心肌缺血再灌注损伤中细胞凋亡(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-13

  
  3 心肌细胞凋亡的信号转导
  
  3.细胞因子信号转导途径:主要通过Fas、TNF分别与细胞膜表面相应的Fas受体(FasR)和TNF受体(TNFR)结合,TNFR和Fas与胞浆蛋白相联系的死亡区段分别称为TRADD和FADD。而与TRADD和FADD 联系的是受体相互作用蛋白(RIP),它含有一个激酶区段联系信号,TNF与TNFR和Fas的结合可能引起TRADD和FADD形态的变化,从而允许与RIP结合,RIP启动核内交通,从而激活核酸内切酶裂解细胞核DNA,细胞外信息转导入细胞内,然后进行胞内信息传递—基因转录—应答反应导致凋亡。这一过程并非一条龙式的单一联系,而是各个途径上存在着多方式、多水平的横向联系,构成复杂的信号传递网络。
  3.线粒体途径:在细胞凋亡过程中线粒体跨膜电位的耗散主要是由于线粒体内膜的通透性转变,这是由于生成了动态的由多个蛋白质组成的位于线粒体内膜与外膜接触位点的通透性转变孔道(PT孔道),在各种促细胞凋亡信号作用下,线粒体通透性转变为不可逆的过度开放,导致线粒体跨膜电位崩解,呼吸链解偶联,基质渗透压升高,内膜肿胀,细胞色素c(Cytc)释放到胞浆,在ATP/atp 存在下,Cytc与凋亡蛋白活化因子(apoptotic protease-activating factor , Apaf-1)形成多聚体复合物,通过Apaf-1氨基端的caspase募集结构域募集细胞中的caspase-9前体,一个活化的Apaf-1可募集多个caspase-9,并使其自我剪切和活化,启动caspase的级联反应,激活下游的caspase-3和caspase-7,完成对相应底物的切割,引起细胞凋亡。心肌细胞的凋亡过程中,线粒体被认为是处于凋亡调控的中心位置。Davidson[11]等报道用PI3K和Erk通路抑制剂后,胰岛素保护心肌细胞凋亡的功能丧失,而胰岛素的保护作用主要是通过干预PT孔而实现,说明RISK通路可能参与PT孔导致的心肌细胞的凋亡。
  3.3 有丝分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)信号转导途径:Bogoyevitch等[12]在缺血再灌注成年大鼠的心脏模型上首次证实了单纯缺血可激活p38,但ERKs的活性无论在缺血期或是在缺血再灌注期都不表达。XinL[13]等进一步证实了p38MAPKs是缺血再灌注后心肌凋亡信号转导的一个关键因子, 抑制p38丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)可减轻心肌细胞凋亡。还有研究[14]表明JNK/SAPKs路径也参与了缺血后心肌细胞的凋亡过程。
  3.4 JAK-STAT途径:整体IRI模型给予JAK-2特异性抑制剂AG-490,caspase-3活性显著增强,bax 表达增多,心肌细胞凋亡数目增多,但大鼠离体心脏经AG-490处理后则表现心肌细胞凋亡数目减少[15]。提示JAK-STAT通路在调节心肌细胞凋亡中可能具有双重性,这一现象也可能与该通路与其他通路交会(crosstalk)相互调节有关。
  3.5 LOX-1通路(lectin-like oxidized low density lipoprotein receptor-1,凝集素样低密度氧化脂蛋白受体)LOX-1在IRI心肌细胞凋亡中的作用备受关注。缺血再灌注时低密度脂蛋白氧化释放活性氧,氧化的低密度脂蛋白和活性氧均可使LOX-1受体上调。Li[16]等发现左冠状动脉结扎60min再灌注60min的麻醉大鼠LOX-1受体表达及心肌凋亡明显增多,而给予LOX-1受体阻断剂JXT21来阻断其表达,致使凋亡数目降幅达48%, 心肌梗死面积减少了45%。而Hayashida[17]等研究表明急性冠脉综合征者,LOX-1表达增高,提示LOX-1通路可能在IRI介导的心肌细胞凋亡中发挥重要作用。
  综上所述,缺血再灌注损伤本身是个多因素协同的过程,缺血再灌注组织发生细胞凋亡的机理也是一个多因素的过程,细胞凋亡可能为再灌注损伤发病机制中的一个重要环节,目前的研究还远未阐明其具体机理,有关凋亡的启动机制、基因调控机制有待今后进一步探索,寻找理想的抑制凋亡的临床药物无疑将会对临床防治缺血再灌注损伤,预防正常细胞发生凋亡产生极为重要的影响。
  
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