器官保存液及其分子機(jī)制的研究進(jìn)展

器官保存液及其分子機(jī)制的研究進(jìn)展【摘要】器官保存液應(yīng)用于心臟移植，擴(kuò)大了心臟移植術(shù)的適用范圍，提高了心臟移植術(shù)的成功率。但有效保存時(shí)間較短，限制了終末期心臟病人的手術(shù)治療。本文介紹了：已有的器官保存液；一種新的心臟停搏劑-鉀離子開放劑，其不僅可以停搏心臟，而且對(duì)心肌細(xì)胞、冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞也有較好的保護(hù)效果；新型的能量物質(zhì)添加劑—ATP脂質(zhì)體；腺苷介導(dǎo)的心肌保護(hù)作用的具體機(jī)制；心肌缺血再灌注的損傷機(jī)制及如何減輕缺血再灌注損傷方法及分子機(jī)制；心臟受到損傷刺激時(shí)的內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制。

【關(guān)鍵詞】器官保存液；鉀離子開放劑；ATP-L；缺血再灌注損傷；內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制

心臟移植術(shù)被確認(rèn)為終末期心臟病的重要治療方法，其中一個(gè)決定因素是供體心臟的保存。目前，心臟冷缺血有效保存時(shí)間被限制在4～6h，嚴(yán)重影響了心臟移植術(shù)的應(yīng)用。對(duì)器官保存液進(jìn)行改進(jìn)，可延長供體心臟的保存時(shí)間和保存質(zhì)量，擴(kuò)大了心臟移植術(shù)的應(yīng)用范圍，提高了手術(shù)的成功率和病人遠(yuǎn)期的生存率。但延長供體心臟的停留時(shí)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(zhì)］，作為供體心臟離體保存的能量物質(zhì)；也介紹了ATP分解產(chǎn)物腺苷和肌苷心肌保護(hù)作用的分子機(jī)制。接著系統(tǒng)地介紹了能減輕缺血再灌注的添加劑及其分子機(jī)制。最后介紹了缺血再灌注期一些內(nèi)源性心肌保護(hù)作用及分子機(jī)制。

1目前常用的心臟保存液介紹

UW液UW液是美國威斯康星大學(xué)Belzer及其小組人員研制的一種新型保存液：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；加入了一種膠體成分，羥乙基淀粉(HES)；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(yīng)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(duì)心肌細(xì)胞及冠狀血管內(nèi)皮細(xì)胞能造成損害，同時(shí)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(duì)抗高鉀停搏液和復(fù)溫后細(xì)肌絲收縮功能的異常，其可能機(jī)制為維持心肌細(xì)胞內(nèi)肌絲的有序排列［2］。

ST液ST液是一種細(xì)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(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞Ⅲ型磷酸二酯酶的活性，提高心肌細(xì)胞cAMP的水平，激活肌漿網(wǎng)鈣泵的活性，促進(jìn)肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+攝入［3］。肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+攝入的增加也相應(yīng)地增加了細(xì)胞質(zhì)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，可以提高心肌抗氧化的能力，對(duì)抗缺血再灌注損傷［4］。

HTK液HTK液是由Bretschneider于1975年創(chuàng)制的，并于1979年用于心臟手術(shù)，1985年德國心臟外科界應(yīng)用作為心肌保存液成功地進(jìn)行了心臟移植手術(shù),HTK液也先后成功地應(yīng)用于腎、肝臟、胰腺的移植。其組成特點(diǎn)：(1)含鉀量低；(2)含組氨酸/組氨酸鹽緩沖系統(tǒng)，有較強(qiáng)的緩沖能力，組氨酸為有效的非滲透性因子，可防止內(nèi)皮細(xì)胞腫脹；(3)含色氨酸，作為膜穩(wěn)定劑，可防止組氨酸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；(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(shí)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；⑹HTK液粘度低，易于擴(kuò)散至組織間隙，也易于在短時(shí)間內(nèi)讓器官降溫［5］。

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

2鉀離子開放劑

鉀離子開放劑的研究進(jìn)展最近大量文獻(xiàn)報(bào)道，添入鉀離子開放劑的器官保存液在引起心臟停搏同時(shí)，幾乎不會(huì)產(chǎn)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(dòng)脈保護(hù)效果［6~8］。目前應(yīng)用的鉀離子開放劑：nicorandil；pinacidil；diazoxide。

高鉀對(duì)心肌細(xì)胞的損害高K+器官保存液在引起心臟停跳的同時(shí)，可引起心肌細(xì)胞內(nèi)離子的紊亂［2］。細(xì)胞外液K+濃度升高干擾了Ca2+的內(nèi)流，導(dǎo)致Ca2+的內(nèi)流延緩，興奮-收縮耦聯(lián)受到一定影響。術(shù)后再灌注復(fù)跳后，可引起心肌收縮功能的異常。再灌注時(shí)，高K+還可以引起各種類型的心律失常，嚴(yán)重影響了移植心臟的功能?；谝陨显颍R床上一般不用高K+的器官保存液保存心臟。

鉀通道開放劑在心臟保存液中的應(yīng)用及機(jī)制在4℃條件下，將二氮嗪加入器官保存液，用這種保存液保存離體大鼠心臟10h，復(fù)灌注后，實(shí)驗(yàn)組心肌細(xì)胞明顯減少了心肌酶(乳酸脫氫酶、磷酸肌酸激酶及谷草轉(zhuǎn)氨酶)的漏出量，對(duì)心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)也有較好的保護(hù)作用，再灌注后反映了心功能的指標(biāo)恢復(fù)高于對(duì)照組［6］。二氮嗪保護(hù)心肌的可能機(jī)制為：通過降低線粒體外膜的通透性，減少細(xì)胞色素C的釋放，防止線粒體嵴的變形，保存線粒體結(jié)構(gòu)的完整，從而保護(hù)了線粒體的正常功能［6,7］。雷怕霉素是一種抗真菌藥，實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線粒體KATP通道開放的機(jī)制可能為：雷怕霉素與mTOR結(jié)合，可以補(bǔ)償?shù)卦黾由嫌渭っ溉鏟I-3K和AKt，這些激酶在激活線粒體KATP通道時(shí)是非常重要的［8］。另外，線粒體區(qū)域化間隙內(nèi)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(diào)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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)最終開放線粒體KATP通道的藥物都具有心肌保護(hù)作用。線粒體KATP通道的開放保護(hù)心肌可能機(jī)制為：通過開放線粒體KATP通道，減少再灌注或再氧合時(shí)活性氧的產(chǎn)生［6~8］。而其具體機(jī)制需進(jìn)一步闡明，但鉀離子開放劑替代高K+加入器官保存液的優(yōu)點(diǎn)已有很多相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。然而，加入何種鉀離子開放劑、加入劑量為多少，還需進(jìn)一步的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)和大量的臨床實(shí)驗(yàn)來確定。

3加入器官保存液中的能量物質(zhì)

心肌細(xì)胞對(duì)能量的特殊要求心臟為高能量依賴器官,心臟功能發(fā)揮需要持續(xù)的能量供應(yīng),但心肌本身并不儲(chǔ)存能量,心臟在缺血保存時(shí)，線粒體由于缺少代謝底物而減少了ATP生成。導(dǎo)致生物膜主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)因缺乏ATP而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致心肌細(xì)胞內(nèi)離子的紊亂、代謝底物的缺乏和生化反應(yīng)的異常，引起心肌細(xì)胞的損傷。

現(xiàn)有心臟保存液中能量物質(zhì)的應(yīng)用已有的器官保存液中加入的能量物質(zhì)為：UW液中/L乳糖酸，ST液中28g/L乳酸酯，HTK液中1g/L2-酮戊二酸，Celsior液中20g/L谷氨酸［9］。然而這些添加劑需心肌細(xì)胞經(jīng)一系列的生化反應(yīng)最終生成ATP，維持心肌細(xì)胞正常的代謝。

ATP脂質(zhì)體的特殊作用分析將ATP脂質(zhì)體直接加入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(shí)驗(yàn)組左心室舒張壓顯著降低，很好地保護(hù)了心臟的舒張功能［10］。這可能是ATP-L在缺血期經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入心肌細(xì)胞而提供了心肌細(xì)胞所需的能量，從而改善再灌注后細(xì)肌絲的機(jī)械功能。此外，用ATP酶處理后，仍有顯著的心肌保護(hù)效應(yīng)［10］，提示這種能量物質(zhì)較穩(wěn)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(zhì)或加入?yún)⑴c三羧酸循環(huán)的能量物質(zhì)不同，它可將細(xì)胞可以直接利用的物質(zhì)以脂質(zhì)體的形式加入保存液，并能在較長的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮其功能。而是否能代替其他能量物質(zhì)加入器官保存液，還需進(jìn)一步的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)。

4腺苷及肌苷保護(hù)心肌的機(jī)制

腺苷保護(hù)心肌的機(jī)制腺苷是UW液的組成成分［9］。研究發(fā)現(xiàn)，腺苷的心肌保護(hù)作用是由A2AAR和A3AAR介導(dǎo)的［11］。保存液中加入A2AAR的激動(dòng)劑，有明顯的心肌保護(hù)作用，在應(yīng)用腺苷時(shí)也能得到同樣的結(jié)果。向犬齒和豬的冠狀動(dòng)脈內(nèi)注入A2AAR選擇激動(dòng)劑CGS21680能有效地減少梗死面積，但在~μg/(kg·min）的劑量范圍內(nèi)可導(dǎo)致低血壓或反射性心動(dòng)過速［11］。另一項(xiàng)研究也證實(shí)，麻醉的狗在承受了90minLAD阻塞和2h再灌注后，靜脈內(nèi)輸注A2AAR的激動(dòng)劑ATL146e也能有效地減少心肌梗死面積［12］。當(dāng)加入的劑量為較低劑量［μg/］時(shí)，沒有改變心率、全身血壓和冠狀動(dòng)脈血流量。這個(gè)研究給我們一個(gè)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(dòng)劑，測定出合適的劑量作為添加劑加入保存液。A2AAR激動(dòng)劑還可以抑制再灌注后的炎癥反應(yīng)［12］。A3AAR激動(dòng)劑IB-MECA減少心肌再灌注損傷是通過減少M(fèi)PTP的開放［12］。因?yàn)镸PTP開放，導(dǎo)致線粒體內(nèi)的細(xì)胞色素C、凋亡蛋白酶激活因子和凋亡誘導(dǎo)因子釋放，從而誘導(dǎo)心肌細(xì)胞的凋亡。進(jìn)一步闡明腺苷亞型受體介導(dǎo)的心肌保護(hù)作用，有望用特異性的腺苷亞型受體激動(dòng)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(hù)作用。

肌苷肌苷為腺苷的代謝產(chǎn)物，過去一直認(rèn)為肌苷是一種不活潑的代謝產(chǎn)物，但最近發(fā)現(xiàn)肌苷對(duì)心肌具有保護(hù)作用。肌苷可以特異性地抑制PARS［PolyPolymerasesynthetase］激活和調(diào)控的細(xì)胞死亡［13，14］。在給Lewis大鼠做腹腔心臟異位移植手術(shù)中，供心經(jīng)歷1h缺血保存。結(jié)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(nèi)皮細(xì)胞功能的恢復(fù)，移植后還可以持續(xù)對(duì)抗再灌注誘導(dǎo)的移植心臟冠脈內(nèi)皮細(xì)胞功能的異常［13］。在此實(shí)驗(yàn)中肌苷已經(jīng)顯示出了較好的應(yīng)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(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。

5缺血再灌注損傷機(jī)制

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

6減輕缺血再灌注損傷

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

減少ROS產(chǎn)生已有的幾種器官保存液中，減少ROS損傷的添加劑大多數(shù)為ROS消除劑［9］。但在減少ROS損傷方面，減少ROS產(chǎn)生優(yōu)于清除ROS。

減少線粒體的氧化作用中ROS生成和中性粒細(xì)胞ROS生成、提高NAD+的水平和增強(qiáng)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(dǎo)的心肌凋亡，減輕I/R損傷，黃嘌呤氧化酶抑制劑也可減輕自由基損傷。

減少線粒體的氧化作用中ROS生成線粒體是細(xì)胞內(nèi)ATP生成和進(jìn)行各種生化反應(yīng)的細(xì)胞器，也在缺血再灌注期最容易受到損傷的細(xì)胞器。若線粒體在I/R期出現(xiàn)不可逆的損傷，將會(huì)導(dǎo)致心肌細(xì)胞的凋亡。有研究顯示，NNMS可以部分抑制從電子呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ和Ⅲ漏出的電子，保護(hù)缺血的心肌細(xì)胞。其可能機(jī)制為：通過減少線粒體ROS的生成，阻止線粒體鈣超載；減少因ROS產(chǎn)生而引起的線粒體PTP的開放，從而減少細(xì)胞色素C、凋亡蛋白酶激活因子和凋亡誘導(dǎo)因子的釋放。這些因子可以激活caspases激酶系統(tǒng)，誘導(dǎo)心肌細(xì)胞的凋亡［15］。

減少中性粒細(xì)胞I/R期ROS生成由于缺血造成的損傷產(chǎn)生了具有吸引、激活中性粒細(xì)胞的物質(zhì)，心臟再灌注期心肌重新獲得血供，中性粒細(xì)胞被吸引、激活，激活的中性粒細(xì)胞耗氧量增加，產(chǎn)生大量的ROS。研究顯示，潘氟隆乳劑是一種全氟化碳，PFE可減輕PMN產(chǎn)生ROS［16］。再灌注期，由于中性粒細(xì)胞的呼吸爆發(fā)產(chǎn)生大量的ROS，造成心肌細(xì)胞和冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，PFE可抑制這一過程。

增強(qiáng)心臟抗氧化功能缺血期心肌細(xì)胞產(chǎn)生了大量的ROS，消耗了心臟自身的抗氧化物質(zhì)，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(hù)作用，但其起作用的具體機(jī)制尚未闡明，可能與改善灌注后的血液動(dòng)力學(xué)、提高心內(nèi)膜下血流量和恢復(fù)內(nèi)源性抗氧化網(wǎng)絡(luò)有關(guān)［17］。丙酮酸無毒性，可以通過擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞和細(xì)胞器內(nèi)，發(fā)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(dǎo)的脂質(zhì)過氧化［4］。

NAD+的水平與抗氧化功能3-氨基苯甲酰胺可影響ROS產(chǎn)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(jī)制為提高心肌細(xì)胞內(nèi)NAD+的水平，影響ROS的產(chǎn)生。另外，3-AB心肌保護(hù)作用還與抑制心肌細(xì)胞凋亡有關(guān)［18］。

抗氧化劑減輕心肌細(xì)胞的凋亡自由基清除劑tempol具有心肌保護(hù)作用，其可能機(jī)制為tempol抑制了STAT家族的磷酸化。STAT家族是各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的潛在的轉(zhuǎn)錄因子，包括細(xì)胞死亡的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。研究心肌在受到缺血再灌注損傷時(shí)，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］。

黃嘌呤氧化酶缺血再灌注期，黃嘌呤氧化酶活性增高，誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生和細(xì)胞鈣超載。用XO抑制劑別嘌呤預(yù)處理，可以降低XO的活性和減少ROS的產(chǎn)生，也可以降低XO活性增高誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的升高。其可能機(jī)制為黃嘌呤氧化酶活性的升高導(dǎo)致蛋白激酶C和肌漿網(wǎng)Ca2+ATP酶(鈣泵)活性降低，細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)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(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶和p38激酶的磷酸化［20］。而另一項(xiàng)研究顯示，XO的激活可以誘導(dǎo)心臟有潛力產(chǎn)生NO的亞硝酸無機(jī)鹽產(chǎn)生NO，減輕心肌缺血再灌注損傷。因此，經(jīng)這種途徑XO的激活效應(yīng)可能是保護(hù)性的而不是損傷［21］。

減輕鈣超載Na+/H+交換蛋白抑制劑減輕氧化應(yīng)激造成的心肌細(xì)胞損傷，提高心肌的收縮功能，抑制心肌細(xì)胞質(zhì)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(duì)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(fù)［25，26］。以上都是不同抑制劑綜合的心肌保護(hù)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(hù)作用強(qiáng)的抑制劑。此外，麻醉預(yù)處理也能減輕鈣超載，其作用機(jī)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(lián)合應(yīng)用時(shí)心肌保護(hù)作用強(qiáng)于單獨(dú)應(yīng)用Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑［27］。

１Na+/H+交換蛋白抑制劑預(yù)處理和再灌注時(shí)各自應(yīng)用Na+/H+交換蛋白抑制劑卡立泊來德，都能明顯減輕心肌細(xì)胞的損傷，包括自由基損傷，心肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的損傷［22］。主要機(jī)制為減輕氧化應(yīng)激造成的心肌細(xì)胞損傷。另外，卡立泊來德可減輕心肌損傷和缺血誘導(dǎo)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(biāo)，如心肌的梗死面積、心肌細(xì)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(dǎo)的細(xì)胞質(zhì)和線粒體Ca2+濃度的升高和細(xì)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(chǎn)生急性和隨后的毒性作用。其可能機(jī)制為KR-33028抑制了細(xì)胞內(nèi)鈣超載和線粒體誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的旁路［24］。

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和鹽酸阿米洛利同樣可以減輕鈉超載。抑制鈣超載可能的機(jī)制為：抑制Na+依賴的Ca2+流入［25］。急性心肌梗死病人進(jìn)行了冠脈介入手術(shù)后，MCC-135可減少心肌細(xì)胞肌酸激酶的釋放，增加左心室舒張末期的容積，提高左心室的射血分?jǐn)?shù)［25］。另一項(xiàng)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(fù)。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(fā)生率和持續(xù)時(shí)間［26］。

麻醉預(yù)處理Na+/Ca2+交換蛋白抑制劑減輕了再灌注心肌舒張期細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高，而麻醉預(yù)處理減輕了再灌注心肌收縮期細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的升高。APC和KB-R7943或SEA0400聯(lián)合應(yīng)用，產(chǎn)生的心肌保護(hù)作用強(qiáng)于APC、KB-R7943或SEA0400各自單獨(dú)應(yīng)用。APC可降低肌漿網(wǎng)鈣周期蛋白的分解，這也是APC心肌保護(hù)作用機(jī)制之一［27］。

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?yàn)樗梢哉T導(dǎo)MPTP(mitochondrialpermeabilitytransitionpore)開放，誘導(dǎo)細(xì)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(dǎo)MPTP的開放，從而降低了再灌注誘導(dǎo)的心律失常的發(fā)生率，減輕了血液動(dòng)力學(xué)的異常［28］。

7心臟內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制

缺血再灌注期，心臟的紅細(xì)胞生成素受體系統(tǒng)、阿片類受體系統(tǒng)和內(nèi)源性降鈣素基因相關(guān)肽受體激活均具有心肌保護(hù)作用。

紅細(xì)胞生成素-紅細(xì)胞生成素受體系統(tǒng)紅細(xì)胞生成素受體不僅存在于血細(xì)胞系細(xì)胞，而且還存在于心臟。小鼠承受了30min左冠狀動(dòng)脈阻塞后再通24h后，結(jié)果顯示RES心肌梗死面積遠(yuǎn)大于WT，提示內(nèi)源性的非血細(xì)胞的紅細(xì)胞生成素-紅細(xì)胞生成素受體系統(tǒng)在缺血再灌注損傷時(shí)具有重要的心肌保護(hù)作用［29］。重組的人源紅細(xì)胞生成素(rhEPO)可以極大減輕I/R誘導(dǎo)的NF-κB和AP-1激活，減少了TNF-α、IL-6和ICAM-1的產(chǎn)生，但提高了IL-10的水平。rhEPO減少I/R損傷，其機(jī)制可能與rhEPO的抗炎性質(zhì)有關(guān)［30］。另一項(xiàng)研究顯示，EPO的保護(hù)心肌對(duì)抗I/R損傷的機(jī)制可能為激活ERK和PI-3K旁路，此旁路激活在對(duì)抗I/R損傷中起著重要的作用［31］。

阿片類-阿片類受體系統(tǒng)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(nèi)啡呔和強(qiáng)啡肽，也存在類阿片活性肽受體。實(shí)驗(yàn)顯示類阿片受體激活劑有心肌保護(hù)作用，其主要保護(hù)效應(yīng)是由σ受體介導(dǎo)的［32］。再灌注后，減輕心肌損傷主要與激活σ阿片受體介導(dǎo)的抗凋亡促生存激酶信號(hào)旁路有關(guān)［33］。研究顯示在冠狀動(dòng)脈阻塞前或阻塞再通5min后，給予σ阿片受體激動(dòng)劑BW3T3U86或不可逆σ受體激動(dòng)劑酚酞尼異硫氰酸酯，能同效地減小經(jīng)歷30min冠脈阻塞2h再灌注后心肌的梗死面積［33］。

內(nèi)源性降鈣素基因相關(guān)肽內(nèi)源性降鈣素基因相關(guān)肽可誘導(dǎo)預(yù)處理樣心肌保護(hù)功能，因?yàn)樵诖笫笮呐K冠脈阻塞前5min直至再灌注結(jié)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(dòng)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(chǔ)流量，說明CGRP在調(diào)解冠狀動(dòng)脈的收縮和舒張時(shí)起著重要的作用。缺血預(yù)處理心肌保護(hù)作用與內(nèi)源性CGRP釋放增加有關(guān)，而外源性CGRP可以模擬預(yù)處理的心肌保護(hù)作用。缺血預(yù)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(hù)作用提供了足夠的證據(jù)［34］。CGRP對(duì)心肌的作用似乎矛盾，但大多數(shù)實(shí)驗(yàn)支持CGRP有心肌保護(hù)作用，是否CGRP介導(dǎo)心肌保護(hù)作用需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，以決定它是否能作為添加劑加入保存液。

8結(jié)語

延長體外離體心臟的保存時(shí)間，不可避免地加長了缺血時(shí)間，再灌注損傷必然也會(huì)因此而加重，心肌所需的能量將會(huì)嚴(yán)重匱乏。進(jìn)一步闡明缺血再灌注損傷的機(jī)制，減少I/R損傷；尋找有效的能量物質(zhì)，對(duì)提高心臟移植的成功率非常關(guān)鍵，保存液的研究也應(yīng)在這方面取得突破。

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