国外医学心血管疾病分册1999年9月第26卷第6期

广州军区总医院心内科（510515）

谢志泉综述刘伊丽张远慧审校

摘要本文概述了缺血预适应的特性和内源性介质、受体介导的细胞内信号传递过程及几种可能的预适应效应子。

关键词：缺血预适应信号传导内源性介质效应子

缺血预适应（ ischemic preconditioning,IP）是指1次或反复数次短暂缺血再灌注，可使随后较长时间缺血的心肌梗死范围明显缩小。 iP除可延缓心肌梗死外，对心律失常和心肌保护理论认识，并对临床治疗开发缺血保护药物具有重要的价值。

1 IP特征

1.1普通性和非特异性

iP效应在哺乳类动物普遍存在；骨骼肌、神经等不同组织也具有 iP作用； iP还具有远程作用，如骨骼肌缺血刺激对心肝也有 iP保持^[4]；除短暂缺血外，生物介质和一些药物也能引起 iP效应^[5]。

1.2时间窗

1～4次持续2～10分钟的缺血刺激是普遍有效的，但少于2分钟的缺血不能产生保护； iP保护随于预性再灌注的延长剥弱，超过60分钟保护效应逐渐消失，但再予 iP刺激，能重建 iP保护； iP保护还随持续缺血的延长而减弱，犬持续缺血3小时， iP作用完全消失；再灌注期最佳保护在2小时之内，超过3小时失去缩小梗死大小的作用，但24小时后重现 iP保护^[5]。

1.3经典式 iP效应与延迟相 iP效应

再灌注早期 iP延缓心肌坏死、抗心律失常、改善心功能的作用被称为经典式 iP，它保护的时程短，1～2小时后消退。但再灌注24小时出现第二窗保护作用，即延迟相 iP。延迟相 iP的诱导需更强的缺血刺激均无效，多次5～10分钟缺血则可诱导^[6]。热休克、内毒素等也可致延迟相 iP保护。

1.4其他

IP的诱导似是“全或无”反应，它既已产生就能提高心肌耐受缺血； iP保护作用消失后，缺血刺激可重建 iP保护，但保护期内，缺血刺激则不加强或延长保护效应。

2 iP信号传导机制

虽然 iP机制还不清楚，但已否定了侧支循环增加、抗反应氧增强、心肌顿抑、能量需求减少等因素。目前积累的资料表明， iP机理涉及介质、受体、跨膜信号传导及效应物等多种环节。

2.1内源性介质

目前认为，腺苷和去甲肾上腺素（ nE）可能是 iP最主要的内源性介质。

2.1.1腺苷动物实验表明， iP刺激致大量腺苷释放，从而使多数动物发生 iP效应^[5]。证据：（1） iP刺激期或长缺血期予非特异性 aR拮抗剂或腺苷脱氨酶能阻断 iP的保护；（2）再灌注期抑制腺苷不能逆转 iP保护，犬例外；（3）外源性腺苷可效仿 iP效应；（4） iP的心肌，其5’-核苷酸酶（5’-NA）活性增强，但只在再灌注期抑制该酶才减少组织腺苷水平，并逆转 iP保护效应。腺苷是否参与大鼠心脏的 iP保护尚存争议，多数资料持否定观点^[7]。

2.1.2儿茶酚胺实验表明， iP使大鼠去甲肾腺素（ nE）释放增多，若用利血平耗竭内源性 nE，则完全消除 iP的作用。 nE还诱导大鼠产生延迟相保护，而α₁肾上腺素能受体（α₁-AR）阻断剂哌唑嗪可使这种保护消失。

2.1.3缓激肽和血管紧张素Ⅱ（ angⅡ）研究发现，缓激肽诱导家兔、大鼠产生 iP样的保护作用，但这种保护可被缓激肽β₂受体阻断剂 hDE₁₄₀消除^[8]。缓激肽保护作用有限，因 hDE₁₄₀可取消单次 iP的保护，但不消除反复4次 iP产生的保护。 angⅡ灌注心肝也可缩小缺血后梗后死面积，此作用能被血管紧张素Ⅰ（ aT₁）受体拮抗剂 losartan阻断，但不被 aT₂受体拮抗剂 pD₁₂₃₃₁₉阻断。

2.1.4乙酰胆碱（ ach）和内皮素近来发现， ach可限制犬和灌注大鼠心肝缺血后的坏死范围，毒蕈硷Ⅱ敏感性（ m₂）胆硷受体阻断剂能消除这种保护；注入内皮素-1能减轻离体家兔心肌梗死面积，受体阻断剂 pD₁₅₆₇₀₇能阻断这一作用，但 pD₁₅₆₇₀₇不能阻断由缺血刺激产生的 iP保护，提示内皮素并不是重要的介质^[9，10]。

2.1.5其他研究发现，降钙素基因相关肽的特异受体阻断剂 cGRP_8-37能拮抗大鼠 iP保护；阿片激动剂吗啡也能模拟 iP保护效应^[11]。

2.2细胞膜受体

iP保护涉及许多介质已是不争的事实，而受体介导是介质启动 iP保护的重要一环。腺苷主要经由腺受体₁（ a₁R）对心肌产生保护作用， a₂R和 a₃R可能在 iP保护中也起一定作用^[5]。儿茶酚胺通过α₁-AR介导 iP保护，这种保护可被非选择性α₁-AR阻断剂氯乙基可乐宁所取消^[7]。缓激肽保护效应由β₂受体介导，其阻断剂 hDE140能消除缓激肽模拟的 iP效应，却不能取消缺血刺激产生的 iP保护，因此β₂受体虽参与 iP保护，但显然没那么重要^[8]。已知其他介质同样也是通过各自相应的受体发挥保护作用，如 angⅡ通过 aT₁受体起作用， ach则与 m₂受体有关。

2.3信号传导

介质与受体结合，仅是 iP的起始，还需经历胞外信息向胞内传递的过程。在这信号传导中， gTP结合蛋白（ g蛋白）、磷脂酶（ pL） c和 d及蛋白激酶 c（ pKC）起着关键的作用。

2.3.1 G蛋白许多受体，包括腺苷、 nE、缓激肽、 angⅡ、 ach等均与 g蛋白耦联，从而将信号由胞外向胞内传递^[7，12]。 a₁R则与 gs耦联，以激发方式存在。资料显示， iP增加 gi蛋白同时减少 gs蛋白^{[7，12～14]}。

2.3.2磷脂酶 c、 d激活 pKC是 iP保护的主要途径。 zhuo等^[15]观察到 iP刺激产生的 pKC活性升高可被 pLC的抑制剂消除，此外还发现 iP增强 pLD的活性，油酸钠直接激活 pLD则能模拟心肌细胞 iP效应^[16]。可见， iP不仅需要受体介导和 g蛋白的耦联，而且依赖磷脂酶参与细胞内信号传递。

2.3.3 PKC PKC的激活在 iP保护中举足轻重^[17～19]：（1）在兔模型中，非特异性激动剂 pMA（ phorbol myristate acetate）直接激活 pKC，能与 iP产生一样的保护效果；（2）二乙酰甘油对离体兔心可模拟 iP的保护作用；（3） pKC抑制剂有消除 iP的保护作用；（3） pKC抑制剂能消除 iP的保护效应。 pKC的激活与移位是预适应产生保护效应的关键。也有些研究显示相异的结论：（1）佛波酯（ phorbol esters）激活 pKC出现加重低氧损伤已是事实^[20]；（2）有报道 iP不能使 iP不能使 pKC活性可解释为动物种属不同、模型不同和拮抗剂不同，结果可能不同。

3效应子

经 pKC磷酯化的蛋白被认为是 iP的效应子。早期 iP与晚期 iP效应子可有不同，但都是 pKC激活和移位产生磷酸化的结果。目前推测以下几种可能是 iP的效应子。

3.1 K_ATP通道^[9，21]

在许多动物，已认识到 k_ATP通道 gi蛋白中介而受 a₁R调节： a₁R激活， k_ATP通道开发，产生 iP保护； k_ATP通道拮抗剂能消除腺苷受体引发的缩小梗死的作用，而 k_ATP通道开放剂又可触发 iP效应。结果说明腺苷释放和 a₁R激活在先， k_ATP通道阻断剂不能消除大鼠 iP保护，而它也是依赖 pKC的保护途径。

3.2 5’-NA和腺苷^[17]

犬心实验证明， iP的心肌其5’-NA活性和腺苷均增加，在再灌注期，给予5’-NA抑制剂可阻止腺苷的生成，并消除 iP对梗塞的缩小作用。提示 iP可能促使胞浆内5’-NA激活和移位，作用于 aMP使之生成腺苷起保护效应。因此，认为腺苷既是起动子，又是效应子。

3.3 NO生物活性^[8，9]

IP可能保存 nO生物活性而对心肌起保护作用。对小鼠肠系膜的观察，发现 iP可消除反应氧的生成并降低白细胞的粘附，而给予 nO合酶抑制则使这些作用消失。最近发现，晚发的 nO上调所介导的舒血管作用，可能是晚期 iP效应的一种机制。

3.4反应性氧代谢和抗氧化酶

IP也可能抑制反应氧生成酶，减少反应氧起有益作用。同时 iP还可能增强反应氧的清除能力，已证明 iP使几种主要的抗氧化酶如超氧歧化酶（ sOD）活性明显升高。目前抗氧化酶的激活被认为是产生延迟相保护的主要因素之一，实验发现反应氧的释放激活了抗氧化酶，由此引发晚期 iP，若在短暂缺氧刺激期用 mn-SOD清除反应氧，24小时后心肌细胞 mn-SOD活性降低，心肌预适应保护消失^[22]。

3.5热休克蛋白

近来证实， iP增加心肌应激蛋白含量并产生晚期心肌