
中国康复医学杂志,2005年,第20卷,第11期
Chinese Jourmaf of Rehabilitation Medicine, Nov. 2005, Vol. 20, No.11
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·综述,
细胞凋亡与心脑血管疾病的关系
向青12
徐波!
细胞调亡是一种不同于细胞坏死的生理性死亡方式,对生物机体的正常发育及自身稳定具有极其重要的作用。细胞调亡功能的失控,抑制或增加,均会引起机体平衡失调,导致疾病,如与测亡抑制有关的疾病:肿瘤、自身免疫性疾病等:与测亡增加有关的疾病:神经系统脑缺血缺氧性疾病、老年性痴呆症、心肌梗死、心力衰竭、动脉粥样硬化等,其中心脑血管疾病是危害人类健康最主要的原因。因此,了解细胞凋亡途径及其调控因索,研究细胞调亡与疾病发生、发展的关系以细胞调亡为切人点,探讨组胞调亡相关疾病的预防措施及康复治疗方法成为近年来人们关注的热点之。
1
细胞凋亡
细胞凋亡是由细胞内在机制引起,可由某些因索诱导但
不是坏死性的改变,是保持完整膜结构的细胞固缩,染色质浓缩并边集,由膜结构包裹部分细胞核和细胞质形成凋亡小体,测亡细胸多为分散的个体细胞,琼脂糖凝胶电泳常呈
特征的DNA梯形条带,整个过程无炎症反应。细胞凋亡途径
细胞调亡过程大致可分为3个阶段:诱导期(induction phase),效应期(effector phase)和降解期(degradation phase)。各种不同的内、外界刺激经相应受体,通过效应分子相互作用,引起caspase家族的级联反应,降解各种组胞内底物,使细胞呈调亡状态明
目前认为主要的调亡途径有以下两种:①死亡受体信号传导途径:死亡受体是细胞膜表面的某些蛋白质,通过与携带调亡信号的特异性配基结合,迅速将凋亡信号转导至组胞内,引起组胞调亡。②线粒体一细胞色素C凋亡信号传导途径:线粒体是细胞中产生能量的细胞器。Jacobson等用发现:有核细胆去梭后,胞质体仍可被诱导调亡;进面,线粒体在有核细胞测亡中的作用也得到证实。目前普通认为:细胞调亡过程中许多重要事件的发生都与线粒体形态与功能的改变密切相关,是凋亡的执行者,其诱导的调亡具有相对的独立性。
细胞凋亡的相关基因及影响因素
细胞调亡是机体在生长、发育和受到外来刺激时,为保持机体内环境平衡的一种自我调节机制。细胞凋亡过程受到-系列细胞内相关基因的调节与控制,如癌基因c-mye,抑癌基p53.死亡基因bcl-2家族、Fas/FasL、转录因子NF-kB及细胞因子IFN等。
细胞凋亡与相关的心血管系统疾病
近年来,越来越多的研究证明:细胞凋亡参与了心血管系统疾病的病理过程。在动脉粥样硬化、心肌梗死、心力衰竭
等疾病中,分别发现有血管平滑肌细胞及心肌细胞的凋亡。
细胞凋亡与动脉粥样硬化 4.1
动脉粥样硬化斑块的发生、发展取决于细胞调亡与细胞增殖的相对平衡。Han等围对动脉粥样硬化患者的冠状动脉粥样硬化斑块进行观察,发现斑块内有血管平滑肌细胞的凋
研究表明:在动脉粥样硬化发生过程中活化的巨噬细胞广
和T淋巴细胞产生的淋巴因子,能使Fas表达上调,促进血管平滑肌细胞的调亡,且凋亡的发生与bel-2基因表达的下调有关-。调亡的血管平滑肌细胞不仅具有产生凝血酶的能力,还能够增加动脉粥样硬化斑块局部凝血酶的活性,直损形成血栓,进而促进动脉粥样硬化的发生过程国。因此,进一步深人研究血管平滑肌细胞凋亡对动脉粥样硬化发生及发展的影响,可能为动脉粥样硬化的治疗与预防提供新途径。
4.2
细胞凋亡与心肌梗死
心肌梗死既有心肌细胞坏死,也有心肌细胞凋亡,其中
心肌组胞调亡是心肌梗死的重要方式。Kajstura等*发现:细胞坏死和细脑凋亡在急性心梗中的作用是相互独立的,细胸调亡是扩大心肌梗死范围的独立因子,心肌梗死的大小更多地取决于细胆凋亡的程度。心肌细胞凋亡有如下特征:心肌损伤早期的主要形式是细胞测亡,随后细胞死亡逐渐增加:梗死灶中心及边缘均有调亡发生,梗死中心的调亡细胞相对密集,梗死灶边缘的调亡细胞多分散出现。研究还发现:心肌梗死的心肌细胞凋亡伴有Bel-2表达降低及Bax表达增加。针对上述特点:尽早恢复心肌灌注,避免发生心肌细胞调亡,阻断心肌细胞凋亡成为治疗心肌梗死的重要策略。
4.3
细胞调亡与心力衰竭
近期研究结果显示Fas括化作用参与了心肌炎和缺血性
再灌注损伤主要病理学的发生,其表现为心律失常和机械性功能障碍。尽管心肌细胞有Fas表达,但在心肌含氧量正常情况下,有抵制Fas介导凋亡的作用,而在心肌细胞缺氧的情况下,Fas被激活,诱导心肌细感调亡,其途径是通过激活酸性磷脂酶C等一系列级联反应,使脂浆内Ca2浓度升高,直接激活依赖Ca*/Mg的内源性核酸酶,导致DNA断裂,染色质固缩,最终导致细胞凋亡,引起心力衰竭叫。
利用P35基因抑制Caspases的活性和DNA组氨酸的构成,能改善心脏的收缩状况,同时延缓心肌衰竭;而将有活性的Caspases3显微注射到完整的肌组胞的细脂质内,诱导肌纤维组织的破坏,并减少细胞的收缩力,导致细胞调亡。
北京中日友好医院临床医学研究所生化分子生物学研究室。 100029
2通讯作者:向青(北京中日友好医院临床医学研究所生化分子生物学研究室,100029)
作者简介:徐波,女,主管技师收稿日期;20050526