1、缺血再灌注损伤 （ischemia/reperfusion injury, IRI）,杨惠玲,一、概念,IRI概念：在缺血基础上恢复血流后，加重细胞的功能代谢障碍和结构损伤的现象。,二、IRI的原因和影响因素,（一）原因 内科：休克DIC心绞痛外科：器官移植或断肢再植动脉搭桥术美容手术,（二）IRI的影响因素 、缺血时间,大鼠心脏再灌流前缺血缺氧时间与再灌流综合征发生率的关系,离体大鼠心脏,在体不麻醉,（二）IRI的影响因素 、缺血时间 、侧支循环 、对氧的需求程度 、灌流液的成分：K+,Mg2+；Na+,Ca2+（钙反常） 、灌流液的压力、温度和pH(pH反常) 、重给O2时的氧分压（氧反常
2、） 、动物本身的情况线粒体产能 心肌的温度储Ca2+ 心室壁厚度,三、IRI的发生机制,（一）钙超负荷（calcium overload）细胞内Ca2+过量积聚细胞结构和功能1、缺血后再灌注细胞内钙超负荷的发生机制,三、IRI的发生机制,（一）钙超负荷（calcium overload）细胞内Ca2+过量积聚细胞结构和功能1、缺血后再灌注细胞内钙超负荷的发生机制缺血时 钙反常的主要损伤：细胞膜外板与糖被表面的分离再灌注时 1) Na+ - Ca2+反向转运代偿性增加,（1）细胞内高Na+对Na+-Ca2+交换蛋白的直接激活缺血 Na+泵 C内Na+ Na+-Ca2+反向转运（2）细胞内高H+对
3、Na+ - Ca2+交换蛋白的间接激活缺血 细胞内H+ 代偿性细胞内Na+ 再灌注 跨膜H+浓度梯度（3）PKC活化对 Na+ - Ca2+交换蛋白的间接激活,再灌,三、IRI的发生机制,（一）钙超负荷（calcium overload）细胞内Ca2+过量积聚细胞结构和功能1、缺血后再灌注细胞内钙超负荷的发生机制缺血时 钙反常的主要损伤：细胞膜外板与糖被表面的分离再灌注时 1) Na+ - Ca2+反向转运代偿性增加2)生物膜损伤（细胞膜，线粒体膜, 肌浆网膜）3)线粒体功能障碍,2、钙超负荷引起IRI的机制,（1）线粒体功能障碍（2）细胞结构受损：多种酶激活,2、钙超负荷引起IRI的机制,（
4、1）线粒体功能障碍（2）细胞结构受损：多种酶激活（3）心律失常：室性心动过速，心室纤颤（4）促进氧自由基生成（5）肌原纤维过度收缩：挛缩和断裂心肌舒缩功能降低,（二）WBC的作用1、组织缺血和再灌注时WBC浸润增加的原因组织受损花生四烯酸代谢产物炎症介质 WBC浸润2、WBC浸润增多介导IRI的机制（1）嵌顿、堵塞毛细血管无复流现象（2）微血管壁通透性水肿（3）溶酶体酶破坏细胞(自身和周围组织)（4）FR细胞损伤,（三）高能磷酸化合物缺乏1、高能磷酸化合物减少的原因（1）对氧的利用能力受限（2）产能形式改变（3）ATP合成的前身物质腺苷，肌苷，次黄嘌呤（4）线粒体功能障碍2、高能磷酸化合物缺乏
5、在IRI中的作用,（四）无复流现象 （no-reflow phenomenon）在缺血基础上，疏通血管使血流重新开放，缺血区并不能得到充分的灌注。,* 无复流现象可能与下列因素有关：1、心肌细胞肿胀2、心肌细胞的收缩3、血管内皮细胞肿胀4、微血管堵塞（1）血小板沉积 （2）WBC、RBC聚集（3）纤维蛋白堵塞（4）花生四烯酸代产物失衡 PGI2/ TXA2,(五)自由基的作用1、自由基(free radical, FR)概念和分类概念：在轨道上含有一个或一个以上不配对电子的 离子 原子、原子团或分子。（ 、OH.、 NO、O2)分类：非脂性FR: 、OH.、 NO脂性FR：L. , LO. ,
6、 LOO.,2、FR性质和反应特点（1）绝大多数FR活性强，极不稳定（2）存在时间短（毫秒、毫微秒）（3）生物体内浓度极低（10- 410- 8mol/L）较难测定（ESR）（4）FR反应的最大特点是连锁反应：A. 引发： Cl: Cl Cl. + Cl.B. 增殖：Cl. +CH4 CH3. + HClCH3. + Cl2 CH3Cl + Cl.C. 终止：Cl. + Cl. Cl22 2H+ SOD O2H2O2,3、生物体内FR的产生和清除（1）FR的产生A.均裂法：共价键断裂方式：异裂和均裂异裂： R:XR- + X+R:XR+X-H:O:HH+ + :O:H-均裂： R:XR. +
7、X.H:O:H H. + .O:H,促进共价键均裂的因素：具有弱键的分子单电子氧化还原作用电离辐射光分解其它：空气中的氧化性污染物体内某些酶促反应,B.电子俘获法：O2+eO2.O2+2e+2H+H2O2O2+3e+2H+2OH.O2+4e+4H+2H2O活性氧：氧的代谢产物的合称（ 、H2O2、OH.、1O2）氧自由基：由氧诱发的自由基（ 、OH.）自由基：在轨道上含有一个或一个以上不配对电子的离 子、原子、原子团或分子。,（2）FR的清除FR清除酶CATO2 H2O2 OH. H2OSOD GSH-PX FR清除剂GSH, NADPH（胞浆）与酶协同作用Vit E, Vit A （脂质）提
8、供电子半胱氨酸， Vit C（细胞内外水相）,自由基的作用,利：适量自由基参与许多重要的生理生化反应ATP生成OH PG合成，H2O2防御功能药物和毒物的羟化反应弊：过量自由基导致和促进疾病的发生发展,4、缺血再灌注时FR增多的机制FR产生增多（1）产生FR的酶和底物的增多,ATP,Uric acid,+,H,2,O,2,+,+,H,2,O,2,O,2,2,_,.,1.黄嘌呤氧化酶途径(xanthine oxidase pathway),4、缺血再灌注时FR增多的机制FR产生增多（1）产生FR的酶和底物的增多（2）中性粒细胞浸润增多,激活血嗜中性粒细胞,O2,-,H2O2,化学趋化物 脂质过氧
9、化物,OH.,HOCL,引起组织损伤,再灌流综合征发生与嗜中性粒细胞自由基的关系,4、缺血再灌注时FR增多的机制FR产生增多（1）产生FR的酶和底物的增多（2）中性粒细胞浸润增多（3）线粒体功能障碍（4）儿茶酚胺的增加FR清除减少（1）抗氧化酶活性降低和含量减少（2）抗氧化剂减少,5、FR对细胞的作用（1）膜脂质过氧化(lipid peroxidation)增强膜受体、膜蛋白酶和离子通道的脂质微 环境膜液态性、流动性和通透性 异常,5、FR对细胞的作用（1）膜脂质过氧化（lipid peroxidation)增强膜受体、膜蛋白酶和离子通道的脂质微环境膜液态性、流动性和通透性异常（2）蛋白质结构
10、和功能异常：结构改变（二硫键、二聚体形成）失去活性（3）破坏核酸和染色体：染色体畸变核酸碱基羟化DNA断裂,6、FR在IRI机制中的地位（1）缺血再灌注时FR与钙超负荷FR 膜LPNa+-K+ATPaseNa+- Ca2+交换增强膜通透性 细胞内钙超负荷线粒体ATP Ca2+-ATPase,（2）缺血 - 再灌注时FR与WBC浸润增多FR 膜LP LTWBC浸润炎症介质,（3）缺血 - 再灌注时FR与高能磷酸合物缺乏,FR,线粒体膜LP,线粒体结构受损,ATP,线粒体功能,钙超负荷,膜通透性,（4）缺血 - 再灌注时FR与无复流现象,缺血再灌,线粒体,FR,LTB4 ,WBC粘附血管内皮,无复流现象,PGI2 TXA2,四、IRI的防治原则,消除缺血原因，尽早恢复血流，减少缺血性损伤 降低FR水平 FR清除剂：抗氧化酶 抗氧化剂 抑制FR产生：别嘌呤醇 XO大豆胰蛋白酶减轻钙超负荷：钙拮抗剂，钙通道阻断剂 抑制白细胞浸润和作用 控制再灌注条件 改善缺血组织的代谢补充： ATP 细胞色素C 醌类化合物等 一些细胞保护剂的应用,谢 谢,
