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编号:808701
沉默信息调节蛋白1与心肌缺血/再灌注损伤的研究进展
http://www.100md.com 2019年4月18日 遵义医科大学学报 2019年第1期
乙酰化,心肌细胞,线粒体,1MIRI的发生机制,2SIRT1的结构与分布,活性与调节,3SIRT1在MIRI中的作用机制,4展望
     阳徐良,梁贵友

    (遵义医科大学附属医院 心血管外科,贵州 遵义 563099)

    目前,体外循环(Cardio-pulmonary Bypass,CPB)技术是心脏外科心内直视手术所必需的技术手段,但是CPB术后心肌存在缺血再灌注损伤(myocardial ischemia/reperfusion injury ,MIRI)却不容忽视。MIRI是指心肌经过一段时间的缺血缺氧再恢复血供时,心肌损伤非但没有减轻或恢复,反而发生更为严重的心肌损伤。缺血预处理(IPC)、热量限制、白藜芦醇可以预防MIRI,以达到保护心肌的作用。这些心肌保护作用的机制是由一种依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的第Ⅲ类组蛋白/非组蛋白去乙酰化酶控制的,这种去乙酰化酶被称为沉默信息调节蛋白1(silence information regulator protein 1,SIRT1)[1-4]。SIRT1在心肌细胞内可使许多转录因子去乙酰化,包括叉头蛋白(FOXO)转录因子、P53、核因子NF-κB、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(PGC1-α)、过氧化物酶体增殖剂激活受体-γ(PPAR-γ)、一氧化氮合酶(eNOS)等[5],通过增强心肌细胞抗氧化应激能力、减轻炎症反应、抑制心肌细胞凋亡与坏死、调节能量代谢、调节自噬、增强心肌舒缩功能,从而在MIRI中发挥重要作用,保护受损的心肌细胞。因此深入研究和挖掘SIRT1在MIRI中的保护机制十分必要,开发新的有效的SIRT1激动剂对于临床预防和治疗MIRI有着巨大作用。

    1 MIRI的发生机制

    随着大量关于MIRI的发生机制的研究,目前一般认为是以下因素参与了MIRI的发生:①氧自由基(ROS)爆发:MIRI中ROS产生的主要来源有线粒体呼吸链途径、黄嘌呤氧化酶途径和花生四烯酸代谢途径[6],其中,线粒体被普遍认为是MIRI中ROS产生最主要的场所[7]。ROS的大量堆积使得心肌细胞膜上的脂质发生过氧化,心肌细胞的膜蛋白、酶功能以及活性进一步降低,心肌细胞的核酸和蛋白质发生交联、变形,最终心肌出现可逆性损伤。②钙超载:再灌注后,心肌细胞膜通透性增加,大量胞外Ca2+顺浓度梯度内流(心肌细胞膜钙漏);缺血(缺氧)时心肌细胞能量代谢主要依靠糖酵解产生乳酸供能,Na+-K+ATP酶在缺血时停止转运,因此MIRI后心肌细胞内乳酸堆积,细胞内酸中毒,胞内H+浓度骤增激活H+/Na+交换,使大量的Na+内流进而激活Na+/Ca2+交换,导致Ca2+内流,细胞内Ca2+积聚。Ca2+超载对心肌的损伤主要是导致线粒体的功能障碍 ......

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