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脑缺血损伤机制

脑缺血损伤机制

脑缺血是指脑血流量减少或中断导致的脑部组织损伤。因为缺血可以引起大面积的神经元死亡和功能丧失,所以脑缺血是造成脑功能障碍的主要原因之一。本文将从脑缺血的机制出发,详细阐述其导致脑损伤的具体原因。

一、脑血管收缩

通常情况下,脑血管可以自动调节其径向,以保证局部脑血流量的稳定。当脑血管遭受到一定程度的收缩时,会引起脑血流的下降,严重时可导致脑梗死。脑血管收缩的原因可能是局部缺氧、噪音、药物和心理因素等多种因素。

二、脑血管栓塞

脑血管栓塞是指脑血管内的血栓或血小板聚集物等引起的血管阻塞。这种情况下,脑部缺氧严重,导致神经元死亡和细胞功能损害,从而引发脑损伤。脑血管栓塞的原因由体内环境、病理生理等多种因素决定。

三、脑血管痉挛

脑血管痉挛指的是由于血管内皮细胞对刺激的异常反应而导致的血管狭窄。它会导致血流量减少,血管内血栓形成和微循环障碍等。如不

及时治疗,可能会导致脑梗死、脑出血等疾病的发生。

四、自由基反应

缺血损伤导致的自由基反应也是引起脑损伤的一种机制。在缺氧缺血的情况下,线粒体失去氧气供应,导致释放出现有电子的物质。这些物质会损害DNA,蛋白质和脂质等生物大分子,从而诱发自由基反应并导致脑组织损伤。

五、神经元兴奋性异常

当脑组织缺氧缺血时,引起神经元和神经胶质细胞兴奋性的改变。脑部突触前神经元释放的神经递质是减少的,而神经元之间相互兴奋的作用会增强。这会导致大量的神经元同步性放电,从而在脑中产生剧烈的、不同步的兴奋性活动最终造成脑梗死。

综上所述,脑缺血是导致脑功能障碍的主要原因之一。脑损伤的机制虽然各异,但最终导致的结果是一致的。因此,要避免脑缺血对脑造成损伤,人们需要积极预防,并及时进行治疗。

缺血性脑损伤的分子机制及中药干预研究进展

缺血性脑损伤的分子机制及中药干预研究进展 缺血性脑血管病是临床常见的一大类中枢神经系统的疾病,缺血引起的脑损伤目前认为与兴奋性氨基酸毒性作用、炎症反应、凋亡等多种因素密切相关,但其具体机制还不明确,导致缺乏针对性的治疗。本文拟通过对脑缺血发病机制的探讨以及中药干预的机制从而为脑缺血性疾病的治疗提供新的治疗思路。 Abstract:Nowadays, Studies show that toxity of exciting amino acids,inflammatoryreaction,apoptosis are involved in the development of cerebral injury after ischemia. However the exact mechanisms of cerebral injury after ischemia is still unclear. At the same time Traditional Chinese Medicine is more and more used in the treatment of cerebral ischemia. It is necessary to investigate the injury mechanism after cerebral ischemia and the Traditional Chinese Medicine application. Key words:Cerebral ischemia;Mechanism;Traditional Chinese Medicine 脑血管疾病是威胁人类健康的重大疾病之一,具有高死亡率,高发病率和高并发症发生率的特点。脑血管疾病中约70%为缺血性脑血管病又被称为缺血性脑卒中或缺血性脑中风,随着人们生活水平的提高和社会竞争的日益激烈,脑血管病的发病率呈不断增高的趋势,脑血管疾病已成为我国人口的第二大死亡原因,所以受到政府和学界的广泛关注。因此研究缺血性脑损伤的分子机制及中药的干预治疗具有重要的意义。 目前缺血脑损伤的分子机制及中药干预的实验研究主要集中在以下几个方面:①兴奋性毒性作用;②钙超载;③围梗死区去极化;④炎症反应;⑤氧化应激和硝化应激(自由基);⑥凋亡。 1 兴奋性毒性作用 即兴奋性氨基酸的毒性作用。体内的兴奋性氨基酸(EAA)包括谷氨酸、天冬氨酸和甘氨酸,抑制性氨基酸主要是γ-氨基丁酸,其中脑内的兴奋性氨基酸主要是谷氨酸、天冬氨酸。脑的重量只占体重的2%,其耗氧量却占到了全身供氧量的80%,而脑所消耗的氧通过氧化磷酸化产生足够的ATP以维持离子梯度,约有70%的氧用于维持细胞膜上Na+-K+-ATP(钠泵)的功能。研究表明,脑缺血时线粒体ATP合成受抑制,从而使钠泵失灵, 神经元胞膜去极化,钠内流,钾外流,诱发钙内流,从而导致钙超载。同时神经元胞膜去极化还可引起EAA的释放,其中最主要的就是谷氨酸的释放。突触内谷氨酸浓度的升高引发NMDA 和AMPA两种谷氨酸受体的激活。受体通道的开放引起更广泛的细胞膜去极化和钙内流,加剧细胞内钙离子超载。研究发现广泛性前脑缺血主要导致海马CA1区的锥体细胞发生兴奋性细胞毒性损伤,使用NMDA受体拮抗剂可以阻止这种损伤,减少细胞死亡。强制性的共同激动剂甘氨酸位点拮抗剂内源性犬尿喹啉酸对海马CA1区的锥体细胞具有保护作用[1]。

脑缺血再灌注损伤机制与治疗现状

脑缺血再灌注损伤机制与治疗现状 近年来,脑缺血再灌注损伤(CIRI)成为神经科学研究领域的热点之一。在脑缺血的情况下,脑组织会因为血流减少而缺氧,导致神经细胞死亡。然而,当血流重新恢复时,这种损伤往往会加剧,引发脑水肿、炎症反应和氧化应激等病理变化。因此,了解脑缺血再灌注损伤的机制和治疗现状对于防治卒中和其他脑血管疾病具有重要意义。脑缺血再灌注损伤的机制十分复杂,主要包括以下几个方面: 氧化应激:当血流重新恢复时,大量氧分子与自由基产生,导致氧化应激反应。这些自由基可攻击细胞膜和线粒体等细胞结构,引发细胞死亡。 细胞内钙离子超载:在脑缺血期间,细胞内钙离子水平上升。当血流恢复时,由于钠-钙交换异常,钙离子水平会进一步升高,导致细胞死亡。 炎症反应:脑缺血再灌注后,炎症细胞会被激活,释放炎性因子,引发炎症反应。这些炎性因子可导致神经细胞死亡和血脑屏障破坏。凋亡和坏死:脑缺血再灌注后,神经细胞可发生凋亡和坏死。这些细胞死亡过程可导致神经功能缺损和认知障碍。

目前,针对脑缺血再灌注损伤的治疗主要包括以下几个方面: 溶栓治疗:通过使用溶栓药物,如尿激酶、组织型纤溶酶原激活物等,溶解血栓,恢复血流,减轻脑缺血再灌注损伤。 神经保护剂治疗:使用神经保护剂,如钙通道拮抗剂、抗氧化剂、抗炎药物等,保护神经细胞免受氧化应激、炎症反应等的损害。 低温治疗:通过降低体温来减少脑代谢和氧化应激反应,保护神经细胞。低温治疗已在动物实验中显示出良好的疗效,但其在临床试验中的效果尚不明确。 细胞治疗:利用干细胞、免疫细胞等修复受损的神经细胞,或通过调节免疫反应减轻炎症反应。细胞治疗为脑缺血再灌注损伤的治疗提供了新的可能性,但尚处于研究阶段。 血管生成治疗:通过促进新血管形成,改善脑组织供血。血管生成治疗包括血管内皮生长因子(VEGF)和其他促血管生成因子的应用。这种治疗方法在动物实验中取得了显著成效,但仍需进一步的临床验证。脑缺血再灌注损伤是卒中和脑血管疾病中一个重要的病理过程,其机制复杂,包括氧化应激、细胞内钙离子超载、炎症反应、凋亡和坏死等多个方面。针对这一损伤过程,目前的治疗方法包括溶栓治疗、神

短暂性大脑缺血性发作的病因治疗与预防

短暂性大脑缺血性发作的病因治疗与预防 短暂性脑缺血性发作是局灶性脑缺血引起的短暂性和可逆性神 经功能障碍。通常持续几分钟30min内部完全恢复,超过2h轻微的神经功能缺损表现常留下,或CT及MRI显示脑组织缺血的迹象。TCIA 定义时限为24h内恢复。TCIA34~65岁,65岁以上25.3%,男人比女人多。突然发病主要发生在姿势变化、过度活动、颈部突然旋转或弯曲和伸展等情况下。该疾病没有先兆,有暂时的神经系统定位体征,一般无意识障碍,持续5~20min,可重复发作,但一般在24h内部完全恢复,无后遗症。 一、病因

1、高血压病:高血压是目前公认的脑血管疾病最重要、最独立的危险因素。高血压是脑血管疾病的危险因素,无论发生在任何年龄或性别,无论是收缩期还是舒张期,还是平均血压的增加。大脑最容易受到高血压的影响,它对大脑的影响是由高血压对脑血管损伤和压力本身的影响引起的。 (1)血压升高的程度直接关系到脑血管疾病风险的增加。如果舒张压持续≥12kPa(90mmHg)心血管疾病的发病率和死亡率增加。如果将舒张压降低到12~14kPa(90~105mmHg),可降低脑血管疾病的风险35%~40%,冠心病事件降低15%~20%。干预试验证明,当收缩压缩时≥21.33kPa(160mmHg)降压治疗可降低脑血管疾病的发病率。一 般认为,基本收缩压每升高一次1.33kPa(10mmHg),每增加一次舒张压0.66kPa(5mmHg),脑血管疾病的风险分别增加49%和46%。在过 去的20年里,美国公民提高了高血压的治疗和控制,降低了脑血管 疾病的死亡率60%,冠心病死亡率下降53%。这些都证明有效降压可以降低心脑血管疾病(脑血管疾病和冠心病)的发病率。

脑缺血损伤的病理生理机制

脑缺血损伤的病理生理机制 【摘要】缺血性脑血管病是临床常见病、多发病,50以上的存活者遗留瘫痪、失语等严重残疾,给社会和家庭带来沉重负担。本文从缺血后脑内免疫反应、基因表达、血管活性因子等方面综述了缺血性脑血管病发生发展的病理生理机制,为临床防治缺血性脑血管病提供一定的理论依据。 【关键词】脑缺血;病理生理 高血压引起的脑小动脉硬化,高血脂引起的颈动脉和脑内动脉粥样硬化,高血糖引起的脑的微循环障碍,都可造成脑供血不足,导致脑缺血的发生与发展,使脑产生不同程度的病理损伤,使认知功能下降,痴呆产生。缺血性脑血管病一直是临床和基础研究的重要课题,多年来人们对脑缺血的病理生理进行了深入研究,并提出了多种学说为解释脑缺血机制奠定了基础。 1.脑组织病理学改变 脑缺血组织病理学的改变包括皮质萎缩、皮质和海马神经元变性、白质疏松、胶质细胞增生和毛细血管床的改变等。NiJW等[1]报道,双侧颈总动脉永久性结扎(2-vessel occlusion,2VO)后1个月,除部分大鼠皮质和纹状体有一些小梗死灶外,皮质和海马并无大体结构和光镜下神经元脱失改变;4个月时,可见海马 CAI区神经元变性,伴胶质细胞活化;7个月后,可观察到明显的神经元脱失和广泛的变性和皮质萎缩。有报道认为[2],神经元的脱失与细胞凋亡有关,白质的变化包括小胶质细胞和星形细胞增生活化,少突胶质细胞减少和白质疏松等。Bennett SA 等[3]用 Western印迹法观察到,永久性结扎大鼠双侧颈总动脉,术后25周,皮质和海马AB物质沉积增加,且与淀粉样前体蛋白(APP)由神经元向胞外转移有关,说明在无其他致病因子存在时,慢性脑缺血本身即可引发APP裂解成AB片段,导致细胞外淀粉样蛋白沉积,从而产生一些类似老年性痴呆(Alzheimer disease,AD)的病理改变。 2. 与脑内免疫反应的关系 刘之荣等[4]研究了2VO模型对脑内免疫细胞活动的影响,结果表明,2个月缺血区内,小胶质细胞被广泛活化,形态多异,白细胞和T细胞大量入侵缺血区脑实质。这些细胞的活动以皮层明显;海马和白质次之;在血管周围和梗死区显著;在缺血区半暗带,这些细胞高度集聚,说明这些细胞的活动与慢性脑灌注不足致脑损害高度相关。李露斯等 [5]观察,2VO术后1个月,皮层、海马和白质有白细胞和T细胞的浸润;2~4月,浸润的白细胞和T细胞减少,认为慢性脑灌注不足,引起免疫细胞的活动,从而促进认知功能障碍的发生发展。 3. 脑缺血后基因表达[6] 灌注梯度不仅决定半暗带,还决定脑缺血后基因表达的方式,即灌注水平不同。基因表达的方式也不一样。分析原位杂交放射自显影法检测到的基因表达、放射自显影法LCBF及组织梗死三者之间的关系显示,缺血的程度决定基因表达的时间、空间分布运用DNA微对列技术,筛查了缺血后数千基因的表达方式。MCAO 2h,再灌注3h后,有两大类基因表达:已知受缺血缺氧调节的基因和最近认为可能与缺血缺氧有关的基因缺血缺氧反应性基因中,有28种表达上调,6种下调,包括有即早期基因、热体克蛋白(heat shock proteins.HSP)、抗氧化酶、营养因子及介导RNA代谢、炎症、细胞信号的基

脑缺血再灌注损伤机制研究进展

脑缺血再灌注损伤机制研究进展 脑缺血再灌注损伤是一种复杂的病理生理过程,其机制涉及多个因素。近年来,随着对脑缺血再灌注损伤机制的深入研究发现了一些新的分子靶点和治疗方法,为临床防治提供了新的思路。本文将对脑缺血再灌注损伤机制的研究进展进行综述。 脑缺血再灌注损伤是指脑组织在缺血缺氧后恢复血液供应过程中出 现的加重损伤甚至坏死的现象。其主要机制包括氧化应激、炎症反应、细胞凋亡和自噬等。当脑组织缺血时,能量代谢障碍导致细胞内钙离子堆积,引发氧化应激反应,产生大量自由基和细胞因子,进而引发炎症反应。这些炎症因子会破坏细胞膜和线粒体,导致细胞死亡。脑缺血再灌注过程中还会出现神经细胞凋亡和自噬等现象,这些现象在一定程度上也参与了脑缺血再灌注损伤的发生和发展。 目前,对于脑缺血再灌注损伤机制的研究已经涉及到许多方面。一些研究发现,某些药物如依达拉奉、胞磷胆碱等可以减轻脑缺血再灌注损伤的程度,这些药物主要通过抗氧化、抗炎、抗凋亡等作用发挥保护作用。细胞治疗也成为研究热点,一些干细胞如间充质干细胞、神经干细胞等在体内外实验中表现出对脑缺血再灌注损伤的保护作用,其机制主要包括减轻炎症反应、促进血管再生、减少细胞死亡等。针

对脑缺血再灌注损伤机制中的特定靶点如PI3K/Akt/mTOR通路、JAK/STAT通路等的研究也取得了很大进展,为开发新的治疗方法提供了理论依据。 展望未来,脑缺血再灌注损伤机制的研究将更加深入和广泛。需要进一步探究脑缺血再灌注损伤的详细机制,发现更多参与损伤过程的分子靶点。针对这些靶点进行药物设计和发现将会是研究的重点,目前许多药物已经进入临床试验阶段,预计在未来会有更多的治疗性药物问世。随着细胞治疗技术的不断发展,干细胞治疗也将会在脑缺血再灌注损伤治疗中发挥更大的作用。需要加强多学科之间的合作,包括神经科学、生物学、药理学、医学等,以促进研究成果的快速转化和应用。 脑缺血再灌注损伤机制研究进展迅速,研究发现了一些新的分子靶点和治疗方法,为临床防治提供了新的思路。随着研究的不断深入和拓展,未来将会有更多的创新性研究成果问世,为脑缺血再灌注损伤的防治提供更加有效的手段。 脑缺血再灌注损伤是一种复杂的病理生理过程,其机制涉及多个因素和环节。近年来,随着研究的深入,对脑缺血再灌注损伤机制的认识也不断加深。本文将综述脑缺血再灌注损伤机制的研究进展,以期为

关于脑缺血再灌注损伤机制及治疗

关于脑缺血再灌注损伤机制及治疗 脑缺血再灌注损伤(CIRI)是一种复杂的病理、生理过程。它由多种机制共同参与,如炎性反应,钙离子超载,自由基的过度形成,兴奋性氨基酸的毒性作用等。各个环节,多种因素共同作用,促进CIRI后脑梗死灶的形成及神经功能的破坏。本文,我们将从CIRI发病机制及药物治疗两方面进行阐述。 标签:CIRI;发病机制;药物研究 脑血管疾病是中老年人常见的致残原因。缺血性脑血管病(ICVD),它在脑血管病中的发病概率最高。患者脑缺血持续一段时间后,虽然供血量恢复,但功能尚未恢复,且并发严重的脑机能障碍,称为CIRI。CIRI具有发病机制复杂,病因多样等特点。CIRI不仅危害患者生命及健康,还会给社会及患者家庭带来巨大的精神及经济负担。现今,该病尚缺乏有效的治疗药物[1,2]。故而,研究及探讨疾病的病因及药物治疗方法具有重要意义。本文将就此进行综述。 1疾病的发病机制 1.1自由基自由基损伤脑组织多发于缺血再灌注期[3]。①氧自由基氧自由基过多,可造成核酸、蛋白质及脂质的过氧化,破坏机体膜结构,增加膜结构的通透性,促进核酸断裂、线粒体变性及蛋白质降解。氧自由基过多,还可诱导RNA,DNA,氨基酸等物质交联,减低物质活性。缺血时,机体内源性的抗氧化系统常无显著改变,而脂质过氧化物将显著上升,致使机体氧化、过氧化失衡。再灌注时,产生大量氧自由基,促使脂质过氧化过程继续,加重细胞的损伤。②NO自由基它在CIRI发病中,具有神经保护作用及神经毒性。过量的NO自由基可与超氧阴离子结合,促进DNA氧化,抑制其修复,损伤线粒体,促进机体细胞凋亡。 1.2兴奋性氨基酸的毒性作用(EAA)EAA是重要的兴奋性神经递质[4,5]。脑缺血时,EAA对脑细胞产生毒性作用。EAA是CIRI的重要环节。EAA 包括天冬氨酸及谷氨酸等。脑缺血时,谷氨酸起主要作用。大量谷氨酸激活AMPA 谷氨酸受体,继而激活了磷脂酰肌醇(与Gq蛋白耦联)的信号转导系统,致使细胞的通透性改变,Cl-和Na+大量进入脑细胞,随之,水也被动性的进入细胞,造成脑水肿,最终诱导脑细胞凋亡。 1.3钙离子超载脑缺血时,脑细胞能量代谢障碍,细胞内缺乏ATP,钙离子泵功能失调,钙离子外流减低。谷氨酸大量释放,NMDA受体被激活,致使钙离子内流。细胞无氧代谢,使产H+增加,促进Na+内流,细胞内高浓度的Na+,激活Ca2+/ Na+交换蛋白,进一步加重钙离子内流。细胞内离子的不均衡分布,将破坏脑细胞防御体系[6,7]。①细胞内Ca2+浓度过高,Ca2+积聚于线粒体,损伤线粒体膜,抑制ATP的合成,继而导致能量合成障碍。②Ca2+可激活C和A2,促进磷脂分解,产生白三烯、前列腺素等,对脑细胞产生毒性作用。③Ca2+含量过高,使钙调蛋白含量增加,继而促进弹性蛋白酶、5-羟色胺释放,致使脑

脑出血的病理损伤机制与治疗进展

脑出血的病理损伤机制与治疗进展 泸州医学院附属医院神经内科 李小刚 脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)是指原发性非外伤性脑实质内出血,约占所有脑卒中病人的20%~30%,其病死率及致残率很高,目前尚无明确有效的治疗方法,但近年来,随着影像学的发展及对脑出血病理损伤机制研究的深入,新的治疗方法正不断出现。 (一) 脑出血的病理损伤机制 1. 早期血肿扩大 传统认为,活动性脑出血是一次性的,其血肿的形成是一短促的过程。但近年来,随着CT和MRI的广泛应用,人们发现许多病情进行性加重的脑出血病人在病后有血肿的扩大,因此,目前认为脑出血患者在发病后仍有继续出血的危险。早期血肿扩大主要发生在病后24h内,而绝大多数在6h内,极少数发生在2~14d。血肿扩大多与早期病情恶化有关。早期血肿扩大常发生于以下情况:①年龄较轻;②血压未能得到有效控制,当收缩压在200~ 250mmHg时,其血肿扩大的发生率为17%;③有凝血功能障碍或病前服用阿斯匹林及其他抗血小板药;④血肿部位靠近中线(如丘脑、壳核、脑干),这是因脑室压力低于周围脑实质压力,血肿容易向脑室扩展;⑤急性过度脱水,造成脑组织的移位、牵拉;⑥不规则或分隔型血肿。 脑出血血肿的形成和扩大不仅造成脑组织的急性膨胀,颅内压增高,机械性压迫,脑组织移位,而且继发脑水肿、血肿周边脑组织缺血、血管运动麻痹、血脑屏障受损、代谢功能紊乱及血液分解产物释放多种生物活性物质对脑组织损害,甚至因脑疝而死亡。 2. 局部脑血流量的变化

近年来,人们注意到大约有1/3的脑出血患者在病后一段时间内仍出现进行性神经功能恶化,既使早期手术清除血肿,也不能显著改善患者的预后。这表明脑出血除了引起急性神经组织损害外,可能在血肿周边存在有继发性损害。动物实验表明,脑出血后血肿周边和远隔部位可出现不同程度的局部脑血流量(rCBF)下降,这可能是导致脑出血后继发性神经损害的一个重要原因。rCBF下降程度可能与血肿的大小、部位及出血时间有关。一般来讲,血肿越大,rCBF下降越明显,尤其是额区和运动区。不同部位的出血,rCBF下降程度和范围不同,丘脑出血rCBF下降程度比壳核出血更明显,基底节出血除血肿区rCBF下降外,常引起双侧半球rCBF下降,且持续时间长,这表明出血部位越靠近中线,rCBF下降越明显。rCBF下降常在发病1h后开始,其后有数次波动,但下降高峰期在15d以后,1月左右达到最低点,并持续一段时间后恢复。 脑出血后周边局部脑血流量下降的原因:①血肿占位压迫周边脑组织,造成微循环障碍,这是引起继发性脑缺血的主要原因;②血液成分及活性物质的释放,引起血管痉挛,导致脑缺血加重;③再灌注期的“不再流”现象,也就是说,在缺血区由于白细胞的浸润,血浆中水分子和离子移出血管外,导致血管腔狭窄和血流阻塞;④脑出血引起颅内压增高、脑水肿形成,造成血管自动凋节功能障碍,加重脑缺血,形成恶性循环。尽管目前认为脑出血后rCBF下降对血肿周边组织水肿的形成、组织功能的维持、临床症状的演变及患者的预后均有重要影响,但缺血不等于梗死,梗死的出现主要还取决于缺血程度和持续时间,目前动物实验和临床研究还没有确切证据证明脑出后继发缺血性损害,今后研究的主要方向需要进一步明确脑出血后rCBF下降的程度、分布的范围、持续的时间、演变的结果以及与其他病理 1 损害的相互关系。才能在恰当的时机,选择正确的治疗方法进行干预,改善脑出血病人的预后。 3. 脑水肿的形成

谷氨酸在缺血性脑损伤中的作用及机理研究概述

谷氨酸在缺血性脑损伤中的作用及机理研究概述 【关键词】脑缺血脑损伤谷氨酸 近年来通过最新的分子生物学技术如PCR、cDNA探针联合高度特异性抗体等的应用,有关缺血性脑损伤分子生物学机理的新观念不断涌现,其中对兴奋性氨基酸—谷氨酸(Glu)在缺血性脑损伤中的作用及机理的研究较成熟。现已公认,兴奋性氨基酸(EAA)的过度释放是导致缺血性神经元死亡的重要机理。特别是对NMDA受体激活产生的细胞内Ca2+持续增高是迟发性神经元死亡的重要原因。现对目前研究现状进行综述如下。 1 Glu的生化生理特性 正常状态下,神经元胞浆的Glu浓度在10mm/L,胞外则为0.6μm/L,突触间隙为1μm/L,而在突触终端囊泡内可达100mm/L,胞内外Glu的浓度相差万倍以上。突触间隙内的Glu主要通过Na+依赖的谷氨酸转运蛋白(Glutamate transporter, XAG-)摄入胶质细胞和神经元内使其失活。该载体蛋白摄取一个阴离子,伴随两个Na+进入细胞内,同时一个K+和OH-排出细胞外,并至少有一个阳离子产生静电效应。因此,Glu的转运伴随电流产生。正常生理条件下,X-AG将Glu摄入到神经元和胶质细胞,这种摄入依赖正常的电位差,尤其是细胞内外的Na+离子梯度。突触后膜受体脱敏是Glu活性终止的另一个机制,Glu与受体结合后,G蛋白与膜受体分离,传递代谢性细胞内的信息,而同时Glu受体分子发生变构调节,对Glu的亲和力下降。另外,在生理状态下Glu/胱氨酸转运体(XC-)释放一分子的Glu,摄取一分子的胱氨酸入细胞内,两者藕联转运。胱氨酸在细胞内迅速被还原为半胱氨酸,一部分参与细胞内重要自由基清除剂谷胱甘肽的合成,另一部分则出细胞氧化成胱氨酸,重新参与XC-系统循环。 2 Glu对中枢神经细胞的兴奋毒性损伤机理 Glu对中枢神经细胞继发性损害的作用机理尚不十分明了,Glu的兴奋毒性作用主要是通过其受体(Glu R)介导的。目前,兴奋性氨基酸受体的亚型主要分为5型:即N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)、红藻氨酸(KA)受体、2-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体、1-氨基环戊烷-1,3-二羧酸(ACPD)受体和L-2-氨基-4-磷酸基戊酸(L-AP4)受体。Glu可通过激活AMPA 受体、KA受体、NMDA受体产生兴奋性毒性作用。脑组织损伤后Glu浓度明显升高,可使其受体激活,引起神经细胞下述变化:①Glu R活化可引起短期内Glu 摄取的抑制和刺激Glu进一步释放,使神经细胞外液中Glu浓度过度升高,并形成恶性循环。Hu等[1]对11只产期鼠的纹状体内注入25nmol/L NMDA引起兴奋毒性作用,进而测量亲和力和对其的抑制情况,发现对Glu摄取的抑制作用在短期内(1h)是增强的,而在第1~5天呈现持续性的降低。这表明外源性Glu R兴奋剂NMDA在短期内可抑制Glu的摄取,引起Glu蓄积,造成同侧前脑

缺氧环境对脑缺血损伤机制的影响

缺氧环境对脑缺血损伤机制的影响 脑缺血是指由于脑血流量减少或中断而导致的脑组织缺血缺氧的病理过程,是 神经系统疾病中较为常见的一种,也是造成人类死亡和残疾的主要原因之一。已有研究表明,缺氧环境是导致脑缺血损伤的主要因素之一,但缺氧环境对脑缺血损伤机制的影响尚未完全理解。 一、缺氧环境对细胞凋亡和坏死的影响 脑缺血缺氧导致脑细胞死亡,其中包括凋亡和坏死两种形式。凋亡是一种有序的、能够被清除的细胞死亡形式,坏死是一种非有序的、不能清除的细胞死亡形式。研究表明,缺氧环境会促进凋亡,加重缺血损伤,同时也会促进坏死,加重炎症反应。缺氧环境可通过调节细胞凋亡和坏死的比例来影响脑缺血损伤的程度。 二、缺氧环境对氧化应激的影响 缺氧环境可引起氧化应激,激活一系列氧化应激相关基因表达和蛋白质激活, 增加自由基的产生,抑制抗氧化能力,导致氧化损伤。研究表明,缺氧环境下自由基的生成和细胞凋亡密切相关,二者相互作用,加重脑缺血损伤的程度。因此,在缺氧环境下降低氧化应激的发生可以有效地减轻脑缺血损伤。 三、缺氧环境对神经元功能的影响 神经元是神经系统的主要组成部分,缺氧环境可以导致神经元损伤和功能障碍。缺氧环境可导致神经元兴奋性异常,同时加强神经元膜内钙离子的进入,形成氧化应激和凋亡过程,从而导致神经元细胞死亡。因此,在脑缺血缺氧的治疗过程中,维护神经元的正常功能是非常重要的。 四、缺氧环境对脑缺血后炎症反应的影响

炎症反应是脑缺血后的早期反应,是脑缺血损伤的重要机制之一。缺氧环境可促进炎症反应的产生和发展,并可进一步导致炎症介质的释放。研究表明,控制缺氧环境可以抑制炎症反应,降低脑缺血损伤的发生率和程度。 综上所述,缺氧环境是导致脑缺血损伤的重要因素之一。缺氧环境通过影响细胞凋亡和坏死、氧化应激、神经元功能和炎症反应等各个环节,对脑缺血损伤机制产生了巨大的影响。因此,寻找有效的治疗方法,改善缺氧环境,是治疗脑缺血的关键。

心脑缺血再灌注损伤的机制与防范

心脑缺血再灌注损伤的机制与防范 一、心脑缺血再灌注损伤的发生机制 在患者心肌缺血时,体内的H+、Ca2+与Na+会大量积聚,再灌注致使患者体内细胞离子流量发生改变,产生了细胞毒性,在缺血缺氧的过程中,人体内H+会大量增加,Na+浓度会大幅上升,出现Ca+内流的问题,继而引发细胞内钙超载,激活钙依赖性磷脂酶,从而引发线粒体超微结构损害、ATP耗竭与心肌顿抑,产生心肌细胞毒性。人体的心肌细胞中有大量的线粒体,可以满足收缩能量需求,其中相关学者研究的重点就是mPTP,由于缺血再灌注引起的细胞内PH 恢复会导致mPTP开放,继而促使蛋白分子与离子进入线粒体,引起电位的崩解。此外,这一过程还涉及K+通道以及ATP的敏感性,需要进行缺血预处理,这是下一阶段研究的重点。 人体的内皮细胞很容易受到ROS的攻击,冠状动脉内皮会释放出缩血活性物质,加重患者的心肌损伤,同时,内皮细胞还会利用黏附分子、细胞因子以及趋化引起来激活人体的免疫系统,再次加重损伤。一般情况下,心肌缺血患者是心肌缺血再灌注损伤的高发人群,冠状动脉患者常常会伴随血栓堵塞,可能是由于血小板碎片或者白细胞堵塞引起。而动脉闭塞慢性缺血、糖尿病、左心室肥大也会引起缺血再灌注损伤,利用药物治疗可以有效改善患者的内皮功能。 二、心脑缺血再灌注损伤的防范措施 近年来,关于心脑缺血再灌注损伤的防范,临床中已经展开了系统的研究,但单一的治疗方式难以有效改善患者的临床症状。目前,对于心脑缺血再灌注損伤的防范措施是多种多样的,其防范机制包括NO代谢、Na+-H+交换体、代谢添加剂、氧化应激等,虽然单一的防范措施在临床中的疗效并不理想,但是学界一直在进行相关的研究。 针对缺血再灌注损伤中心肌细胞内钙超载的问题,研究人员发现,采用Na+-H+交换体抑制剂可以有效降低心外科患者术后心肌梗死的发生率,但是会影响患者的精神状态,因此没有在临床中得到推广。近年来的研究显示,EPO(促红细胞生成素)在正性心肌重构、抗凋亡、内皮祖细胞招募上有着积极的作用,早在2006年,美国NIH就针对这一药物的治疗机制展开了大规模的临床试验。在药物技术的发展下,心脑缺血再灌注损伤的给药方式也呈现出靶向化的发展方向,介入疗法的诞生可以将药物传输至心肌组织与冠脉内皮组织,目前应用最多的药物就是阿卡地辛与腺苷。阿卡地辛可以提升组织腺苷水平,起到理想的心肌保护作用,降低心肌梗死、中风、心脏病等引起的缺血性再灌注损伤患者的死亡率。 此外,可以采用缺血预处理措施。临床研究显示,缺血预处理措施可以对缺血再灌注心脏起到保护效果,这可能与RPS的降低、PH速度的改变、Ca2+引起的mPTP相关,因此,心肌mPTP也是上游细胞内信号通路的一个治疗靶点。研

病生综述

脑缺血损伤机制的研究现状 【摘要】:目的:综述脑缺血损伤机制的研究现状。方法:查阅有关文献资料,并进行分析归纳和总结。结果:脑缺血的损伤机制包括很多因素,如Ca2+超载、自由基生成增多、血脑屏障破坏、细胞凋亡、兴奋性氨基酸毒性、能量障碍、炎性细胞因子等,研究发现慢性脑缺血损伤过程包含一系列复杂的病理生理变化,各个因素之间都是相互联系,互为因果的。结论:脑缺血损伤机制的研究日益深入,为新药研发和临床治疗奠定了坚实的基础。 【关键词】脑缺血Ca2+;自由基;血脑屏障;细胞凋亡;氨基酸毒性; 能量障碍;炎性细胞因子; 缺血性脑血管病占脑血管病的80%~85%,其发病率高致残率高,与心脏病恶性肿瘤构成人类的三大致死病因,严重影响着中老年人的身体健康与生活质量,脑的血流量为750~1000mL/min,耗氧量占全身总耗氧量的20%,所以脑组织对缺血缺氧是极度敏感的[1]一旦缺血,脑组织即发生病理变化,脑缺血损伤是一复杂的病理生理过程, 近来研究发现, 脑血流中断使脑的细胞产生损伤是一个快速的级联反应, 这个级联反应包括许多环节, 如Ca2+超载、自由基生成增多、血脑屏障破坏、兴奋性氨基酸毒性、能量障碍、细胞酸中毒、细胞凋亡等,本文仅对脑缺血时损伤机制作一综述。 1、Ca2+超载[2]与脑缺血 Ca2+在维持细胞正常生理功能上起着重要作用,不仅参与细胞的增殖与分化,还能促进神经递质的分泌,参与神经调节,故常说

Ca2+是第二信使正常生理状况下,Ca2+的进入和排出是处于动态平衡的,脑缺血时,ATP急剧减少,离子交换障碍,细胞膜浓度梯度难以维持,细胞内的K+大量流出[3],细胞外的K+浓度增大,这使得细胞膜去极化,钙通道开放,大量Ca2+内流[4],导致神经细胞损伤,钙通道开放的同时,大量水分和Na+涌入细胞内,使细胞水肿,能量衰竭,恶化损伤程度Ca2+与钙调蛋白(CaM) 结合,其复合物刺激5-羟色胺酸和去甲肾上腺素的分泌增多,可引起血管痉挛,血流恶化,加重脑缺血损伤Ca2+增加同时会引起自由基和NO的增加,自由基能引起脂质过氧化,损害神经元; NO具有神经毒性,加重脑缺血损伤胞内大量的Ca2+能够促进兴奋性氨基酸( EAA) 释放,介导Na+和水的内流,引起细胞毒性水肿; 同时EAA还能激活NMDA受体,介导Ca2+大量内流,形成恶性循环。 2、自由基与脑缺血 在脑缺血的病理机制中,自由基损伤是重要的机制和核心因素之一[5],当脑组织缺血缺氧时, 产生的无氧代谢产物聚集, 恢复血液灌流后, 氧分子进入脑组织, 发生超氧化物阴离子自由基反应, 自由基产生量过多和抗氧化系统受损, 导致脂质过氧化反应, 造成细胞膜、线粒体、溶酶体等生物膜损伤, 最终导致细胞肿胀变性、坏死。脑损伤机理过程中包含了如下几个环节(1)缺血再灌注后引起血循环中氧自由基升高, 中性粒细胞激活、释放细胞因子, 由此导致血脑屏障开放和脑内自由基连锁反应。(2)细胞因子等诱导i N O S 表达。(3)自由基通过引发兴奋性神经递质过量释放等机

谷氨酸转运体与脑缺血的研究综述

谷氨酸转运体与脑缺血的研究综述摘要 谷氨酸盐,是神经系统中最重要的兴奋性神经递质之一。由于细胞外缺少谷氨酸代谢酶,故其灭活方式主要依赖于谷氨酸转运体的摄取。脑缺血时,谷氨酸转运体表达障碍或失活,导致细胞外或突触间隙内谷氨酸盐过度聚积进而引起神经毒性反应甚至神经元死亡,因此谷氨酸盐转运机制的深入研究对于脑缺血等疾病的病因学及治疗方面起着重要的意义。本文就谷氨酸转运体的分类与脑缺血保护的关系做以综述。 关键词 谷氨酸,转运载体,脑缺血 谷氨酸转运体分类 (一)NA离子依赖性转运体 目前已知的位于细胞膜的高亲和力转运体有5 种,分别为:GLAST (EAAT1)、G L T ( E A A T 2 ) 、E A A C 1 (EAAT3)、EAAT4和EAAT5。其中EAAT1 和EAAT2 主要在星型胶质细胞表达,在终止谷氨酸能神经传递、维持细胞外液Glu 浓度处于低水平、防止其兴奋性毒性作用以及对过量Glu的转运中发挥着主要作用。低亲和力谷氨酸转运体VGLUTs 分布于囊泡膜上,它能够特异地将突触囊泡外的Glu 转运进入突触囊泡内。目前VGLUTs 有3 种:Ⅰ型囊泡谷氨酸转运体(VGLUT1)、Ⅱ型囊泡谷氨酸转运体(VGLUT2)和Ⅲ型囊泡谷氨酸转运体(VGLUT3). EAATs 和VGLUT1 转运Glu 时的一个非常重的区别就是EAATs 依赖钠离子的存在,而VGLUT1发挥其转运Glu的功能则低浓度的氯化物是必要的。和EAATs 相比,VGLUT1 的表面亲和力实质上较低。EAATs 识别天冬氨酸和Glu,并以两者作为底物,而VGLUT1 不识别天冬氨酸[12]。VGLUT1 能够将Glu 转运进入突触囊泡,并具有能量依赖性和底物特异性,由这种特性可以推断,VGLUT1 作为囊泡谷氨酸转运体,其表达可定义神经元的谷氨酸能表型,即可以作为谷氨酸能神经元的标志. (二)非Na离子依赖型转运体

脑缺血再灌注损伤机制及治疗进展

脑缺血再灌注损伤机制及治疗进展 西安交通大学医学院第二附属医院麻醉科710004 薛荣亮 脑缺血一定时间恢复血液供应后,其功能不但未能恢复,却出现了更加严重的脑机能障碍,称之为脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion injury,CIR)。 脑缺血再灌注损伤与自由基的生成、细胞内钙超载、兴奋性氨基酸毒性、白细胞高度聚集和高能磷酸化合物的缺乏等有关。急性局灶性脑缺血引起的缺血中心区死亡以细胞坏死为主,目前认识的比较清楚,即脑缺血后5-7分钟内,细胞能量耗竭,K+通道受阻,膜电位降低,神经末梢释放谷氨酸,通过兴奋谷氨酸受体(包括NMDA 、AMPA和KA 受体)致使细胞膜上的Ca2+通道开放,引起Ca2+超载,高Ca2+可激活NOS,使NO和氧自由基的形成增加,引发脂质过氧化,引起膜结构和DNA的损伤;Ca2+还可活化各种酶类,加剧细胞损伤和能量障碍,引发缺血级联反应,结果细胞水肿、细胞膜破裂,细胞内酶和炎性介质释放,引起细胞坏死。 近年来认识到半暗带区域于再灌注数天后出现了迟发性神经元死亡(DND),DND常出现在缺血再灌注后2-4日,主要发生在海马、纹状体及皮质区域,DND需要数日时间、有新蛋白质合成的、需要消耗能量的、为无水肿的细胞自杀过程,称之为细胞凋亡(PCD)。脑缺血再灌注损伤既包括急性细胞坏死也包括细胞凋亡,对于DND的确切机制目前仍不清楚,尚需进一步深入研究。 现对脑缺血再灌注损伤机制的研究进展及保护措施简述如下:1.基因活化 脑缺血再灌注损伤后可出现大量基因表达,大约有374种基因出现

变化,绝大多数基因与凋亡有关,其中57种基因的蛋白表达是缺血前的 1.7倍,而34种基因的表达量出现下降,均发生在4小时到72小时, 包括蛋白质合成,基因突变,促凋亡基因,抑凋亡基因和损伤反应基因变化等,这些基因的相互作用最终决定了DND的发生。 2.兴奋性氨基酸毒性 兴奋性氨基酸毒性是指EAA受体活化而引起的神经元死亡,是脑缺血性损伤的重要触发物和介导物。EAA可活化胞内信号转导通路,触发缺血后致炎基因表达。CA1区神经细胞分布着大量的EAA受体,而抑制性氨基酸受体分布很小,这就为缺血后的兴奋性毒性提供了基础。另外,CA1区较CA3区对缺血损伤敏感是由于其兴奋性氨基酸受体的类型不同,CA1区以NMDA受体为主,CA3区以KA受体为主,而KA 受体对缺血敏感性较差,可能是造成DND发生的重要原因。 3.自由基及脂质过氧化 脑缺血再灌注期间产生大量自由基。其有害作用可概括为:①作用于多价不饱和脂肪酸,发生脂质过氧化。②诱导DNA、RNA、多糖和氨基酸等大分子物质交联,交联后的大分子则失去原来的活性或功能降低。③促使多糖分子聚合和降解。自由基可广泛攻击富含不饱和脂肪酸的神经膜与血管,引发脂质过氧化瀑布效应(oxygen burst),蛋白质变性,多核苷酸链断裂,碱基重新修饰,细胞结构的完整性破坏,膜的通透性、离子转运、膜屏障功能均受到严重影响,从而导致细胞死亡。自由基还能导致EAA释放增加,促使脑缺血后DND发生。 4.热休克蛋白表达紊乱 热休克蛋白是在多种应激原的作用下生成的分子量为7-200KD的

脑梗死缺血/再灌注损伤机制的研究进展

脑梗死缺血/再灌注损伤机制的研究进展 脑梗死是神经系统常见的多发病疾病之一,具有病死率、致残率高的特点,严重威胁患者的生命安全。目前,脑缺血/再灌注损伤是急性脑梗死发生的主要原因,其机制较为复杂,研究显示主要与自由基过度形成、兴奋性氨基酸毒性作用、细胞内钙超载、炎性反应等多种机制相关。多种环节互相作用,进一步促进脑缺血/再灌注损伤后神经细胞损伤加重、脑梗死灶的形成。由此,临床在早期治疗过程中,减轻脑梗死后缺血/再灌注损伤程度,可有效挽救或保护濒死脑组织,提高患者生存质量,改善脑梗死患者临床预后效果。以下综述脑梗死缺血/再灌注损伤机制的研究进展,为临床治疗脑梗死提供一定的参考依据。 标签:脑梗死;缺血再灌注;损伤机制 随着人们生活水平的不断提高,饮食结构、生活习惯发生了巨大变化,脑梗死发病率呈逐年上升趋势[1]。脑梗死的发生不仅会影响患者的生存治疗,而且会增加家庭的巨大经济负担。研究显示脑缺血发生后,血液恢复供应,其功能不但不能有效恢复,而且可能出现更严重的脑功能障碍,即所谓的缺血/再灌注损伤[2]。因此,脑梗死导致的神经功能缺损和死亡机制中,缺血/再灌注损伤机制起着至关重要作用。因此,临床尽早恢复脑缺血、缺血半暗带区的血供、挽救濒死的脑神经细胞是治疗脑梗死的核心。为了降低脑梗死缺血/再灌注损伤对神经细胞的损害,有效保护神经细胞,本文作者对脑梗死缺血/再灌注损伤机制研究进展进行综述,为临床的早期治疗奠定基础。现综述如下: 1大脑对缺血缺氧敏感的原因 脑组织会消耗全身20%~25%的氧气,是人体所有器官中每一单位重量代谢最高的器官[3]。但是脑组织内糖和糖原的储备量却很低,因此大脑对血流供应减少极为敏感。一般在缺血20 min即会发生不可逆性损伤。与其他的脏器对比,大脑富含多元不饱和脂肪酸,而保护性抗氧剂如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平非常低,故对氧化应激损伤也同样敏感。此外,缺血再灌注后会造成特定递质大量释放,例如谷氨酸盐、多巴胺,从而会导致神经元的钙超载和细胞毒性。 2脑梗死缺血再灌注损伤机制 缺血性损伤中,组织损伤的程度与血流供应不足强度、时间密切相关,并由再灌注损伤加重。缺血期间,组织内以无氧代谢为主,ATP的水平会迅速下降,乳酸盐堆积,造成细胞pH值下降,进而使腺苷三磷酸酶依赖的离子转运机制失调,造成细胞内钙离子超载、细胞肿胀破裂,最后通过坏死、凋亡等途径介导细胞死亡。即使再灌注后氧的水平恢复,但是该过程中会产生大量活性氧,进一步加重缺血损伤,造成不可逆行的损害。脑梗死缺血再灌注损伤机制主要体现在以下几方面:

脑缺血氧化应激损伤分析论文

脑缺血氧化应激损伤分析论文 论文关键词:氧化应激;脑血管病:自由基 论文摘要:氧化应激(oxidativestress,0S)是缺血性脑血管疾病重要病理反应过程。缺血性脑损伤后,活性氧自由基(oxygenfleeradical,OFR)增加,通过坏死或凋亡的方式引起细胞死亡,还介导线粒体逢径、核转录因子信号转导间接导致细胞凋亡。近年来中药抗氧化应激的作用日益受到重视,有关这方面的研究也日益深入。 脑血管疾病是危害人类生命与健康的常见病和多发病,是人类三大死亡原因之一。随着当今社会的老龄化,脑血管发病率不断增高,在联合国世界卫生组织调查的57个国家中死于脑血管病者占11.3%,其中40个国家脑血管病占死因前3位,而缺血性脑血管病占很大的比例。缺血性脑损伤的病理过程极为复杂,其发病机制涉及脑组织能量代谢紊乱、兴奋性氨基酸毒性、自由基损伤、炎症反应等多环节。近些年来,氧化应激学说在缺血性脑血管疾病中的作用倍受关注。因此研究氧化应激在缺血性脑血管疾病的作用,阐明其发生机制、调节机制,对寻找临床疗效更好的药物,采取有效的防治措施有着重要意义。 1.氧化应激 1970年Paniker等首次提出氧化应激的概念。目前把能导致化学或代谢来源的活性氧(如O2、H2O2等)及相关产物产生的这一系列的细胞内或外状态,称为“氧化应激(oxidativestress,OS)”。生理条件下,这些自由基调节细胞分裂及机体免疫力,参与药物的降解、杀灭细菌。活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)是有氧代谢的产物,具有强氧化性,是吞噬细胞消灭入侵微生物的重要武器。当

ROS的产生超过生物体的抗氧化防御能力时将导致氧化应激反应的产生。研究表明,ROS参与抵制外来物质的入侵,也充当内部生物学过程的调节因子,包括信号转导、转录或程序性细胞死亡。细胞内存在许多信号系统,这些信号系统依赖复杂的激酶级联、蛋白酶级联和(或)第二信使调节胞浆及核蛋白质,这些蛋白质再激活转录因子AP-1及核因子KB(nuclearfactor-kB,NF-kB)等,调节细胞的生长和(或)凋亡。 2.脑组织对氧化应激的易感性 脑是机体代谢率最高的器官,且大部分为有氧代谢获得能量。在缺血时,特别是再灌注时,自由基的产生远远超过自身内源性抗氧化系统的清除能力。研究表明脑组织可能对氧化应激尤为易感。神经元是非再生细胞,ROS对脑组织产生的任何损伤将随着时间而蓄积。①脑组织虽然只占体重的2%,但却消耗总氧量的1/5并高频率地实现大量的ATP循环。据估计细胞消耗的氧大约5%被还原成ROS,因此脑组织与其他耗氧较少的组织相比可能产生相对多的ROS。②兴奋性神经递质如谷氨酸(Glu)的释放,在突触后神经元诱导级联反应,导致ROS 的形成,这能导致神经系统局部损伤;脑缺血时,Glu大量释放的同时,其摄取受阻,细胞间液中大量谷氨酸的堆积,钙离子大量内流,引起神经细胞的肿胀、死亡。③在多巴胺能神经末稍,通过单胺氧化酶催化的多巴胺氧化过程中释放的ROS,可能增加脑组织氧化应激反应。④研究表明NO参与了CNS中神经元缺血、缺氧性损害过程。脑缺血时NO含量的改变与一氧化氮合酶(nitricoxidespecies,NOS)的表达有关。NOS广泛分布于脑组织,NOS有两种生化型:原生型(constitutive,eNOS)和诱生型(inducible,NOS)。eNOS的活性依赖于

脑缺血再灌注损伤主要发病机制的研究进展

脑缺血再灌注损伤主要发病机制的研究进展 脑缺血再灌注损伤主要发病机制的研究进展 脑血管疾病是一种严重危害人类身体健康的疾病,其具有死亡率、致残率高和难以预见的特点,一直受到国内外医学界的广泛关注[1]。其中,缺血性脑损伤疾病占脑血管疾病的绝大部分,缺血后及时的恢复血流再灌注对于恢复缺血区脑组织血氧供应、维持受损脑组织的正常形态与功能具有重要的意义。但当脑组织缺血时间较长时,再给予恢复血流再灌注的处理会进一步加重脑组织的损伤程度,此即为脑缺血再灌注损伤。脑缺血再灌注损伤的发病机制是一个快速的级联反应,这个级联反应包括许多环节[2]。主要环节有细胞内钙稳态失调、脑组织中氨基酸含量失稳态、自由基生成、炎症反应、凋亡基因激活及能量障碍等。这些机制彼此重叠,相互联系,形成恶性循环,最终引起细胞凋亡或坏死,导致缺血区脑组织不可逆的损伤[3]。 脑缺血早期,由于阻断血流使相关脑区能量(葡萄糖、O2、ATP 等)迅速耗尽而导致能量危机,大脑神经元内钙离子超载,氧自由基增多以及兴奋性氨基酸的过度释放,引发了细胞内的毒性反应,引起神经元的过度凋亡和一系列的炎症反应;长时间的脑缺血恢复再灌注后,存活的脑组织中过氧化物堆积,可加剧脑组织损伤,在缺血区可见坏死、凋亡的细胞并伴随明显的炎症症状,引起脑组织坏死,且坏死区域会随着时间和空间扩大,进一步加重脑损伤程度[4]: 1.Ca2+超载与脑缺血再灌注损伤 钙离子参与细胞膜电位和细胞内的生化反应过程,对于维持神经细胞的正常功能起到关键性的调节作用[5],钙离子在脑缺血再灌注损伤的作用主要包括:(1)脑缺血再灌注后,细胞内Na+/Ca2+交换蛋白迅速激活,Na+向细胞外转运,同时将大量Ca2+转入细胞内,造成细胞内Ca2+超载,触发线粒体摄取Ca2+,使Ca2+聚集在线粒体内,过量的Ca2+可抑制ATP合成,使能量生成障碍;(2)Ca2+活化能激活线粒体上的磷脂酶, 促进膜磷脂分解产生对细胞有毒害作用的游离脂肪酸、前列腺素、白三烯和溶血磷脂等,改变其通透性,引起线粒体膜损伤。

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