离体供心保存技术的研究现状.doc

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1、离体供心保存技术的研究现状作者：张剑锋，崔勇丽，黑飞龙【关键词】心脏保存液；内皮细胞；内皮源性舒张调节因子；内皮源性超极化因子1心脏保存液概述心脏保存液是心脏移植中用于供心缺血期间心脏保护的液体。现有的心脏保存液多数是以心肌细胞保护为中心环节而设计的器官保存液，已取得较好的临床效果。目前就心脏保存液对心肌细胞的保护机制已较为明确，但是对冠脉血管的保护作用尚不十分清楚。现已明确，冠脉内皮细胞的完整对术后心功能恢复起关键作用。新近研究显示心脏移植远期首位的致死原因为心脏移植物的血管病变（Cardiacallograftvasc

2、ulopathy,CAV）［1］。防止保存液低温副作用和保护冠脉内皮细胞结构和功能的完整是心脏保存液研究的两个重要环节。目前国内较为普遍应用的HTK液（Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate）及ＵＷ液（UniversityofWisconsinsolution），属细胞内液型保存液。Celsior溶液，属细胞外液型保存液。目前对各种心脏保存液保存效果的研究结果并不一致。Kajihara［2］研究认为：UW液比Celsior更利于长时间器官保存及保存24h后冠状动脉内皮功能的恢复。但有研究认为在

3、心脏移植中使用Celsior保存液比其他晶体及含血保存液更能保护G-蛋白介导的冠状动脉舒张功能［3］。王彦伟等［4］研究认为UW液对于大鼠胸主动脉内皮源性超极化因子(EDHF)介导血管舒张功能有抑制作用。保持冠状动脉形态和功能的完整是决定心肌灌注效果的关键因素。冠脉血管的损伤会改变冠脉的张力，影响冠脉血流。在心脏保存时，冠脉血管内皮浸没在保存液中会受到影响，低温减少了细胞ATP生成，损害了细胞的修复过程，导致内皮细胞水肿，空泡变性、染色质边集、核膜皱缩进而DNA降解，甚至内皮细胞之间的分离、凋亡和缺失。高钾会导致冠脉内皮细

4、胞的复制能力下降进而引起冠状动脉舒张能力的下降。这些损伤会导致冠脉出现“无复流现象”。2供心低温期间冠脉血管损伤机制2.1心脏保存液对冠脉血管内皮细胞的影响及其机制在心脏保存期间溶液中的高钾成分、低温、机械损伤（灌注压及时间）及缺血再灌注损伤均不同程度的对冠脉内皮造成损伤。内皮细胞的应激反应是缺血再灌注损伤的主要原因。内皮细胞发生应激反应时，其内一系列炎性因子、促凝血因子、血管活性因子、蛋白产物会导致血管内微栓的形成，减少冠脉血流，激活炎性细胞。这些蛋白产物包括E-选择蛋白，P-选择蛋白，血管粘附因子（ICAMs），会导致

5、心脏停跳后白细胞吸附在血管内皮，引发缺血再灌注损伤。Valen等［5］研究认为内皮细胞损伤的机制与核因子－кB（NF-кB）有关，氧化应激反应激活IκBα的酪氨酸的磷酸化,IκBα在细胞质内做为NF-кB的抑制剂与NF-кB耦联，磷酸化后与NF-кB分离，NF-кB进入细胞核内可以使作用的靶基因转录。因此通过NF-к7B的转染抑制内皮细胞激活的信号途径，减少体内NF-кB含量将改善心脏停跳后再灌注导致的内皮损伤。2.2心脏保存液对内皮源性舒张调节因子（EDRF）的影响内皮具有多种功能包括血管张力的调节，防止血小板的聚集和增

6、殖及内皮粘附分子的表达等,血管内皮源性的舒张受不同的血管内皮舒张调节因子的调节，包括：前列环素（PGI2），一氧化氮（NO），EDHF。2.2.1前列环素前列环素是第一个被定义的内皮源性舒张因子。磷脂酶A2使膜磷脂转变为花生四烯酸，然后通过环加氧酶（COX）转变为PGI2和其他几种前列腺素（PGE2，PGF2α,PGD2），血栓素A2（TXA2）。前列环素可以导致大部分动脉包括冠状动脉血管床的舒张，受CAMP的调节，促使细胞内Ca2+外流,减少收缩组织对Ca2+的敏感性。当内皮细胞受到剪切力、缺氧时，其在感受器调节机制下会

7、比平滑肌细胞多释放出10～20倍的PGI2，但在心脏保存期间，COX的产量显著降低，导致PGI2的产量减少，影响冠脉的舒张［6］。2.2.2NONO是L-精氨酸通过一氧化氮合酶（NOS）产生。至少有两种形式的NOS，主要的一种存在于神经元细胞和脉管系统，可以被细胞内增加的Ca2+激活。Sathishkumar等［7］发现ＮＯ通过激活Na+-K+ATP酶活性，减少电压力敏感的Ca2+通道的Ca2+内流，使冠脉血管平滑肌超极化，促进冠脉血管的舒张功能。研究表明心脏在保存期间，NO依赖的内皮功能会受到损伤。Gohra［8］研究检

8、测NO－亚硝酸盐的末期产物，发现在心脏晶体液停跳后70minNO的释放显著降低，再灌注后还在继续降低，在4℃冷晶体液保存过程中加入L-精氨酸和生成NO的底物可以减少NO的丢失。同样，在用UW液灌注后血管内皮细胞释放NO的能力随着血管舒张性的降低而降低，NO产物伴随着缺血再灌注期NOS的减少而减少［9］。