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胸腺素β4(Tβ4)在心肌缺血再灌注损伤的保护作用中的应用

2011-01-29吉世军

中国医药指南 2011年17期
关键词:心外膜内皮细胞心肌细胞

吉世军

(河南省商丘市中心医院心内科,河南 商丘 476000)

胸腺素(Thymosins)是由胸腺产生的一种淋巴生长因子,是一组小分子多肽,含有加多种组分,在许多组织中都广泛存在,是一种重要的肌动蛋白结合蛋白[1]。急性心肌梗死时利用各种方法减少梗死面积扩展,然而,在缺血心肌重新恢复血液供应后由于钙、氧和细胞成分引入缺血心肌能导致心肌细胞由可逆性损伤向不可逆性损伤转化,即再灌注损伤[2]。在尽量缩短缺血发作与冠状动脉再通时间的同时,寻找有效防治再灌注损伤的药物,最大程度地改善缺血再灌注心肌的代谢状态,在某种程度上对减轻再灌注损伤有着重要的意义[3]。胸腺素β4在组织再生、重塑、创伤愈合、维持肌动蛋白平衡等过程中扮演着重要的角色。本文旨在探讨胸腺素β4对心肌缺血再灌注损伤的保护作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选用雄性健康大鼠24只,体质量为(300±30)g。将动物随机分成模型组、试验组、假手术组,每组8只。

1.2 研究方法

麻醉完毕后开胸暴露心脏,在左冠状动脉处穿一丝线,以结扎动脉达到固定持续缺血的效果,30min解除结扎再灌注120min。假手术组只穿线而不行结扎操作。试验组在结扎左冠状动脉后5min注射胸腺素β4。

灌注结束后正确的制备血清和心肌匀浆,然后分别测定血清和心肌匀浆中的SOD、MDA,统计实验结果,进行统计学处理。

2 结 果

见表1和图1。

表1 胸腺素β4对心肌缺血再灌注损伤是血清和心肌匀浆中的SOD、MDA的影响

3 讨 论

心肌细胞为终末分化细胞,心肌损伤后不能修复坏死心肌[4-6]。心脏受损致使心脏细胞死亡,而剩余的心肌细胞不能再生替代坏死组织,损伤区的心脏形成瘢痕[7]。影响心功能,最终导致心力衰竭。其对心肌的保护作用机制可能有以下几种:

3.1 刺激成人心外膜干细胞分化

图1 集中在瘢痕疙瘩血管周围的胸腺素β4阳性反应

心脏衰竭的重要潜在病因之一是脉管功能不足而引发的缺血性损伤。胸腺素β4从心肌层中分泌,刺激心外膜细胞的旁分泌,促使心外膜的细胞移到心肌层,并分化形成冠状动脉的内皮细胞和固定血管的平滑肌细胞。Smart等[8]发现胸腺素β4能刺激心外膜干细胞分化生成新的心脏血管,胸腺素β4对冠状动脉粗管发育的各个环节都非常重要,能显著刺激处于静止期的心外膜移植体的生长,恢复成纤维细胞、平滑肌细胞及内皮细胞的多能性,并诱导其分化;选择性的敲除心脏胸腺素β4基因会使剪切产物(AcSDKP)水平显著下降,注射AcSDKP虽然不能使心脏恢复,但也能显著增强成年小鼠心外膜前体细胞向内皮细胞分化,这表明TB4和AcSDKP是有力的冠状动脉和促新牛血管生成的刺激因子。说明胸腺素β4在血管形成的血管发生、血管形成、动脉形成的这3个关键时期是必不可少的。

3.2 缺氧组织中的积极作用

缺血心肌坏死的最主要的原因是需氧与氧供应的失衡,研究表明胸腺素β4对改善组织的缺氧有着积极地作用,在发生局灶性脑缺血后胸腺素β4的表达量会升高,这表明在修复和重塑未完全损伤的神经元过程中,神经突触的延长和恢复需要胸腺素β4。缺氧过程中,胸腺素β4在神经细胞的形成、重建以及编码基因的转录过程中都起着积极的促进作用[3]。

3.3 抗细胞凋亡

细胞凋亡是急性心肌缺血和再灌注过程中心肌细胞死亡的重要原因,在诱发性心肌梗死啮齿类动物模型研究发现胸腺素β4对受损的心肌具有明显的保护作用。同时,还有研究发现加入胸腺素β4后体外培养的心肌细胞能存活明显高于对照组。胸腺素β4还能保护暴露于腐蚀性物质而受损的角膜上皮细胞能阻止细胞凋亡。

3.4 抑制炎性反应

心肌损伤伴有炎症的发生,胸腺素β4可以促进损伤愈合和降低细胞因子和趋化因子mRNA的表达,尤其可以降低白细胞介素-1和巨噬细胞炎症反应蛋白的转录。这表明胸腺素β4降低了多形核细胞的炎症反应,确保了炎症反应的强度,以达到促进损伤愈合的作用。

综上所述,胸腺素β4有较为复杂的生物学功能,能从多种机制和途径促进伤口的愈合。研究表明胸腺素β4能通过刺激成人心外膜干细胞分化、抗细胞凋亡、抑制炎性反应、缺氧组织中的积极作用等机制对心肌缺血再灌注损伤有保护作用。

[1]王新波,熊斌,周瑞.胸腺素β4真核表达载体的构建及其对血管内皮细胞增殖的影响[J].武汉大学学报(医学版),2006,27(5):564-568.

[2]洪勇,廖文胜,莫瑞祥.潘生丁预处理对大鼠肝缺血/再灌注损伤的保护作用[J].中国危重病急救医学,2006,18(7):425-427.

[3]李艳,王冠,于虎.重组胸腺素β4调节创伤皮肤层粘连蛋白5表达的研究[J].中国修复重建外科杂志,2008, 22(11):32-36

[4]翟晓梅.瘢痕发病情况及易感基因组织定位研究[D].北京:北京大学,2003.

[5]聂芳菲,吴江群,秦泽莲.瘢痕疙瘩和增生性瘢痕中胸腺素β4基因表达变化及其意义[J].中国危重病急救医学,2005,26(2):80-83.

[6]秦泽莲,刘刚,聂兴举.瘢痕疙瘩和增生性瘢痕组织差异表达基因文库及其构建方法[P].中国:03136990.1,2007.

[7]冉珂,段开明,邹定全.异氟醚延迟相预处理对兔心肌缺血-再灌注损伤的保护作用[J].临床麻醉学杂志,2008,24(8):679-682.

[8]Smart Murry CE,Jenning RB,Reimer KA.Preconditioning with ischemia:a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium[J].Circulation,1986,74(5):1124-1136.

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