L)對心肌細胞及冠狀血管內皮細胞能造成損害,同時UW 液的高黏滯性也減弱其保存效果。在UW液中加入caspases抑制劑可以對抗高鉀停搏液和復溫后細肌絲收縮功能的異常,其可能機制為維持心肌細胞內肌絲的有序排列[2]。

    1.2  ST液(St. Thomas' Hospital cardioplegia)      ST液是一種細胞外類晶體保存液。在ST液中加入磷酸二酯酶抑制劑可以抑制心肌細胞和血管平滑肌細胞Ⅲ型磷酸二酯酶的活性,提高心肌細胞cAMP的水平,激活肌漿網鈣泵的活性,促進肌漿網對Ca2+攝入[3]。肌漿網對Ca2+攝入的增加也相應地增加了細胞質Ca2+的濃度,這可能是磷酸二酯酶抑制劑提高峰收縮壓、降低舒張壓和改善心功能的原因。在ST液中加入CAPE(Caffeic acid phenethyl, CAPE),可以提高心肌抗氧化的能力,對抗缺血再灌注損傷[4]。

    1.3  HTK液(histidine-tryptophan-ketoglutarate solution)      HTK液是由 Bretschneider 于1975年創制的,并于1979年用于心臟手術,1985年德國心臟外科界應用作為心肌保存液成功地進行了心臟移植手術, HTK液也先后成功地應用于腎、肝臟、胰腺的移植。其組成特點:(1)含鉀量低;(2)含組氨酸/組氨酸鹽緩沖系統,有較強的緩沖能力,組氨酸為有效的非滲透性因子,可防止內皮細胞腫脹;(3)含色氨酸,作為膜穩定劑,可防止組氨酸進入細胞內;(4)含甘露醇,作為羥自由基的清除劑,可防止氧自由基的損傷,同時兼有滲透支持的作用;(5)含α- 酮戊二酸及色氨酸,作為高能磷酸化合物的底物;⑹ HTK液粘度低,易于擴散至組織間隙,也易于在短時間內讓器官降溫[5]。

    1.4  Celsior液(Celsior solution)  Celsior 液是一種非永久性、穩定的、含乳糖酸和甘露醇及組氨酸緩沖系統的高滲性保存液, 高鈉低鉀是其主要特點。

    2  鉀離子開放劑(PCOs)

    2.1  鉀離子開放劑的研究進展  最近大量文獻報道,添入鉀離子開放劑的器官保存液在引起心臟停搏同時,幾乎不會產生再灌注后心律失常和心肌收縮功能的異常,還可以顯示出較好的心肌和冠狀動脈保護效果[6~8]。目前應用的鉀離子開放劑:nicorandil;pinacidil;diazoxide。

    2.2  高鉀對心肌細胞的損害  高K+(UW液,K+138mmol/L)器官保存液在引起心臟停跳的同時,可引起心肌細胞內離子的紊亂[2]。細胞外液K+濃度升高干擾了Ca2+的內流,導致Ca2+的內流延緩,興奮-收縮耦聯受到一定影響。術后再灌注復跳后,可引起心肌收縮功能的異常。再灌注時,高K+還可以引起各種類型的心律失常,嚴重影響了移植心臟的功能。基于以上原因,臨床上一般不用高K+的器官保存液保存心臟。

    2.3  鉀通道開放劑在心臟保存液中的應用及機制  在4℃條件下,將二氮嗪(diazoxide,一種線粒體KATP通道開放劑)加入器官保存液,用這種保存液保存離體大鼠心臟10h,復灌注后,實驗組心肌細胞明顯減少了心肌酶(乳酸脫氫酶、磷酸肌酸激酶及谷草轉氨酶) 的漏出量,對心肌細胞超微結構也有較好的保護作用,再灌注后反映了心功能的指標(左心室舒張末期壓力、心率、左心室逐漸產生的壓力、左心室壓力變化率、冠脈流出量)恢復高于對照組[6]。二氮嗪保護心肌的可能機制為:通過降低線粒體外膜的通透性,減少細胞色素C的釋放,防止線粒體嵴的變形,保存線粒體結構的完整,從而保護了線粒體的正常功能(如復合體Ⅰ維持線粒體內細胞色素C的隔離,維持心肌細胞內ATP的濃度)[6,7]。雷怕霉素是一種抗真菌藥,實驗顯示它能缺血再灌注后大鼠心肌的梗死面積[8]。雷怕霉素誘導線粒體KATP通道開放的機制可能為:雷怕霉素與mTOR (mammalian target of rapamycin 雷怕霉素結合位點)結合,可以補償地增加上游激酶如PI-3K(phosphatidylinositol-3 kinase 磷脂酰肌醇-3-激酶)和AKt,這些激酶在激活線粒體KATP通道時是非常重要的[8]。另外,線粒體區域化間隙內的mTOR允許生理性地開放線粒體KATP通道。雷怕霉素還可以通過上調NO的水平,從而開放線粒體KATP通道[8] 。以上研究提示,不論鉀離子開放劑,還是通過其他一系列信號轉導最終開放線粒體KATP通道的藥物(如雷怕霉素開放線粒體KATP通道過程)都具有心肌保護作用。 線粒體KATP通道的開放保護心肌可能機制為:通過開放線粒體KATP通道,減少再灌注或再氧合時活性氧(reactive oxygen species ,ROS)的產生[6~8]。而其具體機制需進一步闡明,但鉀離子開放劑替代高K+加入器官保存液的優點已有很多相關文獻報道。然而,加入何種鉀離子開放劑、加入劑量為多少,還需進一步的體內外實驗和大量的臨床實驗來確定。

    3  加入器官保存液中的能量物質

    3.1  心肌細胞對能量的特殊要求  心臟為高能量依賴器官, 心臟功能發揮需要持續的能量供應, 但心肌本身并不儲存能量, 心臟在缺血保存時,線粒體由于缺少代謝底物而減少了ATP生成。導致生物膜主動轉運因缺乏ATP而不能正常運轉,導致心肌細胞內離子的紊亂、代謝底物的缺乏和生化反應的異常,引起心肌細胞的損傷。

    3.2  現有心臟保存液中能量物質的應用  已有的器官保存液中加入的能量物質為: UW液中35.83g/L乳糖酸,ST液中28g/L乳酸酯,HTK液中1g/L 2-酮戊二酸,Celsior液中20g/L谷氨酸[9]。然而這些添加劑需心肌細胞經一系列的生化反應最終生成ATP,維持心肌細胞正常的代謝。

    3.3  ATP脂質體的特殊作用分析  將ATP脂質體(ATP-Load liposomes,ATP-L)直接加入Krebs液,顯示出較好的保存效果。將ATP-L加入Krebs液, 用Langendorff灌注裝置灌注離體的大鼠心臟,缺血再灌注后,可觀測到實驗組左心室舒張壓(LVEDP)顯著降低,很好地保護了心臟的舒張功能[10]。這可能是ATP-L在缺血期經擴散進入心肌細胞而提供了心肌細胞所需的能量,從而改善再灌注后細肌絲的機械功能。此外,用ATP酶處理后,仍有顯著的心肌保護效應[10],提示這種能量物質較穩定,有望作為一種添加劑。ATP-L與以往加入器官保存液的糖類物質或加入參與三羧酸循環的能量物質不同,它可將細胞可以直接利用的物質(ATP不穩定,很快會分解)以脂質體的形式加入保存液,并能在較長的時間內發揮其功能。而是否能代替其他能量物質加入器官保存液,還需進一步的體內外實驗和臨床實驗。

    4  腺苷及肌苷保護心肌的機制

    4.1  腺苷保護心肌的機制  腺苷是UW液的組成成分(1.34g/L)[9]。研究發現,腺苷的心肌保護作用是由A2AAR和A3AAR介導的[11]。保存液中加入A2AAR的激動劑,有明顯的心肌保護作用,在應用腺苷時也能得到同樣的結果。向犬齒和豬的冠狀動脈內注入A2AAR選擇激動劑CGS21680能有效地減少梗死面積,但在0.15~2.0μg/(kg·min)的劑量范圍內可導致低血壓或反射性心動過速[11]。另一項研究也證實,麻醉的狗在承受了90min LAD(左前降支)阻塞和2h再灌注后,靜脈內輸注A2AAR的激動劑ATL146e也能有效地減少心肌梗死面積[12]。當加入的劑量為較低劑量[0.01μg/(kg·min)]時,沒有改變心率、全身血壓和冠狀動脈血流量。這個研究給我們一個啟示,可以選擇出一種無血管作用的但能有效地減輕再灌注損傷的A2AAR激動劑,測定出合適的劑量作為添加劑加入保存液。A2AAR激動劑還可以抑制再灌注后的炎癥反應[12]。A3AAR激動劑IB-MECA減少心肌再灌注損傷是通過減少MPTP(mitochondrial permeability transition pore,MPTP,線粒體通透性轉化孔)的開放[12]。因為MPTP開放,導致線粒體內的細胞色素C、凋亡蛋白酶激活因子(Apaf)和凋亡誘導因子(AIF)釋放,從而誘導心肌細胞的凋亡。進一步闡明腺苷亞型受體介導的心肌保護作用,有望用特異性的腺苷亞型受體激動劑代替腺苷作為添加劑加入器官保存液,以期更好的心肌保護作用。

    4.2  肌苷  肌苷(inosine)為腺苷的代謝產物,過去一直認為肌苷是一種不活潑的代謝產物,但最近發現肌苷對心肌具有保護作用。肌苷可以特異性地抑制PARS[Poly(ADP-ribose)Polymerase synthetase]激活和調控的細胞死亡[13,14]。在給 Lewis大鼠做腹腔心臟異位移植手術中,供心經歷1h缺血保存。結果顯示,加入肌苷的保存組,明顯提高了再灌注早期心肌和冠脈內皮細胞功能的恢復,移植后還可以持續對抗再灌注誘導的移植心臟冠脈內皮細胞功能的異常[13]。在此實驗中肌苷已經顯示出了較好的應用前景,但這方面的研究較少,是否能像腺苷一樣作為添加劑,還需進一步的實驗。

    5  缺血再灌注損傷機制

    缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)損傷是胸部暴露手術中最常見也是最主要的損傷,尤其是心臟移植手術。I/R損傷的發生機制尚未完全闡明,目前認為與氧自由基生成和鈣超載、白細胞激活有關。

    6  減輕缺血再灌注損傷

    缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)損傷是供體心臟要承受的最主要和最嚴重的損傷,若將以下能減輕I/R損傷的物質作為添加劑加入保存液,很可能延長供體心臟體外停留時間。目前減輕I/R損傷主要研究方面為減少ROS產生和減輕鈣超載;此外缺血預處理(ischemia preconditioning, IPC)和多次短暫缺血預處理均能減輕I/R損傷,雖然這兩種預處理對心臟移植中幾乎不可能應用,但其減輕I/R損傷的機制對器官保存液研究有所提示。

    6.1  減少ROS產生      已有的幾種器官保存液中,減少ROS損傷的添加劑大多數為ROS消除劑(UW液中0.922g/L谷胱甘肽,Celsior液中還原型谷胱甘肽、組氨酸和甘露醇)[9]。但在減少ROS損傷方面,減少ROS產生優于清除ROS。

    減少線粒體的氧化作用中ROS生成和中性粒細胞(PMN)ROS生成、提高NAD+的水平和增強心臟抗氧化功能,均能減輕I/R損傷。此外,抗氧化劑可防止I/R誘導的心肌凋亡,減輕I/R損傷,黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase , XO)抑制劑也可減輕自由基損傷。

    6.1.1  減少線粒體的氧化作用中ROS生成      線粒體是細胞內ATP生成和進行各種生化反應的細胞器,也在缺血再灌注期最容易受到損傷的細胞器。若線粒體在I/R期出現不可逆的損傷,將會導致心肌細胞的凋亡。有研究顯示 , NNMS(3-硝基-N-甲基-水楊乙酸)可以部分抑制從電子呼吸鏈復合體Ⅰ和Ⅲ漏出的電子,保護缺血的心肌細胞。其可能機制為:(1)通過減少線粒體ROS的生成,阻止線粒體鈣超載;(2)減少因ROS產生而引起的線粒體PTP的開放,從而減少細胞色素C、凋亡蛋白酶激活因子(Apaf)和凋亡誘導因子(AIF)的釋放。這些因子可以激活caspases激酶系統,誘導心肌細胞的凋亡[15]。

    6.1.2  減少中性粒細胞(PMN)I/R期ROS生成        由于缺血造成的損傷產生了具有吸引、激活中性粒細胞的物質,心臟再灌注期心肌重新獲得血供,中性粒細胞被吸引、激活,激活的中性粒細胞耗氧量增加,產生大量的ROS。研究顯示,潘氟隆乳劑(PFE)是一種全氟化碳(PFCs)(全氟化碳可以溶解氧氣,具有抗炎作用和穩定中性粒細胞膜的性質),PFE可減輕PMN產生ROS [16]。再灌注期,由于中性粒細胞的呼吸爆發產生大量的ROS,造成心肌細胞和冠狀動脈內皮細胞的損傷,PFE可抑制這一過程。

    6.1.3  增強心臟抗氧化功能  缺血期心肌細胞產生了大量的ROS,消耗了心臟自身的抗氧化物質,降低了心肌的抗氧化損傷的能力。丙酮酸有較好的心肌保護作用,但其起作用的具體機制尚未闡明,可能與改善灌注后的血液動力學、提高心內膜下血流量和恢復內源性抗氧化網絡有關[17]。丙酮酸無毒性,可以通過擴散的方式進入細胞和細胞器內,發揮其功能,較適合作為保存液的添加劑。在ST液體中加入CAPE,首次證明可以提高I/R期大鼠心臟的抗氧化功能,因CAPE可阻止由I/R損傷誘導的脂質過氧化[4]。

    6.1.4  NAD+的水平與抗氧化功能  3-氨基苯甲酰胺 (3-aminobenzamide 3-AB)可影響ROS產生,在心臟保存液中加入PARS[Poly(ADP-ribose) synthetase  多聚ADP-核糖合成酶]抑制劑3-AB,可減輕心肌的缺血損傷,其可能機制為提高心肌細胞內NAD+的水平,影響ROS的產生。另外,3-AB心肌保護作用還與抑制心肌細胞凋亡有關[18]。 

    6.1.5  抗氧化劑減輕心肌細胞的凋亡  自由基清除劑tempol具有心肌保護作用,其可能機制為tempol抑制了STAT(signal transductor and activation of transcription,信號轉導子及轉錄激活子)家族的磷酸化。STAT家族是各種信號轉導的潛在的轉錄因子,包括細胞死亡的級聯反應。研究心肌在受到缺血再灌注損傷時,STAT1和STAT3的磷酸化水平升高,tempol可以極大地降低STAT1和STAT3的磷酸化[19]。

    6.1.6  黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase , XO)      缺血再灌注期,黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase ,XO)活性增高,誘導ROS產生和細胞鈣超載。用XO抑制劑別嘌呤預處理,可以降低XO的活性和減少ROS的產生,也可以降低XO活性增高誘導的細胞內Ca2+濃度的升高。其可能機制為黃嘌呤氧化酶活性的升高導致蛋白激酶C(PKC)和肌漿網Ca2+ATP酶(鈣泵)活性降低,細胞外信號調節激酶和p38激酶的磷酸化增高;而別嘌呤增加PKC水平和增高鈣泵活性,抑制細胞外信號調節激酶和p38激酶的磷酸化[20]。而另一項研究顯示,XO的激活可以誘導心臟有潛力產生NO的亞硝酸無機鹽產生NO,減輕心肌缺血再灌注損傷。因此,經這種途徑XO的激活效應可能是保護性的而不是損傷[21]。

    6.2  減輕鈣超載  Na+ /H+交換蛋白抑制劑減輕氧化應激造成的心肌細胞損傷,提高心肌的收縮功能,抑制心肌細胞質和線粒體Ca2+濃度的升高,降低乳酸脫氫酶的釋放,增加組織ATP、磷酸肌酸和糖原的含量[22~24]。Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑可對抗缺血再灌注引起的鈣超載,還可以減輕鈉超載,減少心肌酶的釋放,提高再灌注后的心臟功能,增加再灌注后冠脈血流量,提高再灌注后高能磷酸化合物和ATP的恢復[25, 26]。以上都是不同抑制劑綜合的心肌保護作用,但作為添加劑加入器官保存液,需要選擇一種副作用小,心肌保護作用強的抑制劑。此外,麻醉預處理也能減輕鈣超載,其作用機制與Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑不重疊,與Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑聯合應用時心肌保護作用強于單獨應用Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑[27]。

    6.2.1  Na+ /H+交換蛋白抑制劑  預處理和再灌注時各自應用Na+ /H+交換蛋白抑制劑卡立泊來德(cariporide),都能明顯減輕心肌細胞的損傷,包括自由基損傷,心肌細胞和內皮細胞的損傷(包括減少白細胞黏附和EF-1的釋放)[22]。主要機制為減輕氧化應激造成的心肌細胞損傷。另外,卡立泊來德(cariporide)可減輕心肌損傷和缺血誘導的心律失常[22]。再灌注期加入Na+ /H+ 抑制劑HOE-642,提高了心肌的收縮功能。但是,心肌功能的改善不依賴反映心肌活性的指標,如心肌的梗死面積、心肌細胞特異性酶[23]。另一種高選擇性的Na+ /H+交換蛋白抑制劑KR-33028,可以極大地抑制低氧誘導的細胞質和線粒體Ca2+濃度的升高和細胞色素C的釋放,提高心肌收縮性,降低乳酸脫氫酶的釋放,增加組織ATP、磷酸肌酸和糖原的含量,沒有產生急性和隨后的毒性作用。其可能機制為KR-33028抑制了細胞內鈣超載和線粒體誘導細胞死亡的旁路[24]。

    6.2.2  Na+ /Ca2+交換蛋白抑制劑  Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑MCC-135可以改善大鼠心臟缺血后,心肌收縮功能的異常。理論上Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑可以維持鈉超載,抑制鈣超載,但是用MCC-135和鹽酸阿米洛利(一種Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑)同樣可以減輕鈉超載。抑制鈣超載可能的機制為:抑制Na+依賴的Ca2+流入[25]。急性心肌梗死病人進行了冠脈介入手術后,MCC-135可減少心肌細胞肌酸激酶的(心肌細胞損傷的標志)釋放,增加左心室舒張末期的容積,提高左心室的射血分數[25]。另一項研究顯示,再灌注期加入一種新型的Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑SEA0400,可降低左室舒張末期壓,增加再灌注后冠脈血流量,提高再灌注后高能磷酸化合物和ATP的恢復。但是,再灌注期加入SEA0400,未能改善缺血引起的酸中毒,也增加了再灌注后室性心律失常的發生率和持續時間[26]。

    6.2.3  麻醉預處理(Anesthetic preconditioning , APC)  Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑(KB-R7943, SEA0400)減輕了再灌注心肌舒張期細胞內Ca2+升高,而麻醉預處理(Anesthetic preconditioning, APC)減輕了再灌注心肌收縮期細胞內Ca2+濃度的升高。APC和KB-R7943或 SEA0400聯合應用,產生的心肌保護作用強于APC、KB-R7943或 SEA0400各自單獨應用。APC可降低肌漿網鈣周期蛋白的分解,這也是APC心肌保護作用機制之一[27]。

    6.2.4  減輕線粒體鈣超載   線粒體鈣超載在缺血再灌注損傷中起著重要的作用,因為它可以誘導MPTP (mitochondrial permeability transition pore)開放,誘導細胞凋亡。用一種特異性線粒體Ca2+攝取抑制劑Ru360部分地抑制了線粒體Ca2+攝取,阻止了Ca2+誘導MPTP的開放,從而降低了再灌注誘導的心律失常的發生率,減輕了血液動力學的異常[28]。

    7  心臟內源性保護機制

    缺血再灌注期,心臟的紅細胞生成素受體系統、阿片類受體系統和內源性降鈣素基因相關肽受體激活均具有心肌保護作用。

    7.1  紅細胞生成素-紅細胞生成素受體系統  紅細胞生成素受體不僅存在于血細胞系細胞,而且還存在于心臟。小鼠承受了30min左冠狀動脈阻塞后再通24h后,結果顯示RES(一種基因缺陷的小鼠,紅細胞生成素受體僅存在于血細胞系)心肌梗死面積遠大于WT(正常的小鼠),提示內源性的非血細胞的紅細胞生成素-紅細胞生成素受體系統在缺血再灌注損傷時具有重要的心肌保護作用[29]。重組的人源紅細胞生成素 (rhEPO)可以極大減輕I/R誘導的NF-κB和AP-1激活,減少了TNF-α、IL-6和ICAM-1的產生,但提高了IL-10的水平。rhEPO減少I/R損傷,其機制可能與rhEPO的抗炎性質有關[30]。另一項研究顯示,EPO的保護心肌對抗I/R損傷的機制可能為激活ERK 和PI-3K旁路,此旁路激活在對抗I/R損傷中起著重要的作用[31]。

    7.2  阿片類-阿片類受體系統  心臟有能力合成和釋放三種主要阿片類活性肽,包括腦啡肽、內啡呔和強啡肽,也存在類阿片活性肽受體(μ、σ、К)。實驗顯示類阿片受體激活劑有心肌保護作用,其主要保護效應是由σ受體介導的[32]。再灌注后,減輕心肌損傷主要與激活σ阿片受體介導的抗凋亡促生存激酶信號旁路有關[33]。研究顯示在冠狀動脈阻塞前或阻塞再通5min后,給予σ阿片受體激動劑BW3T3U86或不可逆σ受體激動劑酚酞尼異硫氰酸酯(Fentanylisothiocyanate),能同效地減小經歷30min冠脈阻塞2h再灌注后心肌的梗死面積[33]。

    7.3  內源性降鈣素基因相關肽(Calcitonin  gene-related peptide ,CGRP )  內源性降鈣素基因相關肽可誘導預處理樣心肌保護功能,因為在大鼠心臟冠脈阻塞前5min直至再灌注結束注入CGRP,可明顯減小心肌梗死面積。在離體心臟的再灌注中,CGRP可作為一種冠狀動脈舒張劑,無快速耐受性。CGRP受體阻斷劑BIBN4096BS可以減少冠脈的基礎流量,說明CGRP在調解冠狀動脈的收縮和舒張時起著重要的作用。缺血預處理心肌保護作用與內源性CGRP釋放增加有關,而外源性CGRP可以模擬預處理的心肌保護作用。缺血預處理和外源性CGRP的作用可以被BIBN4096BS取消,為降鈣素基因肽的心肌保護作用提供了足夠的證據[34]。CGRP對心肌的作用似乎矛盾,但大多數實驗支持CGRP有心肌保護作用,是否CGRP介導心肌保護作用需進一步的實驗,以決定它是否能作為添加劑加入保存液。

    8  結語

    延長體外離體心臟的保存時間,不可避免地加長了缺血時間,再灌注損傷必然也會因此而加重,心肌所需的能量將會嚴重匱乏。進一步闡明缺血再灌注損傷的機制,減少I/R損傷;尋找有效的能量物質(如ATP-L),對提高心臟移植的成功率非常關鍵,保存液的研究也應在這方面取得突破。

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作者單位:710032 陜西西安,第四軍醫大學口腔醫學系(Δ生理學教研室)


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