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病理生理学/缺血-再灌注损伤的发生机制

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活性氧的损伤作用

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活性氧的基本概念及种类

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缺血-再灌注时活性氧增多的机制

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线粒体产生活性氧增加

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在组织缺血阶段,电子传递链活性受损,传递电子的效能下降,不能产生足够的电子,水生成减少,而氧自由基生成增加。当再灌注提供大量氧时,就会产生更多的氧自由基。此外,钙超载使线粒体功能受损,线粒体氧化酶系统被抑制,氧经单电子还原生成的氧自由基也会增多。

黄嘌呤氧化酶途径产生活性氧增加

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组织缺血时,一方面由于APT减少,膜钙泵功能障碍,细胞内钙超载,激活Ca2+依赖性蛋白酶将XD转变为XO,XO大量增加;另一方面,ATP代谢为次黄嘌呤,导致缺血组织中次黄嘌呤大量积累。再灌注提供大量的氧,使缺血时积聚的次黄嘌呤在XO的作用下生成黄嘌呤,后者再在XO的作用下生成尿酸,在这两步反应中,都能产生大量的活性氧。

白细胞呼吸爆发产生大量氧自由基

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组织缺血过程中,大量白细胞向缺血组织趋化、浸润,激活细胞内NADPH/NADH氧化酶系统;再灌注时,缺血组织重新获得大量O2,激活的白细胞耗氧量显著增加,产生大量氧自由基,称为呼吸爆发。

儿茶酚胺的自身氧化

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在各种应激包括缺氧的条件下,交感-肾上腺髓质系统会分泌大量儿茶酚胺,儿茶酚胺发挥其重要代偿调节作用的同时,在单胺氧化酶的作用下,自氧化生成超氧阴离子自由基。

诱导性NOS表达增强

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iNOS存在与巨噬细胞、中性粒细胞等细胞中,当受到刺激时,迅速产生大量NO,对机体有一定的毒副作用。缺血=再灌注时白细胞被活化,iONS表达上调,导致NO大量生成。

体内清除活性氧的能力下降

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生理情况下,活性氧不断被产生又不断被清除,维持着一种动态平衡。在病理条件下,缺氧导致细胞中抗氧化酶活性降低,致氧自由基清除减少,故体内活性氧增多。

活性氧引起缺血-再灌注损伤的机制

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钙超载

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细胞内Ca2+的稳态调节

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缺血-再灌注时细胞内钙超载的产生机制

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钙超载引起缺血-再灌注损伤的机制

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白细胞的损伤作用

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