心肌梗死是全世界成年人過早死亡的最常見原因,是嚴峻的臨床問題
導語:心肌梗死後
心肌組織
修復對
於恢復心臟完整性和功能至關重要。壞死的心肌細胞刺激成纖維細胞增殖與轉化,並促進
膠原表達
。增加的膠原可填補壞死心肌組織,但過度
膠原沉積
又能引起心功能障礙,導致心力衰竭。因此,尋找有效調控心肌梗死後膠原表達介導
組織
修復的策略
,對於維持心肌梗死後心功能及心肌梗死預後具有
重要的意義
。
一、心肌梗死可表現為胸部壓迫感等不適,晚期的發病率和死亡率比較高
1、心肌梗死的臨床特徵
心肌梗死患者可能會出現多種症狀,可表現為
胸部
壓迫
感
等不適,這些不適會輻射到頸部、肩膀或手臂等
其他部位
,同時還可能伴隨著呼吸急促、
出
汗
、噁心、嘔吐、心臟跳動異常、焦慮、疲勞以及其他症狀。
心
肌細
胞
富含多種蛋白質和酶,主要包括肌紅蛋白(myoglobin,MB)、肌鈣蛋白I(cTnI)和肌酸激酶
同工酶MB
(CK-MB)。
當心肌細胞受損時,這些蛋白質和
酶從壞死
和分解的心肌細胞中釋放並運輸到血液中。因此,目前
常用
用
、cTnI和CK-MB三種生物
MB
用於診斷患有疑似心肌梗死典型症狀(例如胸痛)患者。雖然cTnI是心肌梗死後高度特異性生物標誌物,但是在心肌梗死後的最初幾個小時內血液中含量水平
標誌物
。
另外,MB相對敏感,大約在
變化不明顯
心
肌梗
後3小時內升高,但是人體其他部位橫紋肌的損傷也會將MB釋放到血液中從而提高其在血液中的
死
。目前,CK-MB是被廣泛認可心肌損傷的
濃度
生物標誌物。
目前在
2、心肌梗死後組織修復過程
梗死早期
降低心肌
死亡
亡
取得成功,但是由於不適當的組織修復導致的心力衰竭是心肌梗死晚期發病率和死亡率的主要原因,
率方
是一個未解決的臨床問題。心肌梗死後組織修復是一個
面
仍然
的生物過程。心肌梗死後的心肌損傷是啟用炎症反應的一個強有力的觸發器。
心肌梗死後,炎症反應被誘導並協助
精細
和恢復心肌組織完整性,但過度的炎症過程促進了異常的
和複雜
和心力衰竭。心肌梗死後,首先心肌組織進入
修復心肌
。急性心肌損傷導致區域性炎症、血管內皮細胞的活化和
心臟重塑
的過表達、整合素招募免疫細胞。
事實上損傷的心肌細胞在心肌梗死後
炎症期
,並釋放危險相關分子模式到細胞外環境,
粘附分子
反應消化,清除壞死碎片和細胞外基質組織。隨後進入增殖期和修復期,伴隨有肌成纖維細胞增殖,形成瘢痕和
啟動壞死程式
。早期炎症的啟用是過渡到後期增殖期和
促進急性炎症
炎症的過度延長或抑制均可能導致
新生血管等
修復期的必要條件。
的不良癒合,從而形成缺陷的瘢痕,加劇心臟收縮功能障礙,最終導致心肌梗死麵積擴大、
心肌組
和腔室擴張等現象。因此,心肌梗死後的
織
、增殖期和修復期均需要達到適當的穩態平衡,才能實現最佳的組織修復效果。
不良重塑
近年來,脂肪酸代謝越來越
炎症期
。健康成年心臟的能量來源主要有脂肪酸(FA)(60–90%),葡萄糖(10–40%),乳酸鹽和
3、心肌梗死後的脂肪酸代謝
。葡萄糖氧化效率比FA氧化高5%至15%;此外,FA可以
受到人們的重視
酮體氧化
誘導線
解偶聯,導致ATP產生效率降低。細胞中FA氧化發生在
粒
和過氧化物酶體中,主要有三種途徑,即β氧化、α氧化和ω氧化。
其中,β-氧化是FA分解代謝的主要降解途徑,也是
體
線粒體
最廣的氧化途徑。脂肪酸被氧化前必須先活化,
研
、線粒體外膜上的脂醯輔酶A合酶催化成脂醯輔酶A。乙醯輔酶A羧化酶(ACACA)是脂肪酸合成中的
究
。
脂肪酸合成酶(FASN)是一種
由內質網
,可催化脂肪酸完成最終反應,且脂肪酸鏈合成的整個過程都是在脂肪酸合成酶系統中進行。用於
限速酶
成的乙醯輔酶A主要是葡萄糖分解供給,葡萄糖分解的
關鍵酶
產物乙醯輔酶A線上粒體產生,不能自由透過線粒體內膜參與脂肪酸的
脂肪酸
參與脂肪酸鏈的二碳單位的直接來源並不是
中間
,而是乙醯輔酶A的羧化產物——丙
合成過程。
(Malonyl-CoA)。膽固醇調節元件結合蛋白1(SREBP-1)屬於基本螺旋-環-螺旋亮氨酸拉鍊轉錄因子
乙醯輔酶A
。研究表明,SREBP-1可調控脂肪酸合成過程,其中ACACA受
二酸單醯輔酶A
超家族
。
SREBP-
心肌梗死的體內模型有很多種,其中透過開胸結紮
1的調控
4、心肌梗死的體內與體外模型
左前降至建立心肌梗死模型的方法已經使用多年,是常用的
冠狀動
動物模型。在實驗操作過程中永久性結紮冠狀動脈左前降至後,該區域血管堵塞不允許
脈
,而周圍的心肌組織幾乎不受影響,這種
心肌梗死
模仿了與心肌梗死疾病相關的病理生物學和病理生理學等。
近年來,心肌梗死的體外模型已
血液流入
地用於更好地瞭解相關的細胞和分子途徑。為了模擬心肌梗死期間心臟氧氣和營養供應中斷,
外科手術
通常將細胞系或原代細胞放在無葡萄糖培養基糖和
越來越多
科研人員
下培養,建立氧糖剝奪模型。
二、瞭解成纖維細胞研究現狀,心肌成纖維細胞是正常心臟中的主要細胞
成纖維細胞是一種獨特的
低
,它起源於間充質並廣泛存在於所有的組織和器官中,它們主要負責調控細胞外基質的產生和急性
氧的環境
掃描和透射電子顯微鏡及梯度離心實驗的研究表明,成
細胞型別
細胞在成年哺乳動物心臟中的數量可能超過心肌細胞。然而,最新研究表明,心肌成纖維細胞可能
傷口的癒合。
。
有資料表明,在成年
纖維
心肌細胞和成纖維細胞分別佔總細胞含量的56%和27%,並且心肌成纖維細胞是正常心臟中除
比之前認為的少
外主要存在的細胞型別。總之,心肌細胞與非心肌細胞之間的比例可根據物種、年齡和性別等因素而發生顯著變化。
結語:研究已發現一種調節
鼠心臟中
心肌細胞
降解的CPT1/HADHB訊號通路,這一通路對於維持心肌能量的穩態是必不可少的。脂肪酸降解的增加將導致
心肌
後病情惡化,因此抑制
脂肪酸
降解可能是治療
心肌梗死
脂肪酸
的一種有前景的治療方法。但抑制脂肪酸降解是透過是否可以透過調控膠原表達參與心肌梗死後組織
心肌梗
死