【摘 要】心肌缺血/再灌注与心肌细胞凋亡有密切关系，缺血/再灌注损伤中有细胞凋亡参与，且再灌注可以加速不可逆转的细胞凋亡，而且心肌细胞的凋亡与缺血/再灌注持续时间长短有关。心肌细胞凋亡是一个瀑布式基因表达过程，许多基因包括多种原癌基因和抑癌基因如Bcl-2基因､P21､P53､立早基因､Fas基因均参与细胞凋亡的调控，心肌细胞凋亡通过多个信号途径转导，主要包括细胞因子信号转导途径､线粒体途径､有丝分裂原激活蛋白激酶信号转导途径､JAK-STAT途径和LOX-1通路。 |

　　【关键词】：心肌缺血/再灌注 细胞凋亡 基因调控 信号转导途径
　　　
　　细胞凋亡(apoptosis)又称程序性细胞死亡(programmed cell death)，是指有核细胞在一定条件下通过启动其内部机制，主要通过内源性DNA内切酶的激活而发生的细胞自然死亡过程，凋亡细胞在琼脂糖凝胶电泳上显示出典型DNA“梯状”条带，是由基因控制的有序化的主动死亡过程。近年来，随着分子生物学技术的不断丰富及分子心血管病学的研究发展，已证实细胞凋亡现象存在于心血管系统的许多生理和病理变化中，与许多心血管疾病的发生发展密切相关，本文就心肌细胞凋亡与缺血再灌注损伤的关系综述如下。
　　
　　1 心肌缺血/再灌注时细胞凋亡的证据
　　
　　临床及实验研究证明， 心肌缺血/再灌注与心肌细胞凋亡有密切关系。1992年Schumer等首先在缺血/再灌注的大鼠肾脏组织观察到细胞凋亡现象。1994 年Gottlieb 等首先在兔心脏上发现再灌注损伤促进了细胞凋亡。其后Fliss[1]等采用原位末端标记技术发现缺血/再灌注大鼠心肌细胞中有典型的凋亡形态改变及特征性DNA片段，并认为单纯持续心肌缺血未能引起细胞凋亡， 缺血/再灌注后才出现明显的细胞凋亡， 即再灌注加重细胞凋亡。并且发现细胞凋亡与缺血及再灌注持续时间有关， 认为细胞凋亡是缺血/再灌注损伤的特征之一。姚震[2]等研究表明，不同时间的心肌缺血/再灌注损伤均可导致心肌细胞凋亡，以缺血30～60min后再灌注时明显，说明心肌细胞凋亡的发生率与此前心肌缺血时间长短有关。赵军[3]等用流式细胞仪检测缺血再灌注心肌细胞凋亡情况，发现再灌注45分钟组､1h组均未见到凋亡的心肌细胞，2h组､3h组心肌细胞显示出典型的凋亡特征。Chakrabarti[4]等在大鼠离体心脏灌注模型上发现心肌缺血10min 即出现心肌细胞凋亡，缺血30min达高峰，证实了缺血可引起心肌细胞凋亡。Maulik[5]等在大鼠离体再灌注心脏模型上研究表明，缺血15､30､60min均无心肌细胞凋亡证据。而缺血15min后再灌注90min和120min时通过DNA琼脂糖凝胶电泳和地高辛配基标记的基因组DNA免疫染色荧光镜检证实有心肌细胞凋亡。Saraste[6]等对8例确诊因心肌梗塞而死亡者的心脏标本进行检测，这8例中其中6例进行过成功的溶栓治疗，表明经历过缺血再灌注损伤。结果发现所有急性心肌梗塞的心肌细胞中均有典型的细胞凋亡的生化特征，而对照组均为阴性。并且凋亡细胞主要出现在梗死边缘区，无梗死的区域很少有细胞发生凋亡。因此认为缺血/再灌注损伤中有细胞凋亡参与， 且再灌注可以加速不可逆转的细胞凋亡，而且心肌细胞的凋亡与缺血/再灌注持续时间长短有关。
　　
　　2 心肌缺血/再灌注损伤中细胞凋亡的相关调控基因
　　
　　细胞凋亡区别于细胞坏死的一个显著特征即受基因调控，心肌缺血-再灌注损伤的细胞凋亡也同样受基因调控。细胞凋亡是一个瀑布式基因表达过程，许多基因包括多种原癌基因和抑癌基因均参与细胞凋亡的调控。
　　2.Bcl-2基因：Bcl-2基因是第一个被确认对细胞凋亡有抑制作用的基因。Bcl-2蛋白是一种膜整和蛋白，主要分布于线粒体内膜､细胞内膜表面､内质网､核膜等处。Bcl-2的高度表达能阻抑多种诱导因素引起的细胞凋亡。Bcl-2抑制细胞凋亡可能与其以下几种作用有关： ①Bcl-2的过度表达可减少氧自由基产生和脂质过氧化物的形成。②过度表达的Bcl-2能抑制线粒体通透性的改变，减少促凋亡蛋白的释放，从而抑制细胞凋亡。③Bcl-2可抑制Ca2+的跨膜流动，通过调节胞内钙离子浓度来调节凋亡。④Bcl-2可与凋亡蛋白酶结合，实现其抗凋亡作用。⑤Bcl-2可抑制细胞毒因素引起的凋亡现象
　　2.P21：Rsa基因编码的p21蛋白位于细胞膜内表面P2可抑制周期蛋白依赖性激酶的活性，阻断终末分化的细胞发生凋亡[7]。
　　2.3 P53：P53是一种重要的抑癌基因，有野生型和突变型两种类型。野生型P53：对细胞凋亡有促进作用;突变型P53：对细胞凋亡有抑制作用。当DNA由于各种原因损伤后，野生型P53：基因表达迅速增强，P53：蛋白累积并与损伤的DNA形成高度稳定的复合物，DNA复制停止，细胞停滞于G期，直至损伤的DNA修复。如果DNA受损严重修复失败，P53：蛋白则介导细胞发生凋亡。突变型P53：基因表达的蛋白可干扰野生型P53蛋白功能。Kirshenbaum[8]等研究了心肌细胞凋亡的分子调节机制， 结果证实p53基因为心肌细胞凋亡的激活因子， 并且指导着凋亡促进基因bax的转录，而p53激活的心肌细胞凋亡可以被抗凋亡基因bcl-2所阻断。
　　2.4 立早基因：立早基因(immediate early gene)是一类在应激状态下数分钟内表达发生改变的基因，它们通常是一些DNA结合蛋白和转录因子。心肌缺血-再灌注可诱导c-fos､c-jun､junB､Egr-等立早基因表达迅速增加[9]，它们与其下游基因，如Ca2+-ATPase､血.管活性肠肽､酪氨酸羟化酶或一些炎症介质等基因启动子区的相应顺式作用元件相结合，启动下游基因的表达， 使细胞由G0期启动进入细胞周期，诱导心肌细胞凋亡。
　　2.5 Fas基因：Fas蛋白是一种细胞表面受体，是一种膜蛋白属于肿瘤坏死因子(TNF)受体家族成员之一。因Fas是一种受体，所以Fas抗体能与其结合，将死亡信号传给Fas蛋白阳性细胞，激活细胞内胱氨酸蛋白酶，导致DNA裂解，细胞凋亡。心肌缺血缺氧能引起凋亡促进因子Fas表达升高。有实验证实，心肌缺血再灌注后Fas基因的RNA及蛋白表达均增多，而且随心肌缺血或再灌注时相延长而增加。缺血/再灌注期间许多细胞因子及蛋白在凋亡中起重要作用，如TNF-a，IL-1，IL-6，IL-10，胰岛素样生长因子I(IGF-1)，IAP-2[10](Inhibitors of apoptosis proteins 2)就不一一而论了。