器官保存液及其分子机制的研究进展

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1、器官保存液及其分子机制的研究进展作者：白军强，张权宇，裴建明【摘要】器官保存液应用于心脏移植，扩大了心脏移植术的适用范围，提高了心脏移植术的成功率。但有效保存时间较短（4～6h），限制了终末期心脏病人的手术治疗。本文介绍了：（1）已有的器官保存液；（2）一种新的心脏停搏剂-钾离子开放剂（PCOs），其不仅可以停搏心脏，而且对心肌细胞、冠状动脉内皮细胞和平滑肌细胞也有较好的保护效果；（3）新型的能量物质添加剂—ATP脂质体（ATP-Loadliposomes,ATP-L）；（4）腺苷介导的心肌保护作用的具体机制；（5）心肌缺血再灌注的

2、损伤机制及如何减轻缺血再灌注损伤方法及分子机制；（6）心脏受到损伤刺激时的内源性保护机制。【关键词】器官保存液；钾离子开放剂；ATP-L；缺血再灌注损伤；内源性保护机制心脏移植术被确认为终末期心脏病的重要治疗方法，其中一个决定因素是供体心脏的保存。目前，心脏冷缺血有效保存时间被限制在4～6h，严重影响了心脏移植术的应用。对器官保存液进行改进，可延长供体心脏的保存时间和保存质量，扩大了心脏移植术的应用范围，提高了手术的成功率和病人远期的生存率。但延长供体心脏的停留时间，不可避免地加重了心肌损伤［1］。本文将介绍：首先在供体心脏采集后，

3、用一种新型的停搏剂-钾离子开放剂［PCOs）。继而加入一种新型的能量物质（ATP脂质体（ATP-Loadliposomes,ATP-L）］，作为供体心脏离体保存的能量物质；也介绍了ATP分解产物腺苷和肌苷心肌保护作用的分子机制。接着系统地介绍了能减轻缺血再灌注的添加剂及其分子机制。最后介绍了缺血再灌注期一些内源性心肌保护作用及分子机制。1目前常用的心脏保存液介绍1.1UP的水平，激活肌浆网钙泵的活性，促进肌浆网对Ca2+摄入［3］。肌浆网对Ca2+摄入的增加也相应地增加了细胞质Ca2+的浓度，这可能是磷酸二酯酶抑制剂提高峰收缩压、降

4、低舒张压和改善心功能的原因。在ST液中加入CAPE（CaffEicacidphehyl,CAPE），可以提高心肌抗氧化的能力，对抗缺血再灌注损伤［4］。1.3HTK液（histidine-tryptophan-ketoglutaratesolution）HTK液是由BretschnEIder于1975年创制的，并于1979年用于心脏手术，1985年德国心脏外科界应用作为心肌保存液成功地进行了心脏移植手术,HTK液也先后成功地应用于肾、肝脏、胰腺的移植。其组成特点：(1)含钾量低；(2)含组氨酸/组氨酸盐缓冲系统，有较强的缓冲能力，组

5、氨酸为有效的非渗透性因子，可防止内皮细胞肿胀；(3)含色氨酸，作为膜稳定剂，可防止组氨酸进入细胞内；(4)含甘露醇，作为羟自由基的清除剂，可防止氧自由基的损伤，同时兼有渗透支持的作用；(5)含α-酮戊二酸及色氨酸，作为高能磷酸化合物的底物；⑹HTK液粘度低，易于扩散至组织间隙，也易于在短时间内让器官降温［5］。1.4Celsior液（Celsiorsolution）Celsior液是一种非永久性、稳定的、含乳糖酸和甘露醇及组氨酸缓冲系统的高渗性保存液,高钠低钾是其主要特点。2钾离子开放剂（PCOs）2.1钾离子开放剂的研究进展最近大

6、量6.2.3麻醉预处理（Anestheticpreconditioning,APC）Na+/Ca2+交换蛋白抑制剂（KB-R7943,SEA0400）减轻了再灌注心肌舒张期细胞内Ca2+升高，而麻醉预处理（Anestheticpreconditioning,APC）减轻了再灌注心肌收缩期细胞内Ca2+浓度的升高。APC和KB-R7943或SEA0400联合应用，产生的心肌保护作用强于APC、KB-R7943或SEA0400各自单独应用。APC可降低肌浆网钙周期蛋白的分解，这也是APC心肌保护作用机制之一［27］。6.2.4减轻线粒体

7、钙超载线粒体钙超载在缺血再灌注损伤中起着重要的作用，因为它可以诱导MPTP(mitochondrialpermeabilitytransitionpore)开放，诱导细胞凋亡。用一种特异性线粒体Ca2+摄取抑制剂Ru360部分地抑制了线粒体Ca2+摄取，阻止了Ca2+诱导MPTP的开放，从而降低了再灌注诱导的心律失常的发生率，减轻了血液动力学的异常［28］。7心脏内源性保护机制缺血再灌注期，心脏的红细胞生成素受体系统、阿片类受体系统和内源性降钙素基因相关肽受体激活均具有心肌保护作用。7.1红细胞生成素-红细胞生成素受体系统红细胞生成

8、素受体不仅存在于血细胞系细胞，而且还存在于心脏。小鼠承受了30min左冠状动脉阻塞后再通24h后，结果显示RES（一种基因缺陷的小鼠，红细胞生成素受体仅存在于血细胞系）心肌梗死面积远大于-1的产生，但提高了IL-10的水平。rhEPO