再灌注损伤
再灌注损伤是指在缺血一段时间后,当血流恢复到器官时可能发生的自相矛盾的组织损伤。尽管再灌注对于挽救缺血组织是必要的,但氧气的突然恢复及其引发的炎症和生化事件可能会使细胞损伤超出单独缺血所造成的范围。
Definition
再灌注损伤是指在血流恢复到先前缺血的组织时,由活性氧、细胞内钙超载、线粒体功能障碍和炎症反应驱动,并导致损伤程度超出单独缺血所造成的范围的额外细胞和组织损伤。
Scope
本条目涵盖了为什么恢复灌注会加重损伤、主要机制——氧化应激、钙超载、线粒体通透性转换和炎症——以及缺血再灌注作为一种联合损伤的概念。这是一个普通病理学和病理生理学主题,不提供任何特定疗法或患者的指导。
Core questions
- 为什么恢复缺血组织的血流会引起进一步的损伤,而不仅仅是挽救?
- 活性氧、钙超载和线粒体功能障碍在再灌注损伤中扮演什么角色?
- 炎症如何导致再灌注后的损伤?
- 为什么再灌注损伤被描述为联合“缺血再灌注”损伤的一部分?
Key concepts
- 缺血再灌注作为联合损伤
- 活性氧(复氧时的氧化爆发)
- 细胞内钙超载
- 线粒体通透性转换孔
- 炎症和中性粒细胞介导的损伤
- 微血管和无复流现象
- 致死性再灌注损伤
- 内皮功能障碍
Mechanisms
在缺血期间,细胞会积累代谢紊乱,为氧气恢复时进一步的损伤做好准备。再灌注时,氧气的突然重新引入会产生大量活性氧,这些活性氧会压倒抗氧化防御系统,并损伤脂质、蛋白质和DNA。细胞内和线粒体钙超载会发展,氧化应激、钙负荷和pH值正常化的结合有利于线粒体通透性转换孔的开放,从而导致细胞死亡。再灌注还会激活无菌炎症反应,招募中性粒细胞和补体,并引起内皮功能障碍和微血管阻塞(“无复流”现象),这可能会扩大组织损伤。由于缺血期为这些事件奠定了基础,而再灌注触发了它们,因此最好将这一过程理解为联合的缺血再灌注损伤。这些机制在心肌和一般缺血再灌注损伤的综述以及病理学参考文献中都有详细描述。
Clinical relevance
再灌注损伤在缺血后血流恢复的任何情况下都具有相关性——例如心肌梗死治疗后、中风和器官移植中——因为它可能会抵消恢复灌注的部分益处。本条目在参考层面上描述了潜在机制,并非选择或应用于个体任何治疗的基础。
Evidence & guidelines
机制描述借鉴了心肌再灌注损伤和更广泛的缺血再灌注生物学的叙述性综述,以及标准病理学参考文献。这些来源描述了氧化、钙相关、线粒体和炎症通路,并指出将机制洞察转化为有效保护一直很困难。
History
对再灌注本身可能损伤组织的认识源于20世纪末的实验心脏病学,当时研究人员观察到,恢复冠状动脉血流并不仅仅是挽救缺血心肌,还可能增加一个独特的损伤成分。随后的研究描述了氧化、钙相关、线粒体和炎症机制,将缺血再灌注损伤作为保护目标,正如现代文献所综述的那样。
Related topics
Seminal works
- yellon-2007
- eltzschig-2011
Frequently asked questions
- 如果恢复血流会造成损伤,为什么再灌注仍然是必要的?
- 没有再灌注,缺血组织会因缺氧而持续死亡,因此恢复血流对于挽救它是必不可少的;再灌注损伤描述的是伴随有益的血流恢复而产生的额外、部分损伤成分。
- 什么是“无复流”现象?
- 它是指即使主要血管重新开放后,血液仍未能完全重新进入先前缺血组织的部分区域,这是由于微血管阻塞和内皮功能障碍造成的,这可能导致再灌注损伤。