中药对大鼠脑缺血再灌注损伤细胞凋亡机制的研究进展
神经细胞,海马,1CIRI神经元细胞凋亡相关机制,1大量氧自由基产生,2钙超载,3线粒体损伤,2单味中药及其提取物抗大鼠CIRI细胞凋亡的研究进展,1补虚类,2活血化瘀类,3止血类,4解表类,3中药复方抗大鼠C
邓文祥,潘继兴,黄惠勇*(湖南中医药大学,湖南 长沙410208)
脑血管疾病一直严重危害人类健康,其中脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI) 的病理生理过程在这一疾病及其相应的治疗过程中发挥着重要的作用。 近年来国内外的研究显示细胞凋亡与CIRI 的关系密切,现将有关凋亡机制以及中药及其有效成分对抗CIRI 细胞凋亡研究综述如下。
1 CIRI 神经元细胞凋亡相关机制
CIRI 细胞凋亡的发生与凋亡基因的表达以及许多内外因素的调节有关[1],可能涉及如下几个方面。
1.1 大量氧自由基产生
氧自由基主要来源于线粒体,缺血后线粒体产生氧自由基的刺激因素包括低氧、谷氨酸兴奋性中毒、Ca2+超载等,另外再灌也是氧自由基增高的原因之一,因再灌后O2-产生显著增加。脑缺血发生后,产生大量的氧自由基以及内源性抗氧化剂失活导致神经元的氧化性损伤,卒中后凋亡的触发分子——高毒性分子过氧亚硝酸盐,由增加的O2-与NO 相互作用形成。 研究表明,及时清除脑缺血后产生的氧自由基不仅可以通过下调核转录因子-κB (NF-κB)和原癌基因C-myc 的表达,同时还能降低海马CA1区神经细胞的损伤以及DNA 的断裂从而减少凋亡发生[2-4]。
1.2 钙超载
现已认为, 细胞内Ca2+超载是缺血性神经元损伤的共同途径,Ca2+超载时, 大量的Ca2+内流引起线粒体膜损伤,对细胞氧化还原反应、渗透压、pH 值、细胞内信号的维持都有重要的影响;Ca2+超载可促进膜磷脂分解;在膜磷脂分解过程中产生的游离脂肪酸、前列腺素、白三烯、溶血磷脂等细胞有害物质,降低脂质膜流动性,同时增高脂质膜的通透性,导致细胞肿胀; 同时钙依赖蛋白酶被激活,导致细胞内无害的黄嘌呤脱氢酶转变为有害的黄嘌呤氧化酶,生成大量氧自由基;Ca2+超载时,释放到细胞外间隙的兴奋性氨基酸可造成细胞毒性[5]。
1.3 线粒体损伤
线粒体介导的细胞内凋亡是哺乳动物细胞凋亡的途径之一, 线粒体引起细胞凋亡可能与以下3种机制相关:(1)破坏电子传递、氧化磷酸化和ATP产生;(2) 线粒体的线粒体膜通透性转换孔(MPTP)在各种促细胞凋亡信号作用下开放,导致线粒体跨膜电位崩解,呼吸链解耦联,线粒体基质渗透压升高,内膜肿胀;(3)细胞色素C、凋亡诱导因子等促凋亡因子的释放,细胞色素C 进入胞浆与胞浆内凋亡蛋白酶激活因子1 及三磷酸脱氧腺苷结合引发含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)级联反应 ......
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