冬眠心肌:可以恢复还是临终前的沉睡? 研究表明,心肌冬眠是一种适应性反应,反应过度则转化为不可逆损伤
本报讯 美国波士顿大学医学院Sawyer等撰文认为,心肌冬眠是心肌对慢性缺血的一种适应性反应,反应过度则造成不可逆的心肌损伤。肿瘤坏死因子α(TNF-α)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)等是导致心肌冬眠的内源性因子,但前两者的中毒-治疗窗非常窄,超过治疗阈值,就会将可逆性冬眠转化为不可逆的损伤乃至细胞死亡。Circukation 2002,105:1517
心肌冬眠一词是Rahimtooka 于1985年首次提出的,用来描述冠脉血流减少引起的静息状态下的左室功能不良,这种心功能障碍可以通过提高心肌供氧量或降低心肌耗氧量而减轻,但其分子机制尚不明了。
目前认为,心肌冬眠不是单纯缺氧的后果,而是在血流减少时,维持心肌细胞存活的适应性反应。Kaka等人新近证实,TNF-α和iNOS在介导心肌冬眠中起作用。他们对冠脉搭桥(CABG)患者术前行多巴酚丁胺超声心动图检查,以确定功能障碍区或功能正常区心肌,术中在上述两区行透壁左心室活检,检测心肌活检组织中TNF-α和iNOS的mRNA水平。
结果显示,与正常心肌组织相比,功能障碍心肌上述两种诱导基因产物的表达显著增加,而且在术前多巴酚丁胺负荷超声心动图证实没有收缩储备的心肌和血运重建术后3个月时功能没有改善的心肌中,二者表达水平最高。冬眠心肌TNF-α和iNOS的表达水平介于静息时功能正常心肌和无收缩储备心肌之间。术后3个月心室功能改变与血清TNF-α或亚硝酸盐水平改变亦显著相关,提示心肌组织基因表达的改变从力学角度影响生理功能。
TNF-α和iNOS对心肌功能障碍的影响与剂量有关,中度升高引起可逆性心肌功能障碍,进一步升高则导致不可逆心肌损伤,TNF-α和NO都可加速心肌细胞凋亡。单纯TNF-α过度表达通过激活TNF1型受体和Fas受体导致心肌损伤,增加心肌细胞凋亡;iNOS产生超氧阴离子,增加细胞的氧化应激,可能是其细胞毒性作用的机制。
然而,冬眠心肌TNF-α和iNOS中度升高也是适应慢性缺血并维持心肌存活所必须的一种反应。二者通过多种途径可逆性影响线粒体的功能和代谢,并可以维持缺血心肌对钙的敏感性及其收缩能力而不增加能量消耗。TNF-α还是锰超氧化物歧化酶(MnSOD)表达和活性的强刺激因子。MnSOD可以随线粒体形成活性氧的增加而上调,该作用与短暂缺血后发生的延迟预适应有关,人们推测MnSOD活性增加对维持较低水平的超氧化阴离子至关重要,从而保护冬眠心肌免于损伤。
Sawyer等最后指出,是什么精确控制着心肌可逆性冬眠转化为不可逆的损伤乃至细胞死亡以及可用什么效应剂来调节这种转化,是未来研究亟待解决的重要问题。, 百拇医药(侯晓霞)
心肌冬眠一词是Rahimtooka 于1985年首次提出的,用来描述冠脉血流减少引起的静息状态下的左室功能不良,这种心功能障碍可以通过提高心肌供氧量或降低心肌耗氧量而减轻,但其分子机制尚不明了。
目前认为,心肌冬眠不是单纯缺氧的后果,而是在血流减少时,维持心肌细胞存活的适应性反应。Kaka等人新近证实,TNF-α和iNOS在介导心肌冬眠中起作用。他们对冠脉搭桥(CABG)患者术前行多巴酚丁胺超声心动图检查,以确定功能障碍区或功能正常区心肌,术中在上述两区行透壁左心室活检,检测心肌活检组织中TNF-α和iNOS的mRNA水平。
结果显示,与正常心肌组织相比,功能障碍心肌上述两种诱导基因产物的表达显著增加,而且在术前多巴酚丁胺负荷超声心动图证实没有收缩储备的心肌和血运重建术后3个月时功能没有改善的心肌中,二者表达水平最高。冬眠心肌TNF-α和iNOS的表达水平介于静息时功能正常心肌和无收缩储备心肌之间。术后3个月心室功能改变与血清TNF-α或亚硝酸盐水平改变亦显著相关,提示心肌组织基因表达的改变从力学角度影响生理功能。
TNF-α和iNOS对心肌功能障碍的影响与剂量有关,中度升高引起可逆性心肌功能障碍,进一步升高则导致不可逆心肌损伤,TNF-α和NO都可加速心肌细胞凋亡。单纯TNF-α过度表达通过激活TNF1型受体和Fas受体导致心肌损伤,增加心肌细胞凋亡;iNOS产生超氧阴离子,增加细胞的氧化应激,可能是其细胞毒性作用的机制。
然而,冬眠心肌TNF-α和iNOS中度升高也是适应慢性缺血并维持心肌存活所必须的一种反应。二者通过多种途径可逆性影响线粒体的功能和代谢,并可以维持缺血心肌对钙的敏感性及其收缩能力而不增加能量消耗。TNF-α还是锰超氧化物歧化酶(MnSOD)表达和活性的强刺激因子。MnSOD可以随线粒体形成活性氧的增加而上调,该作用与短暂缺血后发生的延迟预适应有关,人们推测MnSOD活性增加对维持较低水平的超氧化阴离子至关重要,从而保护冬眠心肌免于损伤。
Sawyer等最后指出,是什么精确控制着心肌可逆性冬眠转化为不可逆的损伤乃至细胞死亡以及可用什么效应剂来调节这种转化,是未来研究亟待解决的重要问题。, 百拇医药(侯晓霞)