皮瓣移植是整形外科常用的修復(fù)組織缺損和器官再造的重要手段。應(yīng)用游離皮瓣或軸形皮瓣進(jìn)行組織移植和器官再造時(shí),最常遇見(jiàn)的問(wèn)題是皮瓣缺血再灌注損傷(ischemia-reperfusion,IR)導(dǎo)致的皮瓣部分或全部壞死。缺血再灌注損傷的確切發(fā)生機(jī)制目前尚不完全清楚,多認(rèn)為是多細(xì)胞參與、多種介質(zhì)共同發(fā)揮作用的復(fù)雜病理生理過(guò)程,其中細(xì)胞凋亡是造成皮瓣壞死的重要原因。近年來(lái)有關(guān)各種組織細(xì)胞缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡(apoptosis)的關(guān)系已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。本文對(duì)細(xì)胞凋亡、器官和組織缺血再灌注損傷中細(xì)胞損傷的發(fā)病機(jī)制及其與細(xì)胞凋亡的關(guān)系、凋亡相關(guān)基因的研究進(jìn)展綜述如下。
1細(xì)胞凋亡
細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在生理和病理情況下的一種死亡模式。此概念由美國(guó)病理學(xué)家Kerr 等[1] 在1972 年首先提出,是指細(xì)胞受到一些特殊信號(hào)刺激后,按照內(nèi)在程序,即細(xì)胞預(yù)存的死亡程序,由其自身內(nèi)部機(jī)制調(diào)控的主動(dòng)細(xì)胞死亡,屬于機(jī)體自身的生理活動(dòng), 又稱為程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death ,PCD) 。細(xì)胞凋亡過(guò)程受基因嚴(yán)格調(diào)控,與細(xì)胞壞死有顯著的差別。
1.1細(xì)胞凋亡的機(jī)制:細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在其生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程中具有十分重要作用的生理現(xiàn)象。其生物學(xué)意義是在發(fā)育過(guò)程中清除多余的細(xì)胞、發(fā)育不正常的細(xì)胞、已完成任務(wù)的細(xì)胞以及有害的細(xì)胞,參與免疫系統(tǒng)細(xì)胞的發(fā)育和克隆選擇等,是確保機(jī)體正常生理過(guò)程所必須的。隨著研究的深入,人們認(rèn)識(shí)到細(xì)胞凋亡和細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、消亡以及機(jī)體的許多生理和病理過(guò)程密切相關(guān)。
1.2細(xì)胞凋亡的過(guò)程:可分為三期:①誘導(dǎo)期:凋亡誘導(dǎo)因素作用于細(xì)胞,導(dǎo)入死亡信號(hào); ②執(zhí)行期:凋亡相關(guān)基因激活,決定死亡的細(xì)胞按預(yù)定程序啟動(dòng)凋亡,激活凋亡所需的核酸內(nèi)切酶、凋亡蛋白酶等及降解相關(guān)物質(zhì),形成凋亡小體;③消亡期:凋亡細(xì)胞被鄰近的細(xì)胞所吞噬并在吞噬細(xì)胞內(nèi)降解。
1.3細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)改變:微絨毛、細(xì)胞突起和細(xì)胞表面皺褶消失,胞膜迅速空泡化,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不斷擴(kuò)張并與胞膜融合,形成膜表面的芽狀突起,即出芽;胞質(zhì)脫水而導(dǎo)致細(xì)胞皺縮、致密及固縮,線粒體變大,嵴增多,空泡化;核內(nèi)染色質(zhì)濃縮,形成染色質(zhì)塊,邊聚或中聚;胞膜皺縮內(nèi)陷,分割包裹胞質(zhì),形成泡狀小體即凋亡小體,這是凋亡細(xì)胞特征性的形態(tài)學(xué)改變。凋亡小體迅即被鄰近的細(xì)胞吞噬和消化。整個(gè)凋亡過(guò)程沒(méi)有細(xì)胞內(nèi)涵物的外溢,故不引起炎性反應(yīng)與周圍組織損傷。
1.4 細(xì)胞凋亡的生化改變:細(xì)胞染色質(zhì)DNA 的降解是細(xì)胞凋亡的一個(gè)顯著特征。細(xì)胞凋亡發(fā)生時(shí),Ca2+/Mg2+ 依賴性核酸內(nèi)切酶激活,切割核小體間的DNA,最后形成長(zhǎng)度為180~200堿基對(duì)(bp)或其整倍數(shù)的片段,在瓊脂糖凝膠電泳中呈“梯”狀(ladder pattern) 條帶,是判斷凋亡發(fā)生的客觀指標(biāo)。
2缺血再灌注損傷
缺血的組織、器官經(jīng)恢復(fù)血流灌注后不但不能使其功能和結(jié)構(gòu)恢復(fù),反而加重其功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)象稱為缺血再灌注損傷(IR)。這是一種常見(jiàn)的病理生理過(guò)程,可發(fā)生在腦梗死、心肌梗死、休克、手術(shù)創(chuàng)傷、肝門阻斷術(shù)及皮瓣移植和器官再造過(guò)程中。關(guān)于缺血再灌注損傷的發(fā)病機(jī)制與下列因素密切相關(guān)。
2.1 自由基生成增多
2.1.1黃嘌呤氧化酶和次黃嘌呤生成增多:組織缺血時(shí),一方面由于ATP生成減少,膜泵功能障礙,Ca進(jìn)入細(xì)胞,激活Ca依賴性蛋白水解酶,使細(xì)胞內(nèi)大量黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶,另一方面,ATP被降解為ADP、AMP和次黃嘌呤,故在缺血時(shí)組織內(nèi)次黃嘌呤大量堆積。再灌注時(shí),大量分子氧隨血液進(jìn)入缺血組織,在黃嘌呤氧化酶將次黃嘌呤轉(zhuǎn)化為黃嘌呤并進(jìn)而催化黃嘌呤轉(zhuǎn)化為尿酸的兩步反應(yīng)中,都以分子氧為電子接受體產(chǎn)生大量氧和過(guò)氧化氫,后者在金屬離子參與下形成OH,因此再灌注時(shí)組織內(nèi)氧、OH等氧自由基大量產(chǎn)生。
2.1.2 中性粒細(xì)胞的大量積聚和激活[2-3]:中性粒細(xì)胞在吞噬活動(dòng)加強(qiáng)時(shí)耗氧量顯著增多,所攝取的氧絕大部分經(jīng)白細(xì)胞內(nèi)的NADPH氧化酶和NADH氧化酶的作用形成超氧陰離子,如果形成的自由基過(guò)多或機(jī)體清除自由基的酶系統(tǒng)活性不足,則導(dǎo)致氧自由基增多。
2.1.3 線粒體功能受損:缺血再灌注時(shí),Ca進(jìn)入線粒體增多,使其功能受損,細(xì)胞色素氧化酶系統(tǒng)功能失調(diào),進(jìn)入細(xì)胞的氧經(jīng)單電子還原而形成氧自由基。
2.1.4 酚胺的增多和氧化:在各種應(yīng)激包括缺氧條件下,交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)可分泌大量?jī)翰璺影罚环矫嫠哂兄匾拇鷥斪饔?,另一方面兒茶酚胺氧化時(shí)能產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性的自由基。
2.1.5 四烯酸代謝過(guò)程增強(qiáng):缺血再灌注時(shí),由于細(xì)胞內(nèi)鈣超載激活了Ca依賴性磷脂酶,引起花生四烯酸代謝產(chǎn)生大量氧自由基。
2.2 鈣超載的機(jī)制
2.2.1 近年來(lái)大量研究表明Na+/Ca2+交換是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子平衡的主要途徑[4-6]。IR時(shí)組織內(nèi)ATP生成減少,細(xì)胞內(nèi)酸中毒,Na+在細(xì)胞內(nèi)積聚,激活了Na+/Ca2+交換系統(tǒng),使大量Ca進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)形成鈣超載。
2.2.2 IR時(shí)大量自由基產(chǎn)生,作用于鈣通道,增加Ca2+通透性,而且由于ATP生成減少,鈣泵排Ca2+的能力下降,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca增多。
2.3能量代謝障礙:實(shí)驗(yàn)證明,在缺血再灌注時(shí),由于缺氧和血流量不足,組織缺血,可導(dǎo)致能量代謝障礙,ATP明顯下降。可進(jìn)一步引起一系列代謝異常和紊亂:①組織缺血時(shí),組織內(nèi)ATP生成減少,細(xì)胞內(nèi)酸中毒,導(dǎo)致氧自由基產(chǎn)生增加。此外酸中毒又可直接損害細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu),使Ca2+通道通透性增加,致使Ca2+內(nèi)流增加。同時(shí)Na+在細(xì)胞內(nèi)積聚,激活了Na+/Ca2+交換系統(tǒng),使Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)形成鈣超載;②隨ATP含量的下降,細(xì)胞膜、肌漿網(wǎng)Ca2+-ATP酶活力及肌漿網(wǎng)鈣攝取能力下降,使細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加;③依賴ATP的細(xì)胞膜泵活性降低,肌鈣蛋白C親和力下降,使Ca2+增加。
2.4 血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙
2.4.1 內(nèi)皮細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)損傷:研究證明[7]內(nèi)皮細(xì)胞的抗氧化活性與其對(duì)氧化活性的敏感性之間有一定關(guān)系。組織缺血再灌注時(shí),內(nèi)皮細(xì)胞不僅產(chǎn)生大量的活性氧,而且其抗氧化活性大大降低,并對(duì)外源性的活性氧產(chǎn)生系統(tǒng)有較高的敏感性,從而引起大量活性氧的產(chǎn)生,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了內(nèi)皮細(xì)胞的防御能力,最終引起組織的損傷。
2.4.2 內(nèi)皮細(xì)胞合成與釋放血管活性物質(zhì)的功能障礙:①內(nèi)皮源性血管舒張因子NO是內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的強(qiáng)大舒血管物質(zhì),可通過(guò)彌散或載體轉(zhuǎn)運(yùn)至血管平滑肌,活化細(xì)胞內(nèi)鳥苷酸環(huán)化酶,使環(huán)磷鳥苷(cGMP)升高而擴(kuò)張血管;同時(shí)還具有抑制血小板和白細(xì)胞粘附、抑制平滑肌細(xì)胞增殖作用,在缺血再灌注中對(duì)組織具有保護(hù)作用;②內(nèi)皮素( ET)在組織缺血時(shí)釋放增加,再灌注時(shí)ET釋放進(jìn)一步增加,引起強(qiáng)烈的血管收縮,可直接引起組織缺血,加重血管功能障礙,使細(xì)胞發(fā)生不可逆性損傷;③缺血再灌注損傷引起中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附增加,中性粒細(xì)胞與血管內(nèi)皮接觸時(shí)即被激活,釋放OFR等毒性產(chǎn)物及破壞性蛋白酶,改變血管的通透性。同時(shí)活性氧產(chǎn)生的增加,損傷了內(nèi)皮細(xì)胞和其他細(xì)胞,其作用于內(nèi)皮細(xì)胞或粒細(xì)胞表面的粘附分子,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的粘附,而缺氧本身也損傷內(nèi)皮功能,改變其粘附性,最終導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞破損、水腫和功能障礙,毛細(xì)血管腔被阻塞,導(dǎo)致雖有大血管的再灌注但局部缺血區(qū)仍無(wú)復(fù)流的現(xiàn)象[8]。
2.5 缺血再灌注時(shí),組織細(xì)胞產(chǎn)生大量細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子致組織損傷:組織發(fā)生缺血再灌注損傷后,由于氧自由基、髓過(guò)氧化物酶及彈性蛋白酶的大量產(chǎn)生,血小板活化因子及許多炎癥介質(zhì)如激活的補(bǔ)體、白介素(IL-1、IL-6、IL-8、TGF)、TNF等大量釋放,以及細(xì)胞周圍環(huán)境中的生長(zhǎng)因子(血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、血小板衍生生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、巨噬細(xì)胞集落刺激因子)等,引起內(nèi)皮細(xì)胞或白細(xì)胞表面特殊粘附分子的表達(dá),從而使細(xì)胞粘附蛋白介導(dǎo)的中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生粘附,誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞穿內(nèi)皮遷移以及對(duì)缺血組織的浸潤(rùn)和損傷。并通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡因子的產(chǎn)生,進(jìn)一步對(duì)組織細(xì)胞造成損害。
2.6 缺血再灌注損傷時(shí)細(xì)胞凋亡的相關(guān)凋亡基因:研究發(fā)現(xiàn),在缺血再灌注的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,Bcl-2基因家族、Fas基因、P53、caspase、即早基因等多種凋亡基因均參與了凋亡的發(fā)生。這些調(diào)控基因相互調(diào)節(jié)和制約,構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系,共同調(diào)控著缺血再灌注后細(xì)胞凋亡的發(fā)生。
目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,IR是各種因素相互作用、相互促進(jìn)共同作用的結(jié)果。IR時(shí)生成的自由基可促進(jìn)鈣超載,胞漿內(nèi)游離鈣增加又加速自由基產(chǎn)生,共同導(dǎo)致IR損傷。血管內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞作為IR中自由基、細(xì)胞粘附分子及其他生物活性物質(zhì)的重要來(lái)源,在IR損傷的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,此外細(xì)胞代謝紊亂及其產(chǎn)生的細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞凋亡因子也參與了IR損傷過(guò)程。
3皮瓣缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡
近年來(lái)大量的研究表明,缺血再灌注損傷的發(fā)生不僅來(lái)自缺血再灌注的直接作用,同時(shí)凋亡機(jī)制的啟動(dòng)與放大后造成的組織壞死同樣也參與了上述組織的損傷過(guò)程。Schumer等 [9]在缺血再灌注的大鼠腎臟組織觀察到細(xì)胞凋亡現(xiàn)象與缺血再灌注的關(guān)系。Gottlieb [10]于1994年首次在兔心臟上驗(yàn)證了再灌注損傷所導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡 。有研究進(jìn)一步表明,細(xì)胞凋亡是組織缺血再灌注損傷后細(xì)胞死亡的重要方式,并且組織缺血再灌注后細(xì)胞凋亡的發(fā)生與缺血的嚴(yán)重程度、再灌注時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。其中Kuo等[11-14]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證實(shí),凋亡細(xì)胞量的增加和再灌注損傷的程度相關(guān),而且凋亡的程度與缺血再灌注損傷的生化和病理學(xué)參數(shù)成正相關(guān)。同時(shí)還在觀察中發(fā)現(xiàn),當(dāng)組織細(xì)胞發(fā)生缺血再灌注損傷時(shí),未發(fā)生缺血的組織細(xì)胞在灌注后也發(fā)生細(xì)胞凋亡現(xiàn)象。從而推斷組織細(xì)胞發(fā)生凋亡后,可誘導(dǎo)相應(yīng)的凋亡分子和凋亡誘導(dǎo)分子釋放,導(dǎo)致正常的組織細(xì)胞發(fā)生死亡。概括起來(lái)缺血再灌注損傷與細(xì)胞凋亡存在如下關(guān)系:
3.1缺血再灌注損傷時(shí)氧自由基增多與細(xì)胞凋亡的關(guān)系:許多研究表明,氧自由基與細(xì)胞凋亡密切相關(guān),可啟動(dòng)細(xì)胞凋亡。其機(jī)制為[15]:①直接損傷DNA ,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡; ②誘發(fā)細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化,從而影響信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng),激活相關(guān)促凋亡基因,導(dǎo)致細(xì)胞死亡; ③導(dǎo)致蛋白質(zhì)交聯(lián),使具有酶活性的蛋白質(zhì)功能喪失;④影響核基因的轉(zhuǎn)錄,改變細(xì)胞的表型特征,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
3.2缺血再灌注損傷所致鈣超載與細(xì)胞凋亡的關(guān)系:鈣超載是組織缺血再灌注損傷的重要機(jī)制,也參與細(xì)胞凋亡過(guò)程,但其具體機(jī)制尚不清楚??赡芘c以下因素有關(guān):①激活Ca2+ 依賴性磷酸酶,破壞線粒體結(jié)構(gòu)和功能,ATP 生成減少,同時(shí)引起B(yǎng)cl-2 蛋白失活;②促進(jìn)氧自由基的生成,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡的產(chǎn)生;③激活Ca2+ 依賴性的核酸內(nèi)切酶,降解DNA;④激活Ca2+ 依賴性中性蛋白酶(caplain),介導(dǎo)TNF 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和調(diào)控p53,從而誘發(fā)細(xì)胞凋亡。
3.3缺血再灌注損傷時(shí)線粒體通透性改變和能量代謝障礙與細(xì)胞凋亡的關(guān)系:細(xì)胞凋亡有兩條分子信號(hào)通路,其一為受體介導(dǎo)的死亡信號(hào)通路,主要由外源性信號(hào)引起。另一凋亡通路由線粒體介導(dǎo),主要由內(nèi)源性信號(hào)所引起。通過(guò)細(xì)胞色素C的釋放,激活caspase 9 ,引起caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)。另外線粒體膜腔內(nèi)還釋放許許多多肽,對(duì)凋亡起重要的調(diào)控作用。線粒體通透性改變可以作為死亡的閘門[16],不但決定細(xì)胞的死亡或者生存,而且決定細(xì)胞的死亡機(jī)制,即凋亡或壞死。至于細(xì)胞走向凋亡還是壞死則取決于線粒體內(nèi)ATP水平[17]。在組織缺血情況下,細(xì)胞若仍能以糖酵解的方式提供ATP,則細(xì)胞走向凋亡。如ATP 已耗竭,則細(xì)胞走向死亡。
3.4缺血再灌注損傷時(shí)所釋放細(xì)胞因子與細(xì)胞凋亡關(guān)系:組織缺血再灌注損傷時(shí),應(yīng)激產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子,如TNF、IL-6、IL-8、TGF 等,以及細(xì)胞周圍環(huán)境中產(chǎn)生大量的生長(zhǎng)因子(如:血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、血小板衍生生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、巨噬細(xì)胞集落刺激因子等),通過(guò)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)酪氨酸激酶和蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶介導(dǎo),引起組織細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)直接注射TNF-α到活體組織內(nèi),有凋亡典型的DNA 梯帶出現(xiàn)[18],同時(shí)TNF-α還可致組織內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生凋亡[19]。TGF-β為多種上皮組織增殖抑制因子,體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)TGF-β可誘導(dǎo)組織細(xì)胞凋亡。經(jīng)過(guò)有絲分裂原誘導(dǎo)組織細(xì)胞凋亡的組織中,TGF-βmRNA 表達(dá)水平增高,說(shuō)明TGF-β有致細(xì)胞凋亡的作用[20] 。
3.5缺血再灌注損傷時(shí)凋亡相關(guān)基因產(chǎn)生與細(xì)胞凋亡的關(guān)系:有研究發(fā)現(xiàn),在缺血再灌注中,有多種凋亡相關(guān)基因參與細(xì)胞凋亡的發(fā)生。凋亡相關(guān)基因多達(dá)數(shù)十種,根據(jù)功能不同可分為:①抑制凋亡基因:如Bcl-2; ②促進(jìn)凋亡基因:Bcl-2 家族中的bax、Hrk、野生型p53;③雙向調(diào)控基因即早基因(IEGs)等,其中對(duì)Bcl-2 在缺血再灌注損傷中表達(dá)的研究較為深入。
3.5.1 Bcl-2 基因:Bcl-2 是缺血再灌注損傷中最重要的抗細(xì)胞凋亡基因,主要分布在線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、核膜等處。Bcl-2抗凋亡的機(jī)制為:①直接的抗氧化; ②調(diào)節(jié)線粒體功能:Bcl-2可抑制MTP 的功能,減少細(xì)胞色素C 的釋放,阻止凋亡蛋白酶的激活;③維持細(xì)胞Ca2+ 穩(wěn)態(tài),細(xì)胞內(nèi)Ca2+ 濃度的升高是細(xì)胞凋亡的始動(dòng)因素,Bcl-2 高表達(dá)可抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+ ;④Bcl-2 與同族基因的bax 形成二聚體,Bcl-2 能抑制bax 誘導(dǎo)的細(xì)胞色素C釋放,阻止細(xì)胞凋亡。Bcl-2/Bax表達(dá)后的比例是決定細(xì)胞凋亡敏感性的變阻器[21]。
3.5.2 Fas:Fas是一種細(xì)胞表面受體,屬于腫瘤壞死因子受體(TNFR) 家族,F(xiàn)as配體(FasL)屬于TNF家族成員。Fas受體配體系統(tǒng)是激活細(xì)胞凋亡的最主要的受體介導(dǎo)途徑。Fas受體與FasL結(jié)合激活后,啟動(dòng)凋亡信號(hào)的跨膜傳遞,F(xiàn)as的“死亡區(qū)段”(death doman,DD)與Fas死亡結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白(FADDPMORT1)結(jié)合,并激活天門冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(caspase)8,進(jìn)而導(dǎo)致caspase3的激活和一系列的級(jí)聯(lián)反應(yīng),以Ca2+非依賴的形式誘發(fā)凋亡[22]。
3.5.3 p53基因:p53是與細(xì)胞DNA修復(fù)有關(guān)的重要細(xì)胞周期調(diào)控基因。野生型p53誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,突變型p53則抑制細(xì)胞凋亡。損傷后細(xì)胞核中野生型p53很快聚集,使細(xì)胞停止于G1PS 期,這使細(xì)胞難以恢復(fù)重新進(jìn)入細(xì)胞周期。如DNA損傷過(guò)于嚴(yán)重,DNA 無(wú)法恢復(fù),則產(chǎn)生細(xì)胞凋亡。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn),野生型p53 能下調(diào)Bcl-2的表達(dá)[23]。p53 在不同細(xì)胞中誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制不同,但最終都是通過(guò)細(xì)胞色素C釋放和caspase的激活而完成細(xì)胞凋亡。
3.5.4 caspase 基因家族:caspase 基因家族為半胱天冬氨酸蛋白酶家族,在細(xì)胞內(nèi)以非活性的酶原形式存在,激活后通過(guò)caspase 級(jí)聯(lián)反應(yīng),引起蛋白分解,驅(qū)動(dòng)細(xì)胞凋亡的發(fā)生。Cursio[24]的研究表明在肝缺血再灌注損傷(HIRI)后caspases 活性增加,提示caspases 的活性與HIRI 后細(xì)胞凋亡的發(fā)生密切相關(guān)。
3.5.5 即早基因(IEGS):IEGS 是一組快速表達(dá)并參與細(xì)胞信息傳遞、生長(zhǎng)、分化和損傷修復(fù)的原癌基因,包括c2fos、c2jun、c2myc等。IEGS編碼的蛋白在核內(nèi)起著轉(zhuǎn)錄因子的作用。IEGS在細(xì)胞凋亡過(guò)程中被激活,不僅可調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡程度,而且可促進(jìn)細(xì)胞增殖。
4小結(jié)
皮瓣缺血再灌注損傷是一個(gè)多因素、多環(huán)節(jié)、多途徑參與的復(fù)雜的病理過(guò)程,細(xì)胞凋亡是其損傷的一個(gè)重要特征。隨著對(duì)細(xì)胞凋亡研究的進(jìn)一步深入,皮瓣缺血再灌注損傷的病理生理過(guò)程將會(huì)進(jìn)一步得到揭示,從而為在分子和基因水平防治皮瓣缺血再灌注引起的細(xì)胞損傷提供理論依據(jù),為進(jìn)一步完善臨床治療提供新的有效途徑。這主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:①針對(duì)凋亡發(fā)生的不同環(huán)節(jié),如消除或阻抑刺激因子,阻斷凋亡的信息傳導(dǎo)通路,如基因治療;②開(kāi)發(fā)調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的新藥物。
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[收稿日期]2008-06-03[修回日期]2008-08-06
編輯/李陽(yáng)利