細胞與疾病1細胞與疾病

周愛玲細胞與疾病2成人機體約含有6×1013個細胞新生嬰兒機體含有2×1012個細胞

細胞細胞膜：又稱質膜(plasmalemma)或漿膜細胞漿：高爾基體、溶酶體、線粒體、內質網等細胞核：由雙層的核膜包著。

細胞與疾病3第一部分生物膜與疾病第二部分細胞損傷與保護細胞與疾病4第一部分生物膜與疾病

細胞膜、細胞器膜及核被膜統(tǒng)稱為生物膜。生物膜在細胞的結構和功能中起關鍵作用，它不僅起分割膜內、外兩部分和屏障的作用，而且參與所有生命過程。細胞與疾病5第1節(jié)生物膜的組成、結構和功能

生物膜由膜蛋白、脂質和糖組成。

蛋白質約占30%～40%按照蛋白質在膜內的部位內在蛋白(整合蛋白integralprotein)

外在蛋白(peripheralprotein)。按膜蛋白的化學組成糖蛋白非糖結合蛋白一、生物膜的組成細胞與疾病6一、生物膜的組成脂質約占40%～50%：磷脂Phospholipid)

糖脂(glycolipid)

類固醇(steroid)

糖占1%～5%：糖蛋白糖脂不同的細胞其組分差異很大。細胞與疾病7二、生物膜的結構①磷脂雙分子層和蛋白質或其復合體排成相互交替的鑲嵌面；②膜內在蛋白質與磷脂以疏水鏈結合在形成穩(wěn)定的膜結構中起主要作用；③分布于膜兩側的蛋白質、脂質和糖類等組分和性質是不同的，脂質雙分子層可以彼此單獨運動；④膜結構具有相對流動性。隨著環(huán)境條件變化，脂質分子的晶態(tài)和液晶態(tài)是互變的；⑤膜中各種組分在細胞中經常處于不斷更新的狀態(tài)；⑥膜中各種組分的排列是不對稱的。

細胞與疾病8膜的骨架蛋白

細胞膜上有蛋白質組成的骨架網。紅細胞骨架蛋白包括血影收縮蛋白、肌動蛋白、內收蛋白、原肌球蛋白、4.1蛋白、錨蛋白。由收縮蛋白和肌動蛋白的協(xié)調作用，維持正常紅細胞的圓盤形。由血影收縮蛋白與肌動蛋白、錨蛋白間的相互作用，4.1蛋白與肌動蛋白間的相互作用可使紅細胞具有高度的變形性。

細胞與疾病9

三、生物膜的功能1.細胞膜能分割和維持細胞的形態(tài)；2.物質轉運：物質的跨膜轉運方式可分為：被動轉運（簡單擴散、易化擴散）、主動轉運（鈉鉀泵、鈣泵、協(xié)同轉運）；3.能量轉換：物質代謝氧化過程在線粒體內膜完成。呼吸鏈的組分分布在線粒體內膜上，包括NADH脫氫酶和鐵硫蛋白、輔酶Q以及細胞色素體系；4.識別和信息傳遞：細胞對異物的識別及細胞與細胞之間的識別，起主要作用的是質膜上的糖蛋白及糖脂。神經遞質、激素、各種體液因素、藥物等與細胞膜的受體、酶相互作用，通過細胞信號傳遞系統(tǒng)才能產生代謝變化和功能效應；5.與細胞運動、分化等有關。細胞與疾病10

第2節(jié)生物膜與疾病的關系許多疾病可出現(xiàn)膜的異常變化，以膜脂或膜蛋白的改變?yōu)橹?，包括結構和功能的異常。這些變化可能是某些疾病的發(fā)病環(huán)節(jié)或后果，因此，有人提出“膜病”的概念。其中研究最多的是紅細胞膜病。細胞與疾病11一、紅細胞膜異常為主的疾病

（一）原發(fā)性紅細胞膜異常的疾病1．遺傳性球形紅細胞癥：細胞與疾病12一、紅細胞膜異常為主的疾病1．遺傳性球形紅細胞癥：是紅細胞膜骨架蛋白異常引起的遺傳性溶血病。特點：外周血中有較多的球形紅細胞和紅細胞滲透性增加，表現(xiàn)為貧血、黃疸和脾腫大。紅細胞膜的穩(wěn)定性主要取決于膜骨架蛋白的結構和功能；發(fā)病機制：由于紅細胞膜蛋白基因異常引起的分子病變，主要涉及收縮蛋白、錨蛋白、4·2蛋白和帶3蛋白；

①膜蛋白異常導致膜骨架蛋白和膜脂質雙層的垂直連接障礙，雙層脂質不穩(wěn)定，使未被膜骨架蛋白支持的脂質以出芽形式形成囊泡而丟失。膜脂質的丟失使紅細胞表面積減少，表面積和體積降低，細胞變成球形，使變形性減退。

（一）原發(fā)性紅細胞膜異常的疾病

細胞與疾病131．遺傳性球形紅細胞癥：發(fā)病機制：

②膜收縮蛋白由α鏈和β鏈組成，該病在膜收縮蛋白β鏈的N末端有缺陷，使膜骨架蛋白各組分之間或骨架之間的結合障礙，膜的穩(wěn)定性降低、易碎裂；③收縮蛋白α-亞單位量的減少和疾病的嚴重程度呈正相關；④紅細胞膜骨架蛋白異常，通透性增加，使被動性鈉鹽內流增加；Na+-K+-ATP酶活性降低，使Na+、K+轉運功能異常，使細胞內Na+濃度增加；⑤球形細胞內ATP相對缺乏，膜上Ca2+-Mg2+-ATP酶受到抑制，鈣沉積在膜上，使膜的柔韌性降低。（一）原發(fā)性紅細胞膜異常的疾病細胞與疾病14紅細胞呈橢圓形，橫徑縮短，長徑增大，正常人橢圓形紅細胞也可高達15%。這種紅細胞多見于遺傳性橢圓形紅細胞增多癥，這種紅細胞至少占25%，一般要高于25%-50%才有診斷價值。（一）原發(fā)性紅細胞膜異常的疾病2．遺傳性橢圓形紅細胞癥：原發(fā)病變是膜骨架的異常細胞與疾病152．遺傳性橢圓形紅細胞癥：原發(fā)病變是膜骨架的異常特點：外周血中有大量的橢圓形成熟紅細胞。多數病人紅細胞膜穩(wěn)定性及可變形性減低、機械脆性增加，易于破裂；該病膜骨架蛋白各組分含量無異常，但紅細胞膜中的收縮蛋白結構異常，主要涉及膜骨架水平方向連接的蛋白，即膜收縮蛋白、肌動蛋白、4.1蛋白-膜收縮蛋白。這些蛋白不能相互連接形成四聚體，使膜骨架的穩(wěn)定性降低；當細胞經過微循環(huán)時，隨著血液的流動，膜骨架蛋白發(fā)生重新連接而變成橢圓形。當外力去除后卻不能恢復正常，成為永久性的橢圓形細胞。另外，有些病人可能是由于膜骨架蛋白不同組分如區(qū)帶2.1蛋白和區(qū)帶3蛋白之間的聯(lián)接有缺陷。（一）原發(fā)性紅細胞膜異常的疾病細胞與疾病16（二）繼發(fā)性紅細胞膜異常所致溶血1．紅細胞膜的氧化損傷

①自由基等對紅細胞膜的氧化作用使膜脂質和膜蛋白組分改變，一些膜酶活性下降，變形性減低，脆性增加，易于破裂；②血紅素的氧化產物——高鐵原卟啉有破壞紅細胞膜造成溶血的作用；③凡能加速血紅蛋白氧化的化學物質或藥物都可促使更多的超氧化物形成；④紅細胞有對抗氧自由基以防止被氧化的酶系統(tǒng)和物質，如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶、谷胱甘肽、維生素E等。若這些自然保護機制有缺陷或活性氧的衍生物過多，對血紅蛋白和紅細胞都可造成不可逆性損傷。細胞與疾病171．紅細胞膜的氧化損傷

⑤其他：血紅蛋白異常、酶缺陷等，使紅細胞膜易遭受氧化也可使紅細胞破裂、造成溶血；

A.珠蛋白生成障礙性貧血病人的紅細胞膜內不飽和脂肪酸減少、磷脂酰乙醇胺（PE）減少，膜脂質過氧化作用增強、丙二醛生成增加；

B.葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏病人的紅細胞膜脂質中PE減少，膜蛋白分子間形成聚合體，使紅細胞可變形性減低、壽命縮短；

C.某些肝豆狀核變性患者突然由肝臟釋放大量銅，血銅急劇增高，銅可催化超氧及過氧化物的形成，也可發(fā)生嚴重的血管內溶血。細胞與疾病18

（二）繼發(fā)性紅細胞膜異常所致溶血2．嚴重肝病患者有紅細胞膜病變

肝病患者的紅細胞膜的膽固醇/磷脂酰膽堿（PC）的比值增加，因此膜流動性降低、細胞變形性減低。A.酒精中毒性肝硬化：紅細胞呈刺狀、壽命縮短，主要是膜膽固醇增加。由于肝產生了不正常的低密度脂蛋白可將較多的膽固醇運載給紅細胞，使膜膽固醇增高，膜脂質流動性減低，同時影響膜脂質和膜蛋白的關系、膜蛋白的排列組合和膜收縮蛋白的磷酸化。這種紅細胞變形性減低，易在脾內破壞；B.家族性肝內膽汁瘀積癥：患者有刺狀紅細胞所致溶血，紅細胞膜膽固醇含量增高。有些膽道閉塞癥病人，血清中膽固醇酯減少，游離膽固醇及膽堿卵磷脂均增加。過多的脂質可載入紅細胞膜。膽道阻塞解除后，此脂質變化消失而恢復正常。細胞與疾病19（二）繼發(fā)性紅細胞膜異常所致溶血3．有些藥物、毒素(如含磷脂酶A2的蛇毒和蜂毒)、抗原抗體反應均可引起膜損傷，甚至造成嚴重溶血。

細胞與疾病20二、補體與細胞膜損傷補體攻膜復合體補體分子活化組裝成導致細胞溶破C5b～C9被稱為攻膜復合體(membraneattackcomplex，MAC)，引起細胞膜的不可逆損傷。組成MAC的蛋白質有五個：C5b、C6、C7、C8及C9，它們單獨均不能與磷脂結合，沒有溶血活性，組裝后獲得了嗜脂性，插入膜內形成孔道，也可將膜拆散；MAC的大小及組成并不均一，若C9數目少，不出現(xiàn)膜性損傷，若C9數目多，膜損傷即可出現(xiàn)；MAC對膜磷脂的強烈疏水作用可以擾亂有序的脂質分子間的協(xié)同作用，導致雙層脂重新取向，并采取相應的構型。這樣在各脂相交界處出現(xiàn)結構缺陷，允許離子跨膜穿行，失去通透屏障作用。細胞與疾病21三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)PNH是一種獲得性慢性溶血性貧血。臨床表現(xiàn)以與睡眠有關的、間歇發(fā)作的血紅蛋白尿為特征，伴有全血細胞減少或反復血栓形成；是由于骨髓損傷，使造血干細胞基因突變，在紅細胞膜上缺乏抑制補體激活及膜反應性溶解的蛋白質。引起的紅細胞、粒細胞、血小板以及紅系和粒系的前體細胞都對補體敏感。特別是紅細胞對補體異常敏感；PNH細胞膜上有多種蛋白質的缺陷，其中有許多是補體調節(jié)蛋白；細胞與疾病22三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)1．衰變加速因子(DAF)：是存在于血細胞(紅細胞、白細胞、血小板)膜上的一種糖蛋白，可同C2競爭與C4b的結合，抑制C3轉化酶形成，并促進其分解，從而抑制MAC的形成，使細胞免受補體的損傷。

PNH除紅細胞外，粒細胞、血小板，甚至淋巴細胞上也有DAF的缺陷；致細胞對補體異常敏感；2．C8結合蛋白：存在于正常紅細胞、血小板膜上。其主要作用是與自身或同種異型的C8分子結合，封閉C5b-8的C8結合位點，從而抑制MAC的形成。

PNH-Ⅲ型紅細胞膜上缺乏C8結合蛋白。補體調節(jié)蛋白缺陷細胞與疾病23三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)3．膜反應性溶解抑制因子(MIRL)：存在于正常紅細胞膜上，能抑制結合在細胞膜上的C5b-7再與C7結合，從而抑制MAC的形成。

PNH-Ⅲ型和Ⅱ型紅細胞膜皆存在MIRL的缺陷，導致紅細胞對補體介導的溶解敏感。

PNH異常血小板缺乏MIRL，因此，有更多的含C9聚合物的復合體附著在膜上，引起血小板囊泡化，這種囊泡不能使酸性磷脂維持在內層而暴露在外表面，增加了因子Ⅴa、Ⅹa的作用面，有較多的凝血酶原變?yōu)槟?，易發(fā)生血栓；4．血小板激活：在體內自發(fā)激活的補體不足以引起PNH血小板的溶破，但能刺激PNH血小板釋放大量生物活性物質如TXA2和5H-T，這是PNH常伴發(fā)血栓形成的原因之一；另外，補體激活的血小板表面形成C5b-9可進一步激活血小板，導致PNH形成血栓的正反饋；

5．紅細胞膜上其他蛋白的異常如PNH紅細胞膜上乙酰膽堿酯酶活性降低；PNH紅細胞和血小板均有C3b／C4b受體(CR1)的缺陷，但與細胞補體敏感性無關。

補體調節(jié)蛋白缺陷細胞與疾病24四、高血壓病

高血壓病與細胞膜多種功能障礙有關：血管平滑肌鈉、鈣、磷脂酰肌醇代謝和pH值的變化，提高阻力血管反應性或支配阻力血管的交感神經興奮性升高而形成高血壓。①膜的缺陷：通過跨膜“滲漏”導致細胞內高鈣、高鈉、低鉀。②機械性損傷：高血壓本身機械性地損傷心肌膜、血小板和紅細胞膜，使細胞內Ca2+升高。已證明血管平滑肌、心肌、脂肪細胞、紅細胞、白細胞和血小板出現(xiàn)異常的Ca2+變化。原發(fā)性高血壓病人血小板[Ca2+]i升高，而且與收縮壓和舒張壓直接相關；③膜去極化，引起膜電位依賴性鈣通道開放，Ca2+內流增加，細胞興奮性增強；④Na+-Ca2+交換減慢，細胞內Ca2+增加，影響血管平滑肌的興奮-收縮耦聯(lián)，使血管緊張性增高，外周阻力增大，血壓增高。1．胞漿游離鈣升高細胞與疾病25四、高血壓病

原發(fā)性高血壓細胞膜Na+-K+-ATP酶活性降低，細胞內Na+濃度增高，引起高血壓：①細胞內鈉增加，細胞水腫，動脈壁鈉水潴留，導致動脈管腔狹窄，阻力增加；②Na+／H+交換活性增高，細胞內pH升高、導致細胞堿化和血管平滑肌過度生長。2．細胞內鈉離子升高細胞與疾病26四、高血壓病3．膜脂質的變化原發(fā)性高血壓病人紅細胞和血小板膜非飽和脂肪酸成分減少，伴有紅細胞膜流動性下降。

細胞與疾病27五、動脈粥樣硬化動脈粥樣斑塊中有泡沫細胞(foamcell)：是吞噬了大量膽固醇的巨噬細胞。血漿中70%的膽固醇由低密度脂蛋白(LDL)攜帶，脂蛋白apoB—100為LDL的結構成分，是許多細胞表面受體的配體。LDL經修飾后，使apoB—100構象及電荷性改變，被巨噬細胞表面的清道夫受體識別結合，得以無限制地進入并蓄積于巨噬細胞中成為泡沫細胞；在內皮受損處聚積而被活化的血小板增加巨噬細胞對膽固醇吞噬，加速泡沫細胞的形成；

高脂血癥患者血小板活性增高：其原因是血小板膜由血漿獲得了較多的膽固醇，改變了膜的生物物理性質。使血小板膽固醇與磷脂含量的比值升高，膜流動性降低，使血小板對凝血酶的親和力增加和凝血酶的受體數目增加。

細胞與疾病28六、惡性腫瘤

細胞癌變最顯著的特征是細胞表面結構、理化性質和功能發(fā)生改變，使膜流動性異常、細胞連接和通信中斷、細胞識別和粘著能力降低，導致細胞增殖失控并發(fā)生浸潤轉移。1．喪失接觸抑制：培養(yǎng)的癌細胞失去了正常細胞的接觸抑制特性。細胞表面的粘著性降低、易于移動，并出現(xiàn)癌細胞特異性抗原。膜的變化是因為有特殊的蛋白質或糖蛋白或糖脂的糖鏈缺陷，即短縮；腫瘤細胞表面糖脂改變：糖鏈短缺不全，出現(xiàn)一些簡單的前體糖鞘脂，而高級的神經節(jié)苷脂缺失；細胞表面的糖基轉移酶活性降低或糖基水解酶活性升高，使細胞表面的糖鏈不能延伸接觸，粘著力下降，失去接觸抑制，導致癌細胞浸潤轉移。細胞與疾病29六、惡性腫瘤2．膜脂質過氧化：脂質過氧化物可與蛋白交叉連接，并可影響細胞膜和有絲分裂；活性氧主要影響促癌階段；過量的活性氧引起脂質過氧化，DNA氧化損傷，最終影響癌基因表達；許多促癌物可引起脂質過氧化，氧自由基損傷引起腫瘤細胞膜的結構和功能改變；過量的氧自由基在促發(fā)和維持腫瘤的生長中可能起作用。而抑制脂質過氧化的抗氧化劑又表現(xiàn)出抗促癌活性。細胞與疾病30六、惡性腫瘤3．膜流動性的改變：腫瘤細胞膜流動性有如下規(guī)律：

實體瘤細胞膜流動性較正常細胞的流動性低；腹水瘤、白血病等細胞膜的流動性較正常細胞的流動性高？有人認為腫瘤細胞膜保持了較多的不飽和脂肪酸水平，因此膜流動性加強。也可能與瘤細胞膜成分的改變、特別是膽固醇的含量和比值有關；某些藥物如維甲酸等可使細胞膜流動性改變，影響細胞膜上蛋白的位置，導致細胞膜上抗原決定簇的暴露或掩蓋，從而引起細胞免疫原性的改變。腫瘤細胞免疫原性的增強可誘發(fā)機體的抗腫瘤免疫反應，使腫瘤轉移能力降低。細胞與疾病31六、惡性腫瘤4．細胞外骨架的異常：與腫瘤細胞浸潤和轉移有關腫瘤細胞表面纖維連接蛋白(Fn)減少或分布改變。浸潤性癌細胞表面、瘤塊周圍及基膜中均缺乏Fn。這是由于合成減少、降解加速，導致與細胞結合發(fā)生缺陷。因此，細胞表面Fn或其受體的缺乏可能與腫瘤細胞間粘附能力降低而易脫落有關。細胞與疾病32六、惡性腫瘤5．內源凝集素

腫瘤細胞表面有與半乳糖特異結合的凝集素，與細胞惡化、腫瘤轉移有密切關系；細胞表面凝集素介導細胞間的粘附，使腫瘤細胞結合于鄰近細胞膜的含糖成分；自纖維肉瘤提取的兩種內源凝集素L-14.5和L-34的總量隨著惡性程度增加而逐漸增高，說明細胞表面凝集素在惡性表型表達中起作用；凝集素單抗mAb5D7能抑制癌細胞表面凝集素活性，影響體外培養(yǎng)瘤細胞的集落形成，使機體肺部腫瘤細胞集落形成減少。細胞與疾病33六、惡性腫瘤6．癌瘤細胞表面糖蛋白的改變

無論體內自發(fā)癌變或體外誘導轉化的惡性細胞，其表面糖鏈結構均有顯著改變；某些糖鏈唾液酸化程度較高，其生物學效應：

(1)減低腫瘤特異的免疫原性，因此，能降低機體的抗腫瘤免疫反應，使腫瘤轉移能力增加；

(2)遮蓋凝集素配體的識別位點，逃避宿主的天然免疫機制；

(3)唾液酸基團在生理pH下解離成負離子，腫瘤細胞間同種電荷的排斥力使其易從腫瘤塊上脫落；

(4)某些腫瘤細胞的侵襲、轉移潛能與糖鏈的唾液酸化程度相符合。

細胞與疾病34六、惡性腫瘤7．腫瘤耐藥性與泵糖蛋白

化療失敗的重要原因之一是腫瘤產生耐藥性，常常是同一腫瘤對若干在分子結構及作用機制上不同的化療藥物同時產生抵抗，即多藥耐受性(MDR)。泵糖蛋白(pumpglycoprotein，P-GP)：P-GP是將藥物從細胞內泵出的膜蛋白，由1280個氨基酸殘基組成的肽鏈。肽鏈的兩端游離于胞質中，各有一個ATP結合部位及藥物結合部位，借以將藥物泵出胞外并消耗ATP。且本身具有ATP酶活性，它能利用ATP水解釋放的能量，將大量結構不相關的藥物跨膜移到胞外，使胞內藥物濃度減少；另外，泵糖蛋白還能特異地抑制半胱氨酸、天冬氨酸酶依賴的腫瘤細胞的凋亡。已發(fā)現(xiàn)一些化合物可抑制P-GP的功能使產生MDR的腫瘤細胞重新對化療藥物敏感，即化學致敏劑(che—mosensitizer)

。細胞與疾病35七、肌肉疾病1．線粒體肌?。菏羌∪獾奶禺惒∽?，特點是張力低下、體力活動失去耐力和肌無力；是直接原發(fā)于DNA缺陷或經其它因素介導的生化缺陷，包括呼吸鏈缺陷、底物的轉運、利用缺陷和能量貯存系統(tǒng)缺陷；已證明肌纖維膜上細胞色素氧化酶是存在的，但處于無活性狀態(tài)。細胞與疾病36七、肌肉疾病2．肌營養(yǎng)不良癥

細胞膜部分缺損，伴有該處向內凹陷的圓形或三角形壞死病灶。細胞膜結構異?？赡苁荂a2+在細胞內蓄積：患者肌漿網膜對Ca2+的攝取能力下降、速度減慢。而Ca2+在肌纖維內的沉積顯著和K+外流增強，皆說明細胞膜通透性的異常；電鏡觀察到膜蛋白顆粒顯著減少；肌漿網膜的Mg2+-ATP酶活性下降，但NADH(NADPH)-細胞色素C還原酶活性增高；腺苷環(huán)化酶對腎上腺素或氟化鈉(NaF)的敏感性喪失，此酶的變化可見于病人的肌纖維膜，肝細胞膜和紅細胞膜。病人骨骼肌中磷脂含量下降和膽固醇含量增加，質膜流動性比正常低。細胞與疾病37七、肌肉疾病3．肌強直綜合征病因是肌細胞膜的異常。肌細胞膜對K+通透性高、對Cl-通透性低。病人紅細胞膜Na+-K+交換反應異常、膜蛋白激酶活性降低，膜流動性增大；周期性四肢麻痹伴有低鉀血癥可能也是膜系統(tǒng)的異常。

細胞與疾病38八、特殊生物膜的障礙

1．腎炎時基底膜的變化：腎炎時：基底膜膠原蛋白的不溶部分發(fā)生改變，氨基葡萄糖及膽固醇含量增加，半乳糖及氨基半乳糖減少；

糖尿病性腎病：基底膜的羥脯氨酸增加、羥賴氨酸及二糖增加，伴有胱氨酸及唾液酸的減少；

人類膜性增殖性腎炎：基底膜的脯氨酸、羥脯氨酸及甘氨酸增加；當基底膜有病變，篩選效應失常，首先漏出的是白蛋白，病變發(fā)展則大分子也可漏出；

2．刷狀緣膜異常：刷狀緣由一種特殊的柱狀上皮細胞構成，它存在于小腸及腎近曲小管，主要功能是吸收，當其結構及功能紊亂會造成吸收障礙；使二糖的消化吸收及單糖的轉運障礙；如蔗糖酶-異麥芽糖酶缺陷癥病人刷狀緣膜這兩種酶活性都低。

細胞與疾病39八、特殊生物膜的障礙3．肺表面活性物質（PS)異常：PS是Ⅱ型肺泡上皮細胞合成和分泌的脂蛋白。其中90%是脂質，主要是磷脂；PS分布于肺的終末氣道表面，具有降低肺泡表面張力，防止呼氣末肺萎陷，維持小氣道通暢、降低氣道阻力作用；急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)早期致病因素直接或間接損傷Ⅱ型肺泡上皮細胞，干擾PS合成和代謝，導致PS缺乏和滅活，PS總量減少；

ARDS時肺泡-毛細血管膜通透性增加，許多可溶性血漿蛋白進入肺泡腔與PS競爭肺泡表面、阻礙磷脂膜的形成。ARDS時PS缺乏或嬰兒因肺發(fā)育不成熟所致的原發(fā)性PS缺乏皆可促進肺損傷的發(fā)生發(fā)展，而肺損傷又進一步導致PS功能障礙，形成惡性循環(huán)；正在研究應用外源性PS治療ARDS，效果不一致。細胞與疾病40

第二部分細胞損傷與保護細胞的狀態(tài)正常活動適應（adaptation）損傷（injury）死亡（death）

在復雜多變的環(huán)境中，體內外有多種因素可以影響細胞的正?；顒樱患毎c環(huán)境之間不斷地交換信息，隨時對環(huán)境的變化做出調整，以維持正常功能的穩(wěn)定，這一過程稱為適應；

損傷意味著受到剌激的細胞在應激環(huán)境中已不再能維持其正常的功能活動，細胞本身由一個適應性細胞轉變?yōu)橐粋€損傷性細胞。

細胞與疾病41細胞死亡細胞死亡，是指細胞生命的結束，是細胞功能被破壞的不可逆狀態(tài)，細胞死亡有兩種不同的形式：細胞壞死和細胞凋亡；細胞在應激環(huán)境中，是產生適應性反應，還是出現(xiàn)可逆性或不可逆性損傷，取決于應激原的性質和作用強度以及細胞的種類；凡是能引起應激反應的各種因素都可成為應激原（stressor）（如環(huán)境因素、機體的內在因素等）；例如，神經細胞由于需氧量大而儲氧量小，對缺氧最為敏感。當缺氧嚴重到一定的程度，會引起各種細胞相繼損傷和死亡；細胞具有自我修復和再生的能力，可以防止損傷進一步加重和細胞死亡。細胞與疾病42第一節(jié)細胞損傷第二節(jié)細胞保護細胞與疾病43細胞損傷(休克時細胞的損傷)細胞與疾病44

第一節(jié)細胞損傷（一）缺氧缺氧導致細胞代謝紊亂和功能異常，使細胞腫脹、破裂，甚至細胞死亡。由于膜通透性的改變，胞質中的許多酶可彌散到血液中，如心肌梗死時，血清磷酸肌酸激酶增加。缺氧對細胞的損傷取決于缺氧的時間和程度以及細胞對缺氧的耐受性。（二）物理性因素如機械力、溫度、電離輻射等均可引起細胞損傷。電離幅射可使膜形成脂質過氧化物而改變膜的脂類成分，還能增加膜的通透性。溫度變化影響膜的結構和功能。當溫度超過49℃時，紅細胞膜蛋白質變性，使膜彈性及變形降低，紅細胞易被破壞。一、細胞損傷的原因細胞與疾病45（三）化學性因素

包括化學物質和化學藥物，它們既可以直接損傷細胞膜，也可以被攝入細胞，干擾細胞的代謝過程；如四氯化碳（CCl4）中毒是膜損傷的典型實例。CCl4進入體內后經肝臟細胞色素P450代謝為三氯甲基自由基，造成膜廣泛過氧化，導致細胞功能異常?？梢怨舾闻K大分子，主要引起中央靜脈周圍肝細胞壞死，長期反復給予后，可導致肝臟內纖維組織增生，最后產生小結節(jié)性肝硬化，少數也可出現(xiàn)大結節(jié)性肝硬化。用CCl4造成大鼠慢性肝損傷的病理過程與人類慢性肝炎向肝纖維化、肝硬化發(fā)展的病理過程相類似。

一、細胞損傷的原因細胞與疾病46

（四）生物性因素如細菌、病毒、霉菌、寄生蟲等以多種方式損傷細胞，這取決于病原體的種類和人體的防御功能；如感染乙肝病毒后，可造成肝細胞膜的嚴重受損，使膜的穩(wěn)定性遭到破壞，并引起細胞內某些酶的釋放，損傷細胞。又如艾滋病病毒（HIV）包膜的糖蛋白插入細胞膜，可增加細胞膜的通透性，造成正常離子屏障的損傷；

（五）遺傳性因素如肌營養(yǎng)不良、家族性高膽固醇血癥、氨基酸尿癥等，這些遺傳病可引起細胞損傷，使膜的結構和形狀及其受體等發(fā)生改變；（六）免疫性因素免疫反應異常，如對外源性抗原的超敏反應、自身免疫反應和免疫缺陷等都是導致細胞損傷的常見原因。一、細胞損傷的原因細胞與疾病47二、細胞損傷的機制一般來說，應激原的剌激決定細胞產生適應性反應還是損傷性變化；損傷較輕時，細胞具有足夠的儲備能力完成其正?；顒佣槐憩F(xiàn)出功能異常；損傷較重時，細胞可減弱或喪失其功能，甚至出現(xiàn)水腫、脂肪變性等形態(tài)結構的改變；應激原的性質和細胞種類的不同，損傷引起的改變各異，但共同的改變是細胞能量代謝和細胞膜功能障礙。

細胞與疾病48（一）缺血/缺氧介導的細胞損傷缺血、缺氧引起細胞能量代謝障礙的中心環(huán)節(jié)是干擾氧化磷酸化，減少ATP合成；缺氧有氧氧化受阻，ATP減少而ADP增加，導致磷酸果糖激酶激活，增加了糖酵解速率，但無氧酵解產生的ATP難以滿足細胞的需要，繼而對細胞產生廣泛的影響；嚴重缺氧，線粒體調節(jié)能量代謝的主要位點，如ATP合酶、無機磷（Pi）載體等功能異常，導致線粒體腫脹和溶解。ATP生成減少和不斷消耗，使AMP和Pi含量增加；糖酵解增加引起乳酸堆積；能量不足使離子轉運失常；細胞內溶質積聚，膜兩側滲透壓失衡和細胞自溶是生物能量代謝障礙最普遍的嚴重后果。1、能量生成障礙細胞與疾病49（一）缺血/缺氧介導的細胞損傷細胞膜功能障礙包括膜磷脂和膜蛋白的改變；①缺血、缺氧，能量不足使細胞膜上的Na+-K+-ATP酶功能抑制，Na+主動轉運出細胞減少，胞漿Na+濃度增加，細胞外水內流，細胞腫脹。細胞器對水的吸收增加可引起線粒體腫脹、內質網擴張等變化，進一步影響其功能；②細胞水腫是對能量代謝異常的最初反應，是一種可逆性損傷。如果供氧和ATP合成恢復，細胞可恢復正常。如果損傷性剌激持續(xù)存在，細胞膜損傷加重，膜完整性喪失、物質轉運障礙、跨膜信號轉導異常，進而導致鈣超載、線粒體損傷和溶酶體破裂等，甚至細胞死亡。2、細胞膜功能障礙細胞與疾病50（一）缺血/缺氧介導的細胞損傷③細胞內鈣聚積可激活磷脂酶催化膜磷脂降解。鈣可激活蛋白酶，破壞細胞骨架蛋白，而骨架蛋白異常又可加重膜損傷；ATP不足抑制細胞合成新的磷脂蛋白；④細胞內堆積的代謝產物也可破壞已損傷的膜結構。細胞內pH降低和水腫導致溶酶體破裂，水解酶釋放入胞漿，細胞溶解；因此，有學者提出細胞膜的嚴重損傷是不可逆細胞損傷的關鍵。2、細胞膜功能障礙細胞與疾病51（一）缺血/缺氧介導的細胞損傷可逆性細胞損傷通常累及細胞膜和細胞漿，細胞核在形態(tài)上能維持完整性，但對基因表達的調控已出現(xiàn)變化；缺氧可誘導調節(jié)糖酵解的酶，如磷酸丙糖脫氫酶表達增加；誘導熱休克蛋白的表達；促進細胞因子、生長因子和炎性蛋白等的表達。缺氧還可激活某些對氧化反應敏感的轉錄因子，如NF-κB等。3、基因表達的改變細胞與疾病52（二）自由基介導的細胞損傷

1、概念與類型自由基（freeradical）：是在外層電子軌道上含有單個不配對電子的原子、原子團和分子的總稱。細胞與疾病53-.O2和OH·1O2和H2O2脂質氧自由基：LO·、LOO·NO非脂質氧自由基氧自由基非自由基物質活性氧活性氧：是指一類由氧形成的、化學性質較基態(tài)氧活潑的含氧代謝物質。細胞與疾病542、自由基的代謝-.O2H2O2OH·H2OO2e-e-+2H+e-+H+e-+H+

H2O細胞與疾病553、氧自由基生成增多的機制黃嘌呤氧化酶形成增多中性粒細胞:呼吸爆發(fā)線粒體功能受損細胞與疾病56XO形成增多ATP次黃嘌呤黃嘌呤O2XO尿酸XDXOCa++++

H2O2-.O2++

H2O2-.O2OH.

缺血期

再灌注期細胞與疾病57中性粒細胞:

呼吸爆發(fā)（氧爆發(fā)）：再灌注期組織重新獲得O2供應，激活的中性粒細胞耗氧量顯著增加，產生大量氧自由基，稱呼吸爆發(fā)。

3、氧自由基生成增多的機制細胞與疾病583、氧自由基生成增多的機制線粒體功能受損:

缺血缺氧使ATP減少，Ca2+經鈣泵攝入肌漿網減少，進入線粒體增多，使線粒體功能受損，細胞色素氧化酶系統(tǒng)功能失調，以致進入細胞內的氧，經4價還原形成水減少，經單電子還原形成的氧自由基增多。

細胞與疾病591.生物膜脂質過氧化增強（破壞細胞膜性結構）

①破壞膜的正常結構：膜的液態(tài)性、流動性降低，通透性增加，細胞外Ca2+內流增加；②間接抑制膜蛋白功能：使膜脂質之間形成交聯(lián)和聚合，使離子泵失靈和細胞信號轉導功能障礙；

③促進自由基和其他生物活性物質生成：激活磷脂酶C、磷脂酶D，分解膜磷脂，催化花生四烯酸代謝反應，在增加自由基生成和脂質過氧化的同時，形成多種生物活性物質，如前列腺素、血栓素、白三烯等，促進損傷；④線粒體功能受損——ATP生成減少。自由基的損傷作用細胞與疾病60

自由基的損傷作用2.抑制蛋白質的功能：自由基可引起蛋白質分子肽鏈斷裂，使氨基酸殘基氧化。脂質過氧化物可造成蛋白質（包括酶）的變性和功能喪失。

例如，NO是一種氣體自由基，大量的NO和氧競爭與線粒體內膜的細胞色素氧化酶系統(tǒng)中的血紅素結合位點相結合，從而抑制酶活性，阻斷電子傳遞和氧化磷酸化。此時，線粒體損傷是可逆的。隨著損傷的加重，NO與因電子傳遞受阻產生的超氧陰離子形成更強的超氧亞硝酸鹽陰離子（ONOO-），后者抑制NADH脫氫酶和細胞色素還原酶系統(tǒng)的功能，并造成線粒體膜脂質過氧化，引起線粒體不可逆性損傷。3.破壞核酸及染色體：自由基可以引起DNA氧化，造成堿基片段缺失、基因突變等。損傷的DNA不能修復或錯誤修復是導致腫瘤發(fā)生的重要原因。自由基還可以通過激活轉錄因子NF-κB等，促進細胞因子的表達，進而加速細胞損傷，甚至引起細胞凋亡或死亡。

細胞與疾病61（三）鈣介導的細胞損傷正常情況下，細胞外液游離鈣約1~2mmol/L；而胞漿游離鈣約0.1~0.2μmol/L，兩者相差5千~1萬倍；鈣超載（calciumoverload）：各種原因引起的細胞內鈣含量異常增多并導致細胞結構和功能代謝障礙的現(xiàn)象稱為鈣超載。細胞與疾病621、細胞內鈣超載的機制（1）Na+/Ca2+交換異常：

生理條件下，Na+/Ca2+交換蛋白以正向轉運的方式使細胞外Na+進入細胞，胞漿Ca2+運出細胞，（交換比例為3個Na+交換1個Ca2+）。缺血-再灌注損傷時，Na+/Ca2+交換蛋白激活后反向轉運增強，加速Na+向細胞外轉運，大量Ca2+進入細胞。

Na+/Ca2+交換蛋白何時由正向轉運轉為反向轉運？由于Na+/Ca2+交換蛋白的激活。細胞與疾病63（1）Na+/Ca2+交換異常：①細胞內高Na+對Na+/Ca2+交換蛋白的直接激活：

缺血，ATP含量減少和細胞內酸中毒，可導致鈉泵活性降低，細胞內Na+含量明顯增加；再灌注時缺血細胞重新獲得氧及營養(yǎng)物質供應，細胞內高Na+除激活鈉泵外，還迅速激活Na+/Ca2+交換蛋白，以反向轉運的方式加速Na+向細胞外轉運，同時將大量Ca2+運入胞漿，病理性細胞內Ca2+增加引起細胞損傷。

細胞與疾病64（1）Na+/Ca2+交換異常：②細胞內高H+對Na+/Ca2+交換蛋白的間接激活：缺血期，由于無氧代謝使H+生成增多，組織間液和細胞內H+明顯增多。再灌注，使組織間液H+濃度明顯下降，而細胞內H+仍然很高，形成跨膜H+濃度梯度。細胞膜兩側H+濃度差可激活Na+/H+交換蛋白，促進細胞內H+排出，而使細胞外Na+內流。細胞內高Na+可繼發(fā)性激活Na+/Ca2+交換蛋白，促進Ca2+內流，加重細胞鈣超載。細胞與疾病65（1）Na+/Ca2+交換異常：③蛋白激酶C（PKC）活化對Na+/Ca2+交換蛋白的間接激活：

細胞與疾病661、細胞內鈣超載機制（2）生物膜損傷：①細胞膜損傷：缺血時，細胞膜損傷，Ca2+的通透性增加；Ca2+增加可激活磷脂酶，促進膜磷脂降解，增加膜通透性。缺血再灌注時生成大量的自由基，使細胞膜脂質過氧化，加重膜結構的破壞；②線粒體及肌漿網膜損傷：缺血再灌注時，產生的自由基使線粒體腫脹，氧化磷酸化功能受損，ATP減少，鈣泵功能障礙，使細胞漿中游離鈣增加，促進鈣超載。細胞與疾病672、鈣超載損傷細胞的機制（1）激活磷脂酶：磷脂酶（phospholipase,PL）有多種亞型，如PLA、PLC和PLD等，廣泛分布于細胞膜上，其中PLA2是鈣依賴性的。Ca2+升高激活PLA2，后者大量分解膜磷脂，破壞膜完整性；而產生的花生四烯酸等代謝產物又可進一步損傷細胞；（2）激活蛋白酶：Ca2+升高可激活鈣依賴性蛋白酶，產生多種損傷作用。例如，促進黃嘌呤脫氫酶轉化為黃嘌呤氧化酶，加速自由基生成；激活蛋白水解酶，促進蛋白質分解；（3）破壞細胞骨架：鈣在維持細胞骨架的完整性中起重要作用。胞漿鈣濃度升高可使肌動蛋白絲與α-肌動蛋白（α-actinin）分離，誘導細胞骨架改變，從而損傷細胞的形態(tài)與功能。細胞與疾病682、鈣超載損傷細胞的機制（4）抑制心肌收縮功能：胞漿鈣濃度升高可阻礙Ca2+與肌鈣蛋白解離，延緩心肌舒張，進而抑制心肌收縮力。細胞內外鈣分布異常還與其他電解質紊亂一起干擾心肌膜電位，導致心律失常；（5）抑制線粒體功能：線粒體內鈣升高，鈣離子可與磷酸根結合成不溶性磷酸鹽沉積于線粒體內膜，干擾氧化磷酸化，進一步減少ATP生成；（6）激活核酸內切酶：鈣離子升高可以激活核酸內切酶，水解DNA，誘導細胞凋亡。細胞與疾病69第二節(jié)

細胞保護20世紀70年代末發(fā)現(xiàn)，預先應用前列腺素可以明顯減輕或防止多種剌激造成的急性胃粘膜壞死，而且前列腺素的抗損傷作用不是通過抑制胃酸分泌，從而提出前列腺素具有細胞保護作用；目前，細胞保護的概念主要用于描述一類通過內源性或外源性機制增加細胞抗損傷的能力，而不是通過改變有害刺激強度來減弱或消除細胞損傷的現(xiàn)象。

細胞與疾病70一、細胞保護的分類（一）適應性細胞保護（adaptivecytoprotection）（二）直接細胞保護（directcytoprotection）實驗發(fā)現(xiàn)，采用弱刺激作用于細胞，減輕或消除隨后而來的強的有害刺激引起的細胞損傷的現(xiàn)象被稱為適應性細胞保護；適應性細胞保護的機制：是采用弱刺激激活了細胞內部的自我保護機制，產生內源性細胞保護因子或調節(jié)物質，從而使細胞對隨后而來的有害刺激具有更強的抵抗能力。受到一種弱刺激的細胞不但可以增強對同一因素的強刺激的抵抗力，產生同源細胞保護，而且對其他有害刺激的抵抗力也有不同程度的增強，產生交叉細胞保護；例如，20%乙醇不但可增強胃粘膜細胞對無水乙醇的抵抗力，而且可以增強其對高濃度鹽酸的抵抗力。細胞與疾病71（二）直接細胞保護

主要指應用外源性細胞保護劑直接增強細胞的抗損傷能力。例如，預先口服或注射前列腺素防止多種有害刺激對胃粘膜的損傷。細胞與疾病72二、細胞保護的機制

細胞保護實質上是通過動員各種機制加強細胞的自我保護能力。

（一）心肌保護（cardioprotection）心肌缺血是造成心肌細胞代謝和功能紊亂甚至細胞壞死的最常見原因；1986年Murry等發(fā)現(xiàn)5分鐘缺血/5分鐘再灌注，重復4次，能使持續(xù)缺血40分鐘引起的狗心肌梗死面積明顯減少，將這種短暫缺血使心肌對隨后較長時間缺血的耐受力明顯增強的現(xiàn)象稱為缺血預處理；研究表明，除短暫缺血外，短暫缺氧預處理、小劑量藥物（去甲腎上腺素等）或毒物（內毒素等）預處理均能增強心肌抗損傷的能力。預處理的心肌保護作用，主要表現(xiàn)在縮小心肌梗死范圍、減輕心律失常和改善收縮功能。細胞與疾病73心肌保護作用的兩個時相：1、早期保護時相（earlyphaseofprotection）又稱經典預處理，指細胞在預處理后其抗損傷的能力立即明顯增強，約可持續(xù)1~3小時。（1）早期保護作用的啟動劑：多種神經內分泌、旁分泌和自分泌因子被認為是預處理早期保護作用的啟動劑。例如，腺苷、去甲腎上腺素、緩激肽、血管緊張素Ⅱ、內皮素等。代謝性因素和自由基也可能參加細胞保護的調節(jié)；①腺苷：腺苷是ATP分解的代謝產物，心肌缺血時腺苷生成增多并釋放入組織間隙。

實驗表明：應用外源性腺苷或腺苷受體激動劑能模擬或增強預處理的保護作用；預先應用腺苷受體阻斷劑則能消除預處理對心肌的保護；

結果提示：預處理時腺苷含量升高是啟動預處理保護機制的基本因素；腺苷受體至少有4種亞型，參與預處理保護作用的是A1和A3受體亞型，它們均與Gi蛋白偶聯(lián)，進一步激活細胞內信號轉導系統(tǒng)。應用Gi抑制劑百日咳毒素可以消除預處理對家兔心肌的保護作用。細胞與疾病741、早期保護時相②自由基：大量自由基生成是造成缺血-再灌注損傷的重要介質，但在短暫缺血-再灌注時少量活性氧（包括NO）可以啟動心肌的自我保護機制。

預先給予小劑量H2O2或NO供體能模擬預處理的抗心律失常作用，并減輕培養(yǎng)的大鼠心肌細胞的損傷；應用NO合酶抑制劑則消除了預處理的抗心律失常作用；

Murry等發(fā)現(xiàn)在預處理前給予自由基清除劑可使預處理的保護作用減少50%，提示小劑量自由基生成可能激發(fā)細胞的自我保護機制；近年來還有實驗表明，小劑量H2O2能減少缺氧-復氧引起的細胞死亡。

（1）早期保護作用的啟動劑細胞與疾病751、早期保護時相③代謝性因素：短暫缺血使心肌儲存的糖原減少，乳酸和H+產生增多。再灌注迅速清除局部聚積的代謝產物，但此時心肌合成糖原的速率很低。當缺乏糖原的心肌遭到持續(xù)缺血損傷時，乳酸和H+的生成減少，明顯減輕了心肌的酸中毒；預處理延遲心肌pH下降的作用比減輕能量消耗的作用更明顯，提示在預處理早期保護作用中，減輕酸中毒遠比緩解能量缺乏更重要，減少H+的生成是保證細胞生存的重要因素；過多的H+可以刺激細胞膜的Na+-H+交換蛋白，促進H+外流和Na+內流，細胞內Na+含量升高。Na+升高一方面增加Na+-H+-ATP酶活性，ATP消耗；另一方面激活Na+-Ca2+交換蛋白，引起鈣超載。酸中毒還可以降低收縮蛋白對Ca2+敏感性，抑制肌漿網功能等。（1）早期保護作用的啟動劑細胞與疾病761、早期保護時相（2）早期保護作用的受體后信號轉導和效應蛋白：腺苷A1及A3受體經Gi蛋白，去甲腎上腺素、內皮素受體等經Gq蛋白啟動細胞內信號轉導系統(tǒng)，引起細胞自我保護反應。

細胞與疾病77（2）早期保護作用的受體后信號轉導和效應蛋白：①蛋白激酶C（PKC）：PKC活化是預處理保護調節(jié)中的重要信號轉導環(huán)節(jié)。缺血或藥物預處理可引起PKC活性升高；PKC激動劑佛波酯可以模擬預處理的心肌保護作用；非特異性PKC抑制劑多粘菌素B能消除預處理的保護作用；說明PKC激活是啟動預處理的中心環(huán)節(jié)。在基礎情況下，PKC以無活性型存在于胞漿，預處理使PKC從胞漿向細胞膜轉移，繼而磷酸化蛋白質起到細胞保護作用。細胞與疾病78（2）早期保護作用的受體后信號轉導和效應蛋白：①蛋白激酶C（PKC）：第一步為PKC轉移，預處理的刺激是使無活性的PKC從胞漿向膜轉移的啟動劑，但PKC轉移到膜并不催化蛋白質磷酸化；第二步為PKC激活，在持續(xù)缺血的早期，缺血刺激使已轉移到膜的PKC活化，并催化下游蛋白質磷酸化，增強心肌對缺血的耐受性。已有實驗發(fā)現(xiàn)大鼠心臟的PKC的某些亞型在預處理時向細胞膜轉移。此外，PKC還可以通過激活轉錄因子，啟動基因轉錄和合成蛋白質，參與預處理延遲保護作用的調節(jié)。細胞與疾病79（2）早期保護作用的受體后信號轉導和效應蛋白：②ATP敏感性鉀（KATP）通道：Noma（1983年）首先報道心肌存在由ATP調節(jié)的鉀通道。ATP在生理濃度時，KATP通道的開放很少，ATP含量降低時，KATP通道開放，K+外流；實驗發(fā)現(xiàn)，家兔、大鼠、狗、豬和人應用KATP通道阻斷劑優(yōu)降糖可以消除缺血預處理的保護作用，而KATP通道開放劑bimakalin能模擬預處理的保護作用。應用腺苷或A1受體激動劑對狗、豬和家兔的心肌保護作用可為KATP通道阻斷劑消除；PKC激動劑的保護作用可為KATP通道阻斷劑消除，進一步證實了在預處理啟動劑和其下游效應蛋白之間的信號轉導關系。

細胞與疾病80細胞與疾病812、延遲保護時相（delayedphaseofprotection）又稱第二窗口保護作用，是心肌的亞急性適應保護反應。預處理的早期保護作用在預處理后1~3h消失，但通常在24h又出現(xiàn)，約可持續(xù)1~3天。在家兔、狗、大鼠、豬和人均已證實存在預處理的延遲保護作用。

細胞與疾病82（1）延遲保護作用的啟動劑和信號轉導①啟動劑：應用A1受體激動劑可以明顯縮小24h后家兔心肌梗死的面積，而阻斷腺苷受體則消除了預處理的延遲保護作用，提示腺苷可能是啟動家兔預處理保護作用全過程的重要介質；自由基是可能的啟動劑；②信號轉導：應用PKC抑制劑能夠消除家兔預處理24h后的心肌保護作用，說明PKC激活亦是延遲保護時信號轉導的中心環(huán)節(jié)。

B.應用酪氨酸蛋白激酶（TPK）抑制劑，可以消除家兔預處理的延遲保護作用;

有學者分別應用PKC抑制劑或TPK抑制劑均能阻斷腺苷A1受體激動劑引起的延遲保護作用，提示延遲保護的信號轉導可能通過PKC和TPK兩條途徑。細胞與疾病83（2）延遲保護作用的效應蛋白：

①熱休克蛋白（heat-shockprotein，HSP)

HSP：指熱應激（或其它應激）時細胞新合成或合成增加的一組蛋白質，它們主要在細胞內發(fā)揮功能，屬非分泌型蛋白質。

HSP可分為兩大類:

●一類為結構性HSP（為細胞的結構蛋白，正常時即存在于細胞內），●另一類為誘生性HSP（由各種應激原如感染、高溫、缺氧等誘導生成）。

細胞與疾病84HSP的基本功能：

結構性HSP：幫助蛋白質的正確折疊、移位、維持和降解的結構性HSP，稱為“分子伴娘”。

細胞與疾病85誘生性HSP：

誘生的HSP主要與應激時

受損蛋白質的修復或移除有關。細胞與疾病86細胞與疾病87熱休克蛋白（Hsp）家兔預處理24h后，心肌Hsp70含量升高，且心肌梗死范圍縮??；熱休克還能誘導狗心肌Hsp70的表達并促進心室收縮功能的恢復；在轉染人誘導型Hsp70基因的小鼠，觀察到缺血-再灌注后心肌收縮功能明顯改善，心臟高能磷酸化合物儲存增多，酸中毒減輕。提示了Hsp70參與對抗缺血-再灌注損傷的心肌保護；Hsp70生成增加可以減少或阻止蛋白質凝聚，維持細胞功能與結構的完整性。Hsp70還可以促進變性的蛋白質解聚和重新折疊，加速損傷心肌的修復，保護細胞。細胞與疾病88（2）延遲保護作用的效應蛋白②錳-超氧化物歧化酶（Mn-SOD）：在真核細胞中，該酶以Cu2+、Zn2+為輔基，稱為CuZn-SOD；線粒體內以Mn2+為輔基，稱Mn-SOD；Mn-SOD是清除超氧陰離子的線粒體抗氧化劑，由應激誘導產生，具有細胞保護作用；狗心肌缺血預處理24h后線粒體Mn-SOD活性明顯增加，心肌梗死范圍減少46%。如預先使用蛋白質合成抑制劑則消除了預處理的延遲保護作用；用小劑量TNF（腫瘤壞死因子）預處理可以增加Mn-SODmRNA的表達，此時細胞對大劑量TNF的耐受力明顯增強；

短暫缺血-再灌注時產生的少量自由基能誘導Mn-SOD的合成，增強了持續(xù)缺血-再灌注時自由基的清除能力，減輕了細胞損傷。細胞與疾病89（二）?；撬釋ρ軆绕ぜ毎谋Ｗo牛磺酸（taurine）是廣泛存在于哺乳類細胞內的游離氨基酸，主要分布于胞漿，它不參與蛋白質的合成。實驗發(fā)現(xiàn)，?；撬釋ι窠浖毎?、心肌、肝、氣管上皮等多種細胞具有保護作用；牛磺酸對血管內皮細胞細胞保護機制？

細胞與疾病90牛磺酸對血管內皮細胞的保護機制？

1、抗氧化作用：?；撬崾求w內生理性的自由基清除劑，也是病理條件下抗自由基、抗脂質過氧化物的重要物質。?；撬嶙鳛橹苯拥目寡趸瘎?，可以清除細胞內生成的自由基，從而減輕因脂質過氧化造成的膜損傷，維持細胞膜及細胞器膜上的多價不飽和脂肪酸相互作用，增強?；撬崤c其載體的親和力，從而調節(jié)膜的離子轉運和水內流，防治受損傷細胞的離子失衡和水腫;TNF-α可以引起血管內皮細胞凋亡，而中性粒細胞激活可介導血管內皮細胞壞死；實驗發(fā)現(xiàn)預先使用?；撬峥梢苑乐够蛎黠@減輕TNF-α或中性粒細胞激活介導的血管內皮細胞凋亡和壞死;清除活性氧及其代謝產物可能是牛磺酸防止血管內皮細胞凋亡和壞死的共同作用環(huán)節(jié)。細胞與疾病91?；撬釋ρ軆绕ぜ毎毎Ｗo機制？2、調節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)：細胞內鈣離子濃度在介導細胞損傷和死亡中起關鍵作用，減輕或防止鈣超載能明顯減輕或防止細胞損傷或壞死。同時，細胞內Ca2+也參與凋亡的信號轉導。使用?；撬釀t減輕細胞內鈣超載，這也是?；撬峒毎Ｗo的機制之一。3、穩(wěn)膜作用：除通過抗氧化作用保護細胞膜的完整性外，?；撬徇€有直接的穩(wěn)膜作用，能降低膜的通透性。細胞與疾病92（三）胃腸粘膜的細胞保護1、前列腺素（PG）對胃腸粘膜的保護（1）PG：在磷脂酶催化下，膜磷脂分解，釋放花生四烯酸，后者在環(huán)氧合酶等催化下生成多種PG，包括PGE、PGF和PGI2等，其中以PGE的含量最高；實驗發(fā)現(xiàn)，PG含量與胃腸道粘膜的損傷有關。胃和十二指腸潰瘍患者其局部PG含量明顯低于健康人；給予動物特異性抗PG抗體可使其產生消化道潰瘍；外源性PG可以減輕有害刺激對胃腸道粘膜的損傷；人工合成的PG類藥物對預防消化道潰瘍有一定作用并可促進潰瘍愈合；研究發(fā)現(xiàn)，給予動物弱酸、弱堿、低濃度酒精等弱刺激后，胃粘膜局部PGE2、PGF2和PGI2合成增加；使用抑制PG合成的藥物消炎痛可消除弱刺激引起的適應性細胞保護作用；給予外源性PG，在不抑制胃酸分泌的劑量下可以防止有害刺激對胃粘膜的損傷，并恢復被消炎痛阻斷的細胞保護作用。細胞與疾病93（2）PG保護胃腸道粘膜細胞的機制：①增加粘膜血流量：整體實驗中，PGE和PGI2具有舒血管作用；PG在介導弱刺激對胃腸粘膜的適應性保護的同時常常伴用粘膜血流量的增加。如預先給予消炎痛阻斷內源性PG合成，在減弱適應性細胞保護作用的同時亦可見粘膜血流量增加的作用降低，這提示PG介導的細胞保護作用與增加粘膜血流量有關。體外培養(yǎng)的大鼠胃粘膜細胞和人胃癌細胞株，排除了粘膜血流量的影響，細胞仍具有抗損傷的自我保護能力，這提示在整體條件下，前列腺素介導的粘膜血流量增加參與細胞保護的調節(jié)，但細胞還具有內在的保護機制。細胞與疾病94（2）PG保護胃腸道粘膜細胞的機制：②調節(jié)離子轉運：胃粘膜細胞Na+-K+-ATP酶是維持細胞內外離子分布的重要因素。正常情況下，Na+從胃粘膜側轉運到漿膜側，使細胞內Na+濃度降低，減少H+返流；有害刺激使細胞內Na+聚積，陰離子和水潴留，粘膜細胞腫脹并在胃酸作用下產生潰瘍，PG增強Na+-K+