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《肝臟缺血再灌注損傷發(fā)生機(jī)制和預(yù)防》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、肝臟缺血再灌注損傷發(fā)生機(jī)制和預(yù)防缺血再灌注損傷是由1960年Jennings首先提出的,是指組織器官缺血后再灌注,不僅不能使組織器官功能恢復(fù),反而加重組織器官的功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷。缺血再灌注損傷在許多重要器官包括心、肝、肺、腎、胃腸道等均可發(fā)生。肝臟缺血再灌注損傷(HIRI)是肝臟外科手術(shù)中常見的病理過程,多見于休克、需要阻斷肝臟血流的肝外科手術(shù)以及肝移植術(shù)等病理生理過程中。其發(fā)生的病理生理機(jī)制復(fù)雜,有諸多因素參與其中,形成相互制約和相互促進(jìn)的關(guān)系。包括炎性細(xì)胞浸潤和血小板聚集,反應(yīng)性氧中間物(ROI)
2、的產(chǎn)生和釋放、各種炎性介質(zhì)(如黏附分子和白三烯)和血管活性物(如一氧化氮和內(nèi)皮素等產(chǎn)生有關(guān))[1]。一 肝臟缺血-再灌注損傷的發(fā)生機(jī)制1反應(yīng)性氧中間物(ROI)的產(chǎn)生和釋放:肝臟缺氧期間大量堆積的ATP代謝產(chǎn)物次黃嘌呤和氧發(fā)生反應(yīng)。產(chǎn)生ROI(如過氧化物和高活性的羥基物)。由于ROI在結(jié)構(gòu)上即其外軌道上有一個或多個不配對電子特點,因而使ROI具有高度活性和潛在的毒性。肝臟缺血缺氧期間產(chǎn)生的ROI可以通過以下幾個機(jī)制損傷細(xì)胞:①選擇性地?fù)p傷相鄰分子如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸;②增加信號傳遞,使嗜中性粒細(xì)胞產(chǎn)生趨
3、化性和被激活;③與NO反應(yīng)產(chǎn)生高度毒性的過氧化物[2]。大量的動物實驗和臨床病例證明ROI不僅在再灌注期間明顯增加,且可持續(xù)24h以上,其產(chǎn)生的量與再灌注損傷呈正相關(guān)。2炎性細(xì)胞的聚集在缺血再灌注損傷的組織中有中性粒細(xì)胞在損傷區(qū)域大量聚集和黏附,其聚集和黏附能力與白三烯B4(TB4)、血小板活化因子(plateletactivatingfactor,PAF)、腫瘤壞死因子(α-tumornecrosis,TNF-α)、白介素1(IL-1)等表達(dá)有關(guān)[3-4]。聚集和黏附的中性粒細(xì)胞可通過以下機(jī)制損傷組織
4、器官:①聚集和黏附的中性粒細(xì)胞通過激活煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(彈力酶、蛋白酶和膠原酶)釋放增加蛋白溶解酶降解細(xì)胞外網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的所有成分,破壞完整細(xì)胞和使免疫球蛋白、補(bǔ)體和凝血因子失去活性;②中性粒細(xì)胞釋放的彈力酶與ROI可以相互作用,ROI通過蛋氨酸氧化使彈力酶的抑制劑21-抗胰蛋白酶失活;③另外ROI又可以由GMP-140等黏附分子調(diào)節(jié)后,促使粒細(xì)胞黏附于微血管內(nèi)皮。因此,肝臟缺血再灌注損傷時,粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞黏附和ROI之間的相互作用加重了組織結(jié)構(gòu)的損傷。3血管活性物質(zhì)和缺血再灌注損傷3.1一
5、氧化氮:一氧化氮(NO)是能夠使粒細(xì)胞發(fā)生黏附作用的重要介質(zhì),是由L-精氨酸通過NO合成酶合成的,其突出的作用是松弛血管平滑肌和抑制血小板聚集[5-7]。NO可通過以下作用機(jī)制參與肝臟的缺血再灌注損傷:①NO可與ROI競爭過氧化物歧化酶的介質(zhì),形成過氧化氮物,引起血管收縮,形成再灌注損傷中竇狀隙血流停滯和無再流的現(xiàn)象;②NO還可通過繼發(fā)性介質(zhì)cGMP引起血管擴(kuò)張,最終引起微循環(huán)的淤滯和再灌注損傷。3.2內(nèi)皮素:內(nèi)皮素屬于血管活性肽族,可以分為ET-1、ET-2、ET-3三種,其中ET-1是最重要的血管收
6、縮劑,可引起全身動脈和靜脈系統(tǒng)血管收縮。大量的實驗證明,ET-1會導(dǎo)致肝臟竇狀隙收縮,血流減少,引起再灌注損傷中的無再流現(xiàn)象,且呈劑量依賴型。3.3血小板活化因子:血小板活化因子(PAF)是自身有效磷脂,具有血管活性和炎性介質(zhì)前體的特點,參與再灌注損傷。其作用機(jī)理主要是誘發(fā)血小板聚集和主要炎性細(xì)胞釋放各種蛋白酶和細(xì)胞因子等介質(zhì)。另外ROI能通過增加內(nèi)皮細(xì)胞和血小板對鈣離子(激活的PLA2)的通透性促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞、粒細(xì)胞和血小板釋放PAF。3.4白三烯:白三烯(LTB4)是花生四烯酸的代謝物,來源于Kupf
7、fer細(xì)胞[8],通過5-脂肪氧合酶途徑產(chǎn)生。白三烯在缺血再灌注損傷中明顯升高,參與肝臟缺血-再灌注損傷。另外ROI能通過增加細(xì)胞內(nèi)的自由鈣激活胞漿膜上的PLA2,而PLA2又能把細(xì)胞膜上的磷脂轉(zhuǎn)化為花生四烯酸增加白三烯的產(chǎn)物。4肝臟里不同細(xì)胞成分參與了肝臟缺血-再灌注損傷4.1Kupffer細(xì)胞:已經(jīng)有研究證實,Kupffer細(xì)胞參與缺血-再灌注損傷,其具體的作用機(jī)理是Kupffer細(xì)胞可以釋放大量的炎性介質(zhì)(IL-1和IL-8),吸引中性粒細(xì)胞和產(chǎn)生ROI;同時被激活的Kupffer細(xì)胞能釋放TNF
8、-α,TNF-α能誘發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞釋放內(nèi)皮素1(ET-1),共同損傷器官組織[9-11]。在病理標(biāo)本上表現(xiàn)為肝小葉中央?yún)^(qū)域周圍有明顯缺氧改變,電鏡顯示Kupffer細(xì)胞有許多片層足和偽足。4.2星狀細(xì)胞:星狀細(xì)胞位于肝臟Disse間隙內(nèi)皮細(xì)胞,環(huán)繞毛細(xì)血管,其功能是調(diào)節(jié)肝竇狀隙血流。肝再灌注損傷時,ET-1和P物質(zhì)等血管活性物質(zhì)可以使星狀細(xì)胞收縮,另外自由基也能激活星狀細(xì)胞,導(dǎo)致竇狀隙收縮,血流淤積、缺氧和進(jìn)一步釋放炎性介質(zhì),形成惡性循環(huán),甚至