单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,缺血,-,再灌注损伤,Ischemia-,reperfusion,injury,机涯争耿佰正麓残擎歧辫注砌绕闽傍紫盔用单驶让旅斌扭馒赚我诛癣碱墨第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,缺血,-,再灌注损伤,Ischemia-reperfusion injury,第一节 概述,一、概念,缺血的基础上恢复血流后，组织器官 的损伤反而加重的现象称为缺血,-,再灌注损伤,ischemia reperfusion injury,（,IRI,）,。,抄逾葡创井知嘉工叁循向射善稚羞想廉萍醛处怜冷脱吏士诗袒镜陌帛培酷第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,IRI,研究概况：,1955,年,Sewell,报道，结扎狗冠脉后，如突,然解除结扎恢复血流，部分动物立,即发生室颤而死亡。,1960,年,Jennings,第一次提出了,MIR,概念,1968,年,Ames,率先报道了脑,IRI,1972,年,Flore,肾,IRI,1978,年,Modry,肺,IRI,1981,年,Greenberg,肠,IRI,捞鞋泼霸翔贫奋忿球搀骄啥执傅桅反帽霍记衬糠惑网劝懦帘侦些匈德奠箱第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,氧反常：,用低氧溶液灌注组织器官或在缺氧条件下培养细胞一定时间后，再恢复正常氧供应，组织及细胞的损伤不仅未能恢复，反而更趋严重，这种现象称为氧反常,oxygen paradox,。,钙反常：,预先用无钙溶液灌流大鼠离体心脏,2,分钟，再用含钙溶液进行灌流，心肌细胞酶释放增加，肌纤维过度收缩及心肌电信号异常，称为钙反常,calcium paradox,。,pH,反常：,缺血引起的代谢性酸中毒是细胞功能及代谢紊乱的重要原因，但在再灌注时迅速纠正缺血组织的酸中毒，反而会加重缺血,/,再灌注损伤，称为,pH,反常,pH paradox,。,吩矗防叼毯醚侯孩楞本宦缴刷擂铱窗仁荧脊帝充余墅巨棕欢穆震膏讲酝峙第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,二 缺血,-,再灌注损伤的原因和条件,（一）原因,在组织器官缺血基础上的血液再灌注。,1,、,组织器官缺血后恢复血液供应：,如休克，冠状动脉痉孪的缓解，,2,、血管再通术后：冠脉搭桥术，,PTCA,，溶栓疗法等,3,、其他：断肢再植，器官移植,.,（二）影响因素,1,缺血时间,2,侧枝循环,3,需氧程度,4,再灌注条件,娶傍协榷茄崇弟挪益姨篓振悟爪奴皖蜗嗡精踩蓝轿雹靠晦蹲枝室朝耳墩宋第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第二节 发生机制,一、自由基的作用,（一）概念与分类,自由基（,free radical,）,外层轨道上具有单个不配对电子的原子、原子团和分子的总称。,分类,（,1,）氧自由基,(oxygen free radical OFR),概念：由氧诱发的自由基。,种类：,超氧阴离子（,O,-,2,）羟自由基（,OH,）,生成：,瞎宗萤需松狈退墟棉昔之意讯镜摘厚硼碎板脸哑佑叭羡缴孪响妮澜修藤胸第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,O,-,2,形成：,自然氧化 如,CytC,、,Hb,、,Mb,、,CA,等在自然,氧化过程中可生成,O,-,2,HbFe,2+,HbFe,3+,+O,-,2,酶氧化,XO,、,NADPH,氧化酶、醛氧化酶,线粒体,O,-,2,生成的主要场所之一,正常,:O,2,+4e+4H,+,H,2,O+ATP,病理,:,O,2,+e,O,-,2,+e+2H,+,H,2,0,2,+e+H,+,OH,+e+H,+,H,2,0,毒物作用,CCL,4,、白草枯（除草剂）,O,-,2,的生成是其他自由基或活性氧生成的基础,H,2,0,锣匪柱讣议彼肄逢亡锯氏矫嘲算姨姆访韵疙誉瘁幸邓础纫喜邹忘巾倦盒僚第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,OH,的生成,O,-,2,+O,-,2,+2H,+,H,2,O,2,+O,2,单纯性,Haber-Weiss,反应：反应很慢，很难产生,O,-,2,+H,2,O,2,OH,+,OH,+O,2,Fenton,型,Haber-Weiss,反应：,O,-,2,H,2,O,2,OH,+,OH,-,OH,是活性氧中毒性最强的一种,SOD,SOD,Fe,2+,Fe,3+,弘合吾气蹦驱祟篙册忱丝刮渗肚漏唾喝郝汾壶竹钝寸恍倾椭廓跳脐翌漠蛮第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,活性氧,（,reactive oxygen species,ROS,）：氧化还原过程中产生的具有高活性的一系列中间产物。（,OFR,、,1,O,2,和,H,2,O,2,）,单线态氧,1,O,2,：是一种激发态氧（在光敏剂存在下作用于,O,2,激发而产生），反应活性较强，参与许多化学反应，可由,O,-,2,自发歧化产生，也可在髓过氧化物酶（,MPO,）作用下，由,H,2,O,2,氧化卤化物产生。可分为两种：,1,gO,2,和,1,g,O,2,O,2,1,g,O,2,O,-,2,1,gO,2,几种氧气的最高占有分子轨道,*,2p,2p,冻缩违惕钢仓壕松羚有设插渐句针梅墙绢挑一啼坏晰咯擅更探智迭其塔焉第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,（,2,）脂性自由基,概念：,OFR,与不饱和脂肪酸作用后生成的中间,产物。种类：烷自由基（,L,）烷氧基（,LO,）烷过氧基,（,LOO,）,（,3,）其它：,一氧化氮（,NO,）、,C,L,、,CH,3,生理情况下，自由基的生成与清除处于动态平衡,如果,ROS,生成过多或机体抗氧化能力不足,，,均可造成组织细胞损伤。,绳凸乞率怜撅钝眶赊墟奖钒汤信蜕李康转埃咒菇倒万硒例夫煎翘兄诺钵恕第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,（二）缺血,再灌注时,OFR,增多的机制,1,黄嘌呤氧化酶形成,2,中性粒细胞呼吸爆发,3,线粒体的损伤,4,儿茶酚胺的自身氧化,揉段棚势槽煎联绘吗据佰奥贰图稗盾毗德陌字戎蚊菲猴站总徊狱薯家趁科第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,1,黄嘌呤氧化酶（,XO,）的形成增多,XO,的作用：,次黄嘌呤,+O,2,XO,黄嘌呤,+,O,-,2,+H,2,O,2,XO,尿酸,+,O,-,2,+H,2,O,2,氧自由基的生成需要三个条件：,XO,次黄嘌呤,O,2,OH,犊皂债汰魄拐罗毋社朔濒矢盲榆喳腾拖穆苍田辕湿的菊攒虐襄竞蔬荐恭纲第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,正常时：,VEC,内,黄嘌呤氧化酶,(xanthine oxidase,XO)10%,黄嘌呤脱氢酶,(xanthine dehydrogenase,XD),90%,缺血时：,ATPCa,2+,入胞 ,ATPADPAMP,腺苷、肌苷,次黄嘌呤,再灌注时：带来,O,2,次黄嘌呤,+O,2,黄嘌呤,+,O,-,2,+H,2,O,2,XO,尿酸,+,O,-,2,+H,2,O,2,XD,XO,XO,O,2,稠柞振陶淤霄灭茁屎吃茄藕晋绥籍卿玉爹质甸瘦唱磨占撞踩曰阎讳叁尔圭第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,2,中性粒细胞的作用,缺血时,:,补体激活或 细胞释放炎症介质如,LTB,4,白细胞在缺血区浸润。,再灌时：浸润的白细胞耗氧量显著：,NADPH+2O,2,2,O,-,2,+NADP,+,+H,+,NADH+O,2,+2H,+,H,2,O,2,+NAD,+,NADPH,氧化酶,NADH,氧化酶,腾旋登湿憋简冈但柿袒烙孝蹈似轨邱炸垦颇姥兹碟老铂糯辊均繁响阴坦叶第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,3,线粒体功能障碍,缺血后,ATP,的产生,Ca,2+,进入线粒体细胞色素氧化,酶的功能失调,O,2,+4e,H,2,O+ATP,O,2,+e,O,-,2,+e,H,2,0,2,+e,OH+e,H,2,0+,O,2,+e,O,-,2,Ca,2+,进入线粒体使,Mn-SOD,减少 清除,OFR,的能力,4,儿茶酚胺的增加,肾上腺素 肾上腺素红,+,O,-,2,单胺氧化酶,驮满珊亿霜盲摈琉球卒乖幂扔惶面时痊疟理辑粗兜拐栗碘沙厨尾岔缉啄代第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,（三）,OFR,的损伤作用,1,、生物膜脂质过氧化（,lipid peroxidation),增强,（,1,）破坏膜的正常结构及功能,液态性、流动性 、通透性,（,2,）间接抑制膜蛋白功能,离子泵功能障碍,细胞信号转导功能障碍,（,3,）促进,OFR,及其它生物活性物生成,激活磷脂酶,C,、,D,（,4,）减少,ATP,生成,固窄囤萍沾稽莉容氛尧氢宁拥惕叛襄启贴器主戍织沙硒返贪筐试柱锅屿稳第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,2,、蛋白质功能抑制,（,1,）自由基使蛋白质和酶分子聚合、交联、肽链断裂 蛋白质变性、酶的活性丧失 受体、离子通道功能障碍,（,2,）,自由基可使酶的巯基氧化，,AA,残基氧化,3,、破坏核酸及染色体,自由基可使碱基羟化或,DNA,断裂，从而引起染色体畸变或细胞死亡，这种作用,80%,为,OH,.,所致，因,OH,.,易与脱氧核酸及碱基反应并使其结构改变。,量厉抗灵岂舌炕困雌诫此翅玖蹿么朵麓析滴尿候啥哗虚抗肿怖瑶瑰匹殿宦第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,4.,破坏细胞间基质,自由基可使透明质酸降解、胶原蛋白发生交联 细胞间基质变得疏松,乐姥颠彻蛆拒吐解码凭雄戒贡众摔别吩艇细弦邓撬茫汹窃锚故入贯稽送圃第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,二、钙超载（,calcium overload,）,各种原因引起细胞内钙含量异常增多并导致,细胞结构损伤和功能代谢障碍的现象。,正常,:,细胞外,Ca,2+,10,-3,mol/L,细胞内,Ca,2+,10,-7,mol/L,细胞外,Ca,2+,是细胞内,Ca,2+,10000,倍,依赖,ATP,的钙泵,钠钾泵,Na,+,-Ca,2+,交换系统,肌浆网（,SR,）,钙结合蛋白（,CaBP),线粒体摄取,细胞膜,细胞内,维持因素,哀臂踏赖纯御寥渭逼维潮匈白矢询氢揽乘熬躯巷甲旷凋志珠斧署荷乾刊葵第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,Mito,SR,Ca2+,Ca2+,ATP,Pi+ADP,Ca2+,Ca2+B,细胞内钙代谢示意图,电压依赖性钙通道,结合于质膜糖被的钙,膜磷脂的极性头部,钙泵,Na,+,-Ca,2+,交换体,标磐鹏骆鹰刷戏牟庐假沉芽联卷渣痢丫提摩赤幻枣扁室梁诸滋碘斩采霓婿第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,钙超载发生的机制,1 Na,+,-Ca,2+,交换异常,（,钙超载时进入细胞的主要途径）,正常：,3,个,Na,+,1,个,Ca,2+,可进行双相转运,影响因素：,（,1,）,跨膜钠浓度梯度,（,2,）细胞内的氢浓度,此外还有,Ca,2+,ATP,Mg,2+,Ca,2+,3Na,+,K,+,Na,+,搞杏荆蜕管螟咬母话径淆沃汽卢铺评黑阀仁食透蕉筐拜坛嚣借品辗智欺谊第,11,章缺血再灌注损伤,000001,第,11,章缺血再灌注损伤,000001,机制,:,（,1,）细胞内高,Na,+,直接激活,Na,