肝脏缺血再灌注损伤机制



缺血再灌注损伤在临床上十分常见,多出现于创伤性休克、外科手术、器官移植等血液循环发生障碍性疾病。好发于肝脏、心脏、肾脏、胃肠、神经系统、肺、骨骼肌肉等组织器官。研究结果显示肝脏缺血再灌注损伤(HIRI)的发生机制与代谢性酸中毒、钙超载、氧自由基、细胞凋亡、内皮素及补体系统、热休克蛋白、Ktipffer细胞等多种因素相关。

一、缺血再灌注损伤相关机制

1.代谢性酸中毒:示当组织和器官发生缺血再灌注损伤(IRI)时,三磷酸腺苷(ATP)被迅速消耗,产生大量代谢产物酮体和乳酸,体内的pH值进一步降低,抑制了磷脂酶和蛋白水解酶,使得细胞损伤减少。缺血再灌注发展到下一个阶段时,由于组织得到再灌注,机体的pH值会迅速升高,磷脂酶和蛋白水解酶活性被激活,造成大量细胞凋亡、坏死,从两加剧缺血再灌注损伤。

2.钙超载:钙超载可以激活Ca“依赖相关性酶,导致细胞膜及细胞骨架破坏;此外,钙超载还可以干扰线粒体氧化及磷酸化,引起细胞代谢紊乱,触发Ktipffer细胞激活释放大量有毒物质,加重肝脏细胞的损伤。

3.Ktipffer细胞:缺血再灌注早期,由于活性氧不足,Kiipffer细胞代谢随即发生障碍,Toll样信号转导受体4(TLR4)以及TLR4补体系统被激活,产生大量肿瘤坏死因子(TNF)和白细胞介素-1(IL-1)等炎

性因子,造成肝脏缺血灌注损伤灌注损伤。

4.氧自由基:在再灌注时,黄嘌呤氧化酶系统,巨噬细胞系统和线粒体呼吸链产生大量的氧自由基,氧自由基会导致细胞凋亡坏死。

5.细胞凋亡与坏死:缺血再灌注损伤与凋亡的发生机制有关,在缺血期间,器官和组织中ATP和其他能量源供应不足,从丽影响ATP一依赖性Na+/K+一ATP酶活性,导致细胞出现功能障碍并影响信号转导,从而出现细胞凋亡;此外,在再灌注期间,机体代谢产生大量的有毒代谢物,进一步加剧了细胞的肿胀,造成细胞不可逆性损伤,导致细胞坏死或凋亡。

6.内皮素及一氧化氮浓度的失衡:内皮素是一种具有收缩血管作用由血管炎性上皮细胞分泌的多肽。在缺血再灌注损伤发生时,钙离子浓度增加导致内皮细胞分泌内皮素增加,再灌注期间,胃肠道产生的毒素通过门静脉回流到达肝脏后,刺激内皮细胞产生内皮素,导致内皮素和一氧化氮之间浓度失衡,高浓度的内皮素直接导致组织微血管收缩,微循环障碍和组织损伤。

李风华

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