細(xì)胞與疾病課件

1成人機(jī)體約含有6×1013個(gè)細(xì)胞新生嬰兒機(jī)體含有2×1012個(gè)細(xì)胞

細(xì)胞細(xì)胞膜：又稱質(zhì)膜(plasmalemma)或漿膜細(xì)胞漿：高爾基體、溶酶體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞核：由雙層的核膜包著。

1成人機(jī)體約含有6×1013個(gè)細(xì)胞2第一部分生物膜與疾病第二部分細(xì)胞損傷與保護(hù)2第一部分生物膜與疾病3第一部分生物膜與疾病

細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜及核被膜統(tǒng)稱為生物膜。生物膜在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能中起關(guān)鍵作用，它不僅起分割膜內(nèi)、外兩部分和屏障的作用，而且參與所有生命過程。3第一部分生物膜與疾病細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜及核被膜統(tǒng)4第1節(jié)生物膜的組成、結(jié)構(gòu)和功能

生物膜由膜蛋白、脂質(zhì)和糖組成。

蛋白質(zhì)約占30%～40%按照蛋白質(zhì)在膜內(nèi)的部位內(nèi)在蛋白(整合蛋白integralprotein)

外在蛋白(peripheralprotein)。按膜蛋白的化學(xué)組成糖蛋白非糖結(jié)合蛋白一、生物膜的組成4第1節(jié)生物膜的組成、結(jié)構(gòu)和功能生物膜由膜蛋白、脂質(zhì)5一、生物膜的組成脂質(zhì)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(xì)胞其組分差異很大。5一、生物膜的組成脂質(zhì)約占40%～50%：磷脂Phospho6二、生物膜的結(jié)構(gòu)①磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)或其復(fù)合體排成相互交替的鑲嵌面；②膜內(nèi)在蛋白質(zhì)與磷脂以疏水鏈結(jié)合在形成穩(wěn)定的膜結(jié)構(gòu)中起主要作用；③分布于膜兩側(cè)的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類等組分和性質(zhì)是不同的，脂質(zhì)雙分子層可以彼此單獨(dú)運(yùn)動(dòng)；④膜結(jié)構(gòu)具有相對(duì)流動(dòng)性。隨著環(huán)境條件變化，脂質(zhì)分子的晶態(tài)和液晶態(tài)是互變的；⑤膜中各種組分在細(xì)胞中經(jīng)常處于不斷更新的狀態(tài)；⑥膜中各種組分的排列是不對(duì)稱的。

6二、生物膜的結(jié)構(gòu)①磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)或其復(fù)合體排成相互交7膜的骨架蛋白

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

7膜的骨架蛋白細(xì)胞膜上有蛋白質(zhì)組成的骨架網(wǎng)。8

三、生物膜的功能1.細(xì)胞膜能分割和維持細(xì)胞的形態(tài)；2.物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)：物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式可分為：被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（簡單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散）、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（鈉鉀泵、鈣泵、協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)）；3.能量轉(zhuǎn)換：物質(zhì)代謝氧化過程在線粒體內(nèi)膜完成。呼吸鏈的組分分布在線粒體內(nèi)膜上，包括NADH脫氫酶和鐵硫蛋白、輔酶Q以及細(xì)胞色素體系；4.識(shí)別和信息傳遞：細(xì)胞對(duì)異物的識(shí)別及細(xì)胞與細(xì)胞之間的識(shí)別，起主要作用的是質(zhì)膜上的糖蛋白及糖脂。神經(jīng)遞質(zhì)、激素、各種體液因素、藥物等與細(xì)胞膜的受體、酶相互作用，通過細(xì)胞信號(hào)傳遞系統(tǒng)才能產(chǎn)生代謝變化和功能效應(yīng)；5.與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分化等有關(guān)。8三、生物膜的功能1.細(xì)胞膜能分割和維持細(xì)胞的形態(tài)；9

第2節(jié)生物膜與疾病的關(guān)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(jié)構(gòu)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(xì)胞膜病。9第2節(jié)生物膜與疾病的關(guān)系許多疾病可出現(xiàn)膜的異常變化10一、紅細(xì)胞膜異常為主的疾病

（一）原發(fā)性紅細(xì)胞膜異常的疾病1．遺傳性球形紅細(xì)胞癥：10一、紅細(xì)胞膜異常為主的疾?。ㄒ唬┰l(fā)性紅細(xì)胞膜異常的疾11一、紅細(xì)胞膜異常為主的疾病1．遺傳性球形紅細(xì)胞癥：是紅細(xì)胞膜骨架蛋白異常引起的遺傳性溶血病。特點(diǎn)：外周血中有較多的球形紅細(xì)胞和紅細(xì)胞滲透性增加，表現(xiàn)為貧血、黃疸和脾腫大。紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性主要取決于膜骨架蛋白的結(jié)構(gòu)和功能；發(fā)病機(jī)制：由于紅細(xì)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(dǎo)致膜骨架蛋白和膜脂質(zhì)雙層的垂直連接障礙，雙層脂質(zhì)不穩(wěn)定，使未被膜骨架蛋白支持的脂質(zhì)以出芽形式形成囊泡而丟失。膜脂質(zhì)的丟失使紅細(xì)胞表面積減少，表面積和體積降低，細(xì)胞變成球形，使變形性減退。

（一）原發(fā)性紅細(xì)胞膜異常的疾病

11一、紅細(xì)胞膜異常為主的疾病1．遺傳性球形紅細(xì)胞癥：（一121．遺傳性球形紅細(xì)胞癥：發(fā)病機(jī)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(jié)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(yán)重程度呈正相關(guān)；④紅細(xì)胞膜骨架蛋白異常，通透性增加，使被動(dòng)性鈉鹽內(nèi)流增加；Na+-K+-ATP酶活性降低，使Na+、K+轉(zhuǎn)運(yùn)功能異常，使細(xì)胞內(nèi)Na+濃度增加；⑤球形細(xì)胞內(nèi)ATP相對(duì)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(xì)胞膜異常的疾病121．遺傳性球形紅細(xì)胞癥：（一）原發(fā)性紅細(xì)胞膜異常的疾病13紅細(xì)胞呈橢圓形，橫徑縮短，長徑增大，正常人橢圓形紅細(xì)胞也可高達(dá)15%。這種紅細(xì)胞多見于遺傳性橢圓形紅細(xì)胞增多癥，這種紅細(xì)胞至少占25%，一般要高于25%-50%才有診斷價(jià)值。（一）原發(fā)性紅細(xì)胞膜異常的疾病2．遺傳性橢圓形紅細(xì)胞癥：原發(fā)病變是膜骨架的異常13紅細(xì)胞呈橢圓形，橫徑縮短，長徑增大，正常人橢圓形紅細(xì)胞也142．遺傳性橢圓形紅細(xì)胞癥：原發(fā)病變是膜骨架的異常特點(diǎn)：外周血中有大量的橢圓形成熟紅細(xì)胞。多數(shù)病人紅細(xì)胞膜穩(wěn)定性及可變形性減低、機(jī)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(xì)胞膜中的收縮蛋白結(jié)構(gòu)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(dòng)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(dāng)細(xì)胞經(jīng)過微循環(huán)時(shí)，隨著血液的流動(dòng)，膜骨架蛋白發(fā)生重新連接而變成橢圓形。當(dāng)外力去除后卻不能恢復(fù)正常，成為永久性的橢圓形細(xì)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(xì)胞膜異常的疾病142．遺傳性橢圓形紅細(xì)胞癥：原發(fā)病變是膜骨架的異常（一）原5．紅細(xì)胞膜上其他蛋白的異常如PNH紅細(xì)胞膜上乙酰膽堿酯酶活性降低；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；肌細(xì)胞膜對(duì)K+通透性高、對(duì)Cl-通透性低。Noma（1983年）首先報(bào)道心肌存在由ATP調(diào)節(jié)的鉀通道。細(xì)胞內(nèi)pH降低和水腫導(dǎo)致溶酶體破裂，水解酶釋放入胞漿，細(xì)胞溶解；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(guān)；線粒體內(nèi)以Mn2+為輔基，稱Mn-SOD；三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)不同的細(xì)胞其組分差異很大。細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)積聚，膜兩側(cè)滲透壓失衡和細(xì)胞自溶是生物能量代謝障礙最普遍的嚴(yán)重后果。呼吸鏈的組分分布在線粒體內(nèi)膜上，包括NADH脫氫酶和鐵硫蛋白、輔酶Q以及細(xì)胞色素體系；缺血、缺氧引起細(xì)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；（三）胃腸粘膜的細(xì)胞保護(hù)④線粒體功能受損——ATP生成減少。復(fù)習(xí)心肌細(xì)胞的早期、延遲保護(hù)時(shí)相。15（二）繼發(fā)性紅細(xì)胞膜異常所致溶血1．紅細(xì)胞膜的氧化損傷

①自由基等對(duì)紅細(xì)胞膜的氧化作用使膜脂質(zhì)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(chǎn)物——高鐵原卟啉有破壞紅細(xì)胞膜造成溶血的作用；③凡能加速血紅蛋白氧化的化學(xué)物質(zhì)或藥物都可促使更多的超氧化物形成；④紅細(xì)胞有對(duì)抗氧自由基以防止被氧化的酶系統(tǒng)和物質(zhì)，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(hù)機(jī)制有缺陷或活性氧的衍生物過多，對(duì)血紅蛋白和紅細(xì)胞都可造成不可逆性損傷。5．紅細(xì)胞膜上其他蛋白的異常如PNH紅細(xì)胞膜上乙酰膽堿酯161．紅細(xì)胞膜的氧化損傷

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

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

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

C.某些肝豆?fàn)詈俗冃曰颊咄蝗挥筛闻K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(yán)重的血管內(nèi)溶血。161．紅細(xì)胞膜的氧化損傷⑤其他：血紅蛋白異常、酶缺陷等17

（二）繼發(fā)性紅細(xì)胞膜異常所致溶血2．嚴(yán)重肝病患者有紅細(xì)胞膜病變

肝病患者的紅細(xì)胞膜的膽固醇/磷脂酰膽堿（PC）的比值增加，因此膜流動(dòng)性降低、細(xì)胞變形性減低。A.酒精中毒性肝硬化：紅細(xì)胞呈刺狀、壽命縮短，主要是膜膽固醇增加。由于肝產(chǎn)生了不正常的低密度脂蛋白可將較多的膽固醇運(yùn)載給紅細(xì)胞，使膜膽固醇增高，膜脂質(zhì)流動(dòng)性減低，同時(shí)影響膜脂質(zhì)和膜蛋白的關(guān)系、膜蛋白的排列組合和膜收縮蛋白的磷酸化。這種紅細(xì)胞變形性減低，易在脾內(nèi)破壞；B.家族性肝內(nèi)膽汁瘀積癥：患者有刺狀紅細(xì)胞所致溶血，紅細(xì)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(zhì)可載入紅細(xì)胞膜。膽道阻塞解除后，此脂質(zhì)變化消失而恢復(fù)正常。17

（二）繼發(fā)性紅細(xì)胞膜異常所致溶血2．嚴(yán)重18（二）繼發(fā)性紅細(xì)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(yīng)均可引起膜損傷，甚至造成嚴(yán)重溶血。

18（二）繼發(fā)性紅細(xì)胞膜異常所致溶血3．有些藥物、毒素(如19二、補(bǔ)體與細(xì)胞膜損傷補(bǔ)體攻膜復(fù)合體補(bǔ)體分子活化組裝成導(dǎo)致細(xì)胞溶破C5b～C9被稱為攻膜復(fù)合體(membraneattackcomplex，MAC)，引起細(xì)胞膜的不可逆損傷。組成MAC的蛋白質(zhì)有五個(gè)：C5b、C6、C7、C8及C9，它們單獨(dú)均不能與磷脂結(jié)合，沒有溶血活性，組裝后獲得了嗜脂性，插入膜內(nèi)形成孔道，也可將膜拆散；MAC的大小及組成并不均一，若C9數(shù)目少，不出現(xiàn)膜性損傷，若C9數(shù)目多，膜損傷即可出現(xiàn)；MAC對(duì)膜磷脂的強(qiáng)烈疏水作用可以擾亂有序的脂質(zhì)分子間的協(xié)同作用，導(dǎo)致雙層脂重新取向，并采取相應(yīng)的構(gòu)型。這樣在各脂相交界處出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷，允許離子跨膜穿行，失去通透屏障作用。19二、補(bǔ)體與細(xì)胞膜損傷補(bǔ)體攻膜復(fù)合體20三、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(guān)的、間歇發(fā)作的血紅蛋白尿?yàn)樘卣鳎橛腥?xì)胞減少或反復(fù)血栓形成；是由于骨髓損傷，使造血干細(xì)胞基因突變，在紅細(xì)胞膜上缺乏抑制補(bǔ)體激活及膜反應(yīng)性溶解的蛋白質(zhì)。引起的紅細(xì)胞、粒細(xì)胞、血小板以及紅系和粒系的前體細(xì)胞都對(duì)補(bǔ)體敏感。特別是紅細(xì)胞對(duì)補(bǔ)體異常敏感；PNH細(xì)胞膜上有多種蛋白質(zhì)的缺陷，其中有許多是補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白；20三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)PNH是一種獲得性21三、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(xì)胞(紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板)膜上的一種糖蛋白，可同C2競(jìng)爭(zhēng)與C4b的結(jié)合，抑制C3轉(zhuǎn)化酶形成，并促進(jìn)其分解，從而抑制MAC的形成，使細(xì)胞免受補(bǔ)體的損傷。

PNH除紅細(xì)胞外，粒細(xì)胞、血小板，甚至淋巴細(xì)胞上也有DAF的缺陷；致細(xì)胞對(duì)補(bǔ)體異常敏感；2．C8結(jié)合蛋白：存在于正常紅細(xì)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(jié)合，封閉C5b-8的C8結(jié)合位點(diǎn)，從而抑制MAC的形成。

PNH-Ⅲ型紅細(xì)胞膜上缺乏C8結(jié)合蛋白。補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白缺陷21三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)1．衰變加速因子(22三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)3．膜反應(yīng)性溶解抑制因子(MIRL)：存在于正常紅細(xì)胞膜上，能抑制結(jié)合在細(xì)胞膜上的C5b-7再與C7結(jié)合，從而抑制MAC的形成。

PNH-Ⅲ型和Ⅱ型紅細(xì)胞膜皆存在MIRL的缺陷，導(dǎo)致紅細(xì)胞對(duì)補(bǔ)體介導(dǎo)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(fù)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(nèi)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(nèi)自發(fā)激活的補(bǔ)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(zhì)如TXA2和5H-T，這是PNH常伴發(fā)血栓形成的原因之一；另外，補(bǔ)體激活的血小板表面形成C5b-9可進(jìn)一步激活血小板，導(dǎo)致PNH形成血栓的正反饋；

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

補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白缺陷22三、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥(PNH)3．膜反應(yīng)性溶解抑23四、高血壓病

高血壓病與細(xì)胞膜多種功能障礙有關(guān)：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(yīng)性或支配阻力血管的交感神經(jīng)興奮性升高而形成高血壓。①膜的缺陷：通過跨膜“滲漏”導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)高鈣、高鈉、低鉀。②機(jī)械性損傷：高血壓本身機(jī)械性地?fù)p傷心肌膜、血小板和紅細(xì)胞膜，使細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高。已證明血管平滑肌、心肌、脂肪細(xì)胞、紅細(xì)胞、白細(xì)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(guān)；③膜去極化，引起膜電位依賴性鈣通道開放，Ca2+內(nèi)流增加，細(xì)胞興奮性增強(qiáng)；④Na+-Ca2+交換減慢，細(xì)胞內(nèi)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23四、高血壓病高血壓病與細(xì)胞膜多種功能障礙有關(guān)：血24四、高血壓病

原發(fā)性高血壓細(xì)胞膜Na+-K+-ATP酶活性降低，細(xì)胞內(nèi)Na+濃度增高，引起高血壓：①細(xì)胞內(nèi)鈉增加，細(xì)胞水腫，動(dòng)脈壁鈉水潴留，導(dǎo)致動(dòng)脈管腔狹窄，阻力增加；②Na+／H+交換活性增高，細(xì)胞內(nèi)pH升高、導(dǎo)致細(xì)胞堿化和血管平滑肌過度生長。2．細(xì)胞內(nèi)鈉離子升高24四、高血壓病原發(fā)性高血壓細(xì)胞膜Na+-K+-ATP酶不同的細(xì)胞其組分差異很大。近年來還有實(shí)驗(yàn)表明，小劑量H2O2能減少缺氧-復(fù)氧引起的細(xì)胞死亡。再灌注迅速清除局部聚積的代謝產(chǎn)物，但此時(shí)心肌合成糖原的速率很低。預(yù)處理的早期保護(hù)作用在預(yù)處理后1~3h消失，但通常在24h又出現(xiàn)，約可持續(xù)1~3天。激活蛋白水解酶，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解；熱休克還能誘導(dǎo)狗心肌Hsp70的表達(dá)并促進(jìn)心室收縮功能的恢復(fù)；臨床表現(xiàn)以與睡眠有關(guān)的、間歇發(fā)作的血紅蛋白尿?yàn)樘卣?，伴有全血?xì)胞減少或反復(fù)血栓形成；整體實(shí)驗(yàn)中，PGE和PGI2具有舒血管作用；（2）延遲保護(hù)作用的效應(yīng)蛋白一、紅細(xì)胞膜異常為主的疾病膜脂質(zhì)的丟失使紅細(xì)胞表面積減少，表面積和體積降低，細(xì)胞變成球形，使變形性減退。（2）表皮生長因子（epidermalgrowthfactor,EGF）：EGF作用于細(xì)胞表面EGF受體，激活酪氨酸蛋白激酶（TPK）介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，調(diào)節(jié)細(xì)胞功能。（二）自由基介導(dǎo)的細(xì)胞損傷不同的細(xì)胞其組分差異很大。HSP：指熱應(yīng)激（或其它應(yīng)激）時(shí)細(xì)胞新合成或合成增加的一組蛋白質(zhì)，它們主要在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮功能，屬非分泌型蛋白質(zhì)。25四、高血壓病3．膜脂質(zhì)的變化原發(fā)性高血壓病人紅細(xì)胞和血小板膜非飽和脂肪酸成分減少，伴有紅細(xì)胞膜流動(dòng)性下降。

不同的細(xì)胞其組分差異很大。25四、高血壓病3．膜脂質(zhì)的變化26五、動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)脈粥樣斑塊中有泡沫細(xì)胞(foamcell)：是吞噬了大量膽固醇的巨噬細(xì)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(jié)構(gòu)成分，是許多細(xì)胞表面受體的配體。LDL經(jīng)修飾后，使apoB—100構(gòu)象及電荷性改變，被巨噬細(xì)胞表面的清道夫受體識(shí)別結(jié)合，得以無限制地進(jìn)入并蓄積于巨噬細(xì)胞中成為泡沫細(xì)胞；在內(nèi)皮受損處聚積而被活化的血小板增加巨噬細(xì)胞對(duì)膽固醇吞噬，加速泡沫細(xì)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(zhì)。使血小板膽固醇與磷脂含量的比值升高，膜流動(dòng)性降低，使血小板對(duì)凝血酶的親和力增加和凝血酶的受體數(shù)目增加。

26五、動(dòng)脈粥樣硬化27六、惡性腫瘤

細(xì)胞癌變最顯著的特征是細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和功能發(fā)生改變，使膜流動(dòng)性異常、細(xì)胞連接和通信中斷、細(xì)胞識(shí)別和粘著能力降低，導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控并發(fā)生浸潤轉(zhuǎn)移。1．喪失接觸抑制：培養(yǎng)的癌細(xì)胞失去了正常細(xì)胞的接觸抑制特性。細(xì)胞表面的粘著性降低、易于移動(dòng)，并出現(xiàn)癌細(xì)胞特異性抗原。膜的變化是因?yàn)橛刑厥獾牡鞍踪|(zhì)或糖蛋白或糖脂的糖鏈缺陷，即短縮；腫瘤細(xì)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(jí)的神經(jīng)節(jié)苷脂缺失；細(xì)胞表面的糖基轉(zhuǎn)移酶活性降低或糖基水解酶活性升高，使細(xì)胞表面的糖鏈不能延伸接觸，粘著力下降，失去接觸抑制，導(dǎo)致癌細(xì)胞浸潤轉(zhuǎn)移。27六、惡性腫瘤細(xì)胞癌變最顯著的特征是細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)、理28六、惡性腫瘤2．膜脂質(zhì)過氧化：脂質(zhì)過氧化物可與蛋白交叉連接，并可影響細(xì)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(zhì)過氧化，DNA氧化損傷，最終影響癌基因表達(dá)；許多促癌物可引起脂質(zhì)過氧化，氧自由基損傷引起腫瘤細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)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(zhì)過氧化的抗氧化劑又表現(xiàn)出抗促癌活性。28六、惡性腫瘤2．膜脂質(zhì)過氧化：脂質(zhì)過氧化物可與蛋白交叉連29六、惡性腫瘤3．膜流動(dòng)性的改變：腫瘤細(xì)胞膜流動(dòng)性有如下規(guī)律：

實(shí)體瘤細(xì)胞膜流動(dòng)性較正常細(xì)胞的流動(dòng)性低；腹水瘤、白血病等細(xì)胞膜的流動(dòng)性較正常細(xì)胞的流動(dòng)性高？有人認(rèn)為腫瘤細(xì)胞膜保持了較多的不飽和脂肪酸水平，因此膜流動(dòng)性加強(qiáng)。也可能與瘤細(xì)胞膜成分的改變、特別是膽固醇的含量和比值有關(guān)；某些藥物如維甲酸等可使細(xì)胞膜流動(dòng)性改變，影響細(xì)胞膜上蛋白的位置，導(dǎo)致細(xì)胞膜上抗原決定簇的暴露或掩蓋，從而引起細(xì)胞免疫原性的改變。腫瘤細(xì)胞免疫原性的增強(qiáng)可誘發(fā)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)，使腫瘤轉(zhuǎn)移能力降低。29六、惡性腫瘤3．膜流動(dòng)性的改變：腫瘤細(xì)胞膜流動(dòng)性有如下規(guī)30六、惡性腫瘤4．細(xì)胞外骨架的異常：與腫瘤細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移有關(guān)腫瘤細(xì)胞表面纖維連接蛋白(Fn)減少或分布改變。浸潤性癌細(xì)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(dǎo)致與細(xì)胞結(jié)合發(fā)生缺陷。因此，細(xì)胞表面Fn或其受體的缺乏可能與腫瘤細(xì)胞間粘附能力降低而易脫落有關(guān)。30六、惡性腫瘤4．細(xì)胞外骨架的異常：與腫瘤細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移有31六、惡性腫瘤5．內(nèi)源凝集素

腫瘤細(xì)胞表面有與半乳糖特異結(jié)合的凝集素，與細(xì)胞惡化、腫瘤轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系；細(xì)胞表面凝集素介導(dǎo)細(xì)胞間的粘附，使腫瘤細(xì)胞結(jié)合于鄰近細(xì)胞膜的含糖成分；自纖維肉瘤提取的兩種內(nèi)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(xì)胞表面凝集素在惡性表型表達(dá)中起作用；凝集素單抗mAb5D7能抑制癌細(xì)胞表面凝集素活性，影響體外培養(yǎng)瘤細(xì)胞的集落形成，使機(jī)體肺部腫瘤細(xì)胞集落形成減少。31六、惡性腫瘤5．內(nèi)源凝集素32六、惡性腫瘤6．癌瘤細(xì)胞表面糖蛋白的改變

無論體內(nèi)自發(fā)癌變或體外誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化的惡性細(xì)胞，其表面糖鏈結(jié)構(gòu)均有顯著改變；某些糖鏈唾液酸化程度較高，其生物學(xué)效應(yīng)：

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

(2)遮蓋凝集素配體的識(shí)別位點(diǎn)，逃避宿主的天然免疫機(jī)制；

(3)唾液酸基團(tuán)在生理pH下解離成負(fù)離子，腫瘤細(xì)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(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移潛能與糖鏈的唾液酸化程度相符合。

32六、惡性腫瘤6．癌瘤細(xì)胞表面糖蛋白的改變33六、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(chǎn)生耐藥性，常常是同一腫瘤對(duì)若干在分子結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制上不同的化療藥物同時(shí)產(chǎn)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(xì)胞內(nèi)泵出的膜蛋白，由1280個(gè)氨基酸殘基組成的肽鏈。肽鏈的兩端游離于胞質(zhì)中，各有一個(gè)ATP結(jié)合部位及藥物結(jié)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(jié)構(gòu)不相關(guān)的藥物跨膜移到胞外，使胞內(nèi)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(xì)胞的凋亡。已發(fā)現(xiàn)一些化合物可抑制P-GP的功能使產(chǎn)生MDR的腫瘤細(xì)胞重新對(duì)化療藥物敏感，即化學(xué)致敏劑(che—mosensitizer)

。33六、惡性腫瘤7．腫瘤耐藥性與泵糖蛋白34七、肌肉疾病1．線粒體肌?。菏羌∪獾奶禺惒∽儯攸c(diǎn)是張力低下、體力活動(dòng)失去耐力和肌無力；是直接原發(fā)于DNA缺陷或經(jīng)其它因素介導(dǎo)的生化缺陷，包括呼吸鏈缺陷、底物的轉(zhuǎn)運(yùn)、利用缺陷和能量貯存系統(tǒng)缺陷；已證明肌纖維膜上細(xì)胞色素氧化酶是存在的，但處于無活性狀態(tài)。34七、肌肉疾病1．線粒體肌?。号；撬幔╰aurine）是廣泛存在于哺乳類細(xì)胞內(nèi)的游離氨基酸，主要分布于胞漿，它不參與蛋白質(zhì)的合成。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)冷水應(yīng)激、乙醇均能增加胃腸粘膜EGF的生成與釋放，并大幅度升高損傷細(xì)胞EGF受體的數(shù)目；②生長抑素對(duì)胃粘膜細(xì)胞具有直接的保護(hù)作用：生長抑素分子內(nèi)含有兩個(gè)巰基，其細(xì)胞保護(hù)作用可能與保護(hù)細(xì)胞含巰基化合物有關(guān)。此時(shí)，線粒體損傷是可逆的。近年來還有實(shí)驗(yàn)表明，小劑量H2O2能減少缺氧-復(fù)氧引起的細(xì)胞死亡。預(yù)先給予小劑量H2O2或NO供體能模擬預(yù)處理的抗心律失常作用，并減輕培養(yǎng)的大鼠心肌細(xì)胞的損傷；活性氧：是指一類由氧形成的、化學(xué)性質(zhì)較基態(tài)氧活潑的含氧代謝物質(zhì)。包括化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)藥物，它們既可以直接損傷細(xì)胞膜，也可以被攝入細(xì)胞，干擾細(xì)胞的代謝過程；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(jié)構(gòu)和功能的異常。呼吸鏈的組分分布在線粒體內(nèi)膜上，包括NADH脫氫酶和鐵硫蛋白、輔酶Q以及細(xì)胞色素體系；缺氧有氧氧化受阻，ATP減少而ADP增加，導(dǎo)致磷酸果糖激酶激活，增加了糖酵解速率，但無氧酵解產(chǎn)生的ATP難以滿足細(xì)胞的需要，繼而對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生廣泛的影響；PG在介導(dǎo)弱刺激對(duì)胃腸粘膜的適應(yīng)性保護(hù)的同時(shí)常常伴用粘膜血流量的增加。整體實(shí)驗(yàn)中，PGE和PGI2具有舒血管作用；①蛋白激酶C（PKC）：能量轉(zhuǎn)換：物質(zhì)代謝氧化過程在線粒體內(nèi)膜完成。35七、肌肉疾病2．肌營養(yǎng)不良癥

細(xì)胞膜部分缺損，伴有該處向內(nèi)凹陷的圓形或三角形壞死病灶。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)異常可能是Ca2+在細(xì)胞內(nèi)蓄積：患者肌漿網(wǎng)膜對(duì)Ca2+的攝取能力下降、速度減慢。而Ca2+在肌纖維內(nèi)的沉積顯著和K+外流增強(qiáng)，皆說明細(xì)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(wǎng)膜的Mg2+-ATP酶活性下降，但NADH(NADPH)-細(xì)胞色素C還原酶活性增高；腺苷環(huán)化酶對(duì)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(xì)胞膜和紅細(xì)胞膜。病人骨骼肌中磷脂含量下降和膽固醇含量增加，質(zhì)膜流動(dòng)性比正常低。?；撬幔╰aurine）是廣泛存在于哺乳類細(xì)胞內(nèi)的游離氨基酸36七、肌肉疾病3．肌強(qiáng)直綜合征病因是肌細(xì)胞膜的異常。肌細(xì)胞膜對(duì)K+通透性高、對(duì)Cl-通透性低。病人紅細(xì)胞膜Na+-K+交換反應(yīng)異常、膜蛋白激酶活性降低，膜流動(dòng)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。

36七、肌肉疾病3．肌強(qiáng)直綜合征病因是肌細(xì)胞膜的異常。肌37八、特殊生物膜的障礙

1．腎炎時(shí)基底膜的變化：腎炎時(shí)：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(dāng)基底膜有病變，篩選效應(yīng)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(xì)胞構(gòu)成，它存在于小腸及腎近曲小管，主要功能是吸收，當(dāng)其結(jié)構(gòu)及功能紊亂會(huì)造成吸收障礙；使二糖的消化吸收及單糖的轉(zhuǎn)運(yùn)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。

37八、特殊生物膜的障礙1．腎炎時(shí)基底膜的變化：38八、特殊生物膜的障礙3．肺表面活性物質(zhì)（PS)異常：PS是Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞合成和分泌的脂蛋白。其中90%是脂質(zhì)，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(xì)胞，干擾PS合成和代謝，導(dǎo)致PS缺乏和滅活，PS總量減少；

ARDS時(shí)肺泡-毛細(xì)血管膜通透性增加，許多可溶性血漿蛋白進(jìn)入肺泡腔與PS競(jìng)爭(zhēng)肺泡表面、阻礙磷脂膜的形成。ARDS時(shí)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(jìn)肺損傷的發(fā)生發(fā)展，而肺損傷又進(jìn)一步導(dǎo)致PS功能障礙，形成惡性循環(huán)；正在研究應(yīng)用外源性PS治療ARDS，效果不一致。38八、特殊生物膜的障礙3．肺表面活性物質(zhì)（PS)異常：PS39

第二部分細(xì)胞損傷與保護(hù)細(xì)胞的狀態(tài)正?；顒?dòng)適應(yīng)（adaptation）損傷（injury）死亡（death）

在復(fù)雜多變的環(huán)境中，體內(nèi)外有多種因素可以影響細(xì)胞的正?；顒?dòng)；細(xì)胞與環(huán)境之間不斷地交換信息，隨時(shí)對(duì)環(huán)境的變化做出調(diào)整，以維持正常功能的穩(wěn)定，這一過程稱為適應(yīng)；

損傷意味著受到剌激的細(xì)胞在應(yīng)激環(huán)境中已不再能維持其正常的功能活動(dòng)，細(xì)胞本身由一個(gè)適應(yīng)性細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)損傷性細(xì)胞。

39第二部分細(xì)胞損傷與保護(hù)細(xì)胞的狀態(tài)正?；顒?dòng)40細(xì)胞死亡細(xì)胞死亡，是指細(xì)胞生命的結(jié)束，是細(xì)胞功能被破壞的不可逆狀態(tài)，細(xì)胞死亡有兩種不同的形式：細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡；細(xì)胞在應(yīng)激環(huán)境中，是產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)，還是出現(xiàn)可逆性或不可逆性損傷，取決于應(yīng)激原的性質(zhì)和作用強(qiáng)度以及細(xì)胞的種類；凡是能引起應(yīng)激反應(yīng)的各種因素都可成為應(yīng)激原（stressor）（如環(huán)境因素、機(jī)體的內(nèi)在因素等）；例如，神經(jīng)細(xì)胞由于需氧量大而儲(chǔ)氧量小，對(duì)缺氧最為敏感。當(dāng)缺氧嚴(yán)重到一定的程度，會(huì)引起各種細(xì)胞相繼損傷和死亡；細(xì)胞具有自我修復(fù)和再生的能力，可以防止損傷進(jìn)一步加重和細(xì)胞死亡。40細(xì)胞死亡細(xì)胞死亡，是指細(xì)胞生命的結(jié)束，是細(xì)胞功能被破壞的41第一節(jié)細(xì)胞損傷第二節(jié)細(xì)胞保護(hù)41第一節(jié)細(xì)胞損傷42細(xì)胞損傷(休克時(shí)細(xì)胞的損傷)42細(xì)胞損傷(休克時(shí)細(xì)胞的損傷)43

第一節(jié)細(xì)胞損傷（一）缺氧缺氧導(dǎo)致細(xì)胞代謝紊亂和功能異常，使細(xì)胞腫脹、破裂，甚至細(xì)胞死亡。由于膜通透性的改變，胞質(zhì)中的許多酶可彌散到血液中，如心肌梗死時(shí)，血清磷酸肌酸激酶增加。缺氧對(duì)細(xì)胞的損傷取決于缺氧的時(shí)間和程度以及細(xì)胞對(duì)缺氧的耐受性。（二）物理性因素如機(jī)械力、溫度、電離輻射等均可引起細(xì)胞損傷。電離幅射可使膜形成脂質(zhì)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(jié)構(gòu)和功能。當(dāng)溫度超過49℃時(shí)，紅細(xì)胞膜蛋白質(zhì)變性，使膜彈性及變形降低，紅細(xì)胞易被破壞。一、細(xì)胞損傷的原因43第一節(jié)細(xì)胞損傷（一）缺氧一、細(xì)胞損44（三）化學(xué)性因素

包括化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)藥物，它們既可以直接損傷細(xì)胞膜，也可以被攝入細(xì)胞，干擾細(xì)胞的代謝過程；如四氯化碳（CCl4）中毒是膜損傷的典型實(shí)例。CCl4進(jìn)入體內(nèi)后經(jīng)肝臟細(xì)胞色素P450代謝為三氯甲基自由基，造成膜廣泛過氧化，導(dǎo)致細(xì)胞功能異常。可以攻擊肝臟大分子，主要引起中央靜脈周圍肝細(xì)胞壞死，長期反復(fù)給予后，可導(dǎo)致肝臟內(nèi)纖維組織增生，最后產(chǎn)生小結(jié)節(jié)性肝硬化，少數(shù)也可出現(xiàn)大結(jié)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(xì)胞損傷的原因44（三）化學(xué)性因素一、細(xì)胞損傷的原因45

（四）生物性因素如細(xì)菌、病毒、霉菌、寄生蟲等以多種方式損傷細(xì)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(xì)胞膜的嚴(yán)重受損，使膜的穩(wěn)定性遭到破壞，并引起細(xì)胞內(nèi)某些酶的釋放，損傷細(xì)胞。又如艾滋病病毒（HIV）包膜的糖蛋白插入細(xì)胞膜，可增加細(xì)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(xì)胞損傷，使膜的結(jié)構(gòu)和形狀及其受體等發(fā)生改變；（六）免疫性因素免疫反應(yīng)異常，如對(duì)外源性抗原的超敏反應(yīng)、自身免疫反應(yīng)和免疫缺陷等都是導(dǎo)致細(xì)胞損傷的常見原因。一、細(xì)胞損傷的原因45（四）生物性因素一、細(xì)胞損傷的原因另外，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(xì)胞的凋亡。損傷較重時(shí)，細(xì)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(jié)構(gòu)的改變；3．肺表面活性物質(zhì)（PS)異常：PS是Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞合成和分泌的脂蛋白。缺氧可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)糖酵解的酶，如磷酸丙糖脫氫酶表達(dá)增加；受到一種弱刺激的細(xì)胞不但可以增強(qiáng)對(duì)同一因素的強(qiáng)刺激的抵抗力，產(chǎn)生同源細(xì)胞保護(hù)，而且對(duì)其他有害刺激的抵抗力也有不同程度的增強(qiáng)，產(chǎn)生交叉細(xì)胞保護(hù)；化療失敗的重要原因之一是腫瘤產(chǎn)生耐藥性，常常是同一腫瘤對(duì)若干在分子結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制上不同的化療藥物同時(shí)產(chǎn)生抵抗，即多藥耐受性(MDR)。1、細(xì)胞內(nèi)鈣超載的機(jī)制斥力使其易從腫瘤塊上脫落；如果損傷性剌激持續(xù)存在，細(xì)胞膜損傷加重，膜完整性喪失、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)障礙、跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常，進(jìn)而導(dǎo)致鈣超載、線粒體損傷和溶酶體破裂等，甚至細(xì)胞死亡。例如，神經(jīng)細(xì)胞由于需氧量大而儲(chǔ)氧量小，對(duì)缺氧最為敏感。又如艾滋病病毒（HIV）包膜的糖蛋白插入細(xì)胞膜，可增加細(xì)胞膜的通透性，造成正常離子屏障的損傷；是其細(xì)胞保護(hù)機(jī)制之一；缺氧導(dǎo)致細(xì)胞代謝紊亂和功能異常，使細(xì)胞腫脹、破裂，甚至細(xì)胞死亡。缺血或藥物預(yù)處理可引起PKC活性升高；自由基還可以通過激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB等，促進(jìn)細(xì)胞因子的表達(dá)，進(jìn)而加速細(xì)胞損傷，甚至引起細(xì)胞凋亡或死亡。46二、細(xì)胞損傷的機(jī)制一般來說，應(yīng)激原的剌激決定細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)還是損傷性變化；損傷較輕時(shí)，細(xì)胞具有足夠的儲(chǔ)備能力完成其正?；顒?dòng)而不表現(xiàn)出功能異常；損傷較重時(shí)，細(xì)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(jié)構(gòu)的改變；應(yīng)激原的性質(zhì)和細(xì)胞種類的不同，損傷引起的改變各異，但共同的改變是細(xì)胞能量代謝和細(xì)胞膜功能障礙。

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(xì)47（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷缺血、缺氧引起細(xì)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(dǎo)致磷酸果糖激酶激活，增加了糖酵解速率，但無氧酵解產(chǎn)生的ATP難以滿足細(xì)胞的需要，繼而對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生廣泛的影響；嚴(yán)重缺氧，線粒體調(diào)節(jié)能量代謝的主要位點(diǎn)，如ATP合酶、無機(jī)磷（Pi）載體等功能異常，導(dǎo)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(zhuǎn)運(yùn)失常；細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)積聚，膜兩側(cè)滲透壓失衡和細(xì)胞自溶是生物能量代謝障礙最普遍的嚴(yán)重后果。1、能量生成障礙47（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷缺血、缺氧引起細(xì)胞能量代謝48（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷細(xì)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(xì)胞膜上的Na+-K+-ATP酶功能抑制，Na+主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞減少，胞漿Na+濃度增加，細(xì)胞外水內(nèi)流，細(xì)胞腫脹。細(xì)胞器對(duì)水的吸收增加可引起線粒體腫脹、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張等變化，進(jìn)一步影響其功能；②細(xì)胞水腫是對(duì)能量代謝異常的最初反應(yīng)，是一種可逆性損傷。如果供氧和ATP合成恢復(fù)，細(xì)胞可恢復(fù)正常。如果損傷性剌激持續(xù)存在，細(xì)胞膜損傷加重，膜完整性喪失、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)障礙、跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常，進(jìn)而導(dǎo)致鈣超載、線粒體損傷和溶酶體破裂等，甚至細(xì)胞死亡。2、細(xì)胞膜功能障礙48（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷細(xì)胞膜功能障礙包括膜磷脂和49（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷③細(xì)胞內(nèi)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(xì)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(xì)胞合成新的磷脂蛋白；④細(xì)胞內(nèi)堆積的代謝產(chǎn)物也可破壞已損傷的膜結(jié)構(gòu)。細(xì)胞內(nèi)pH降低和水腫導(dǎo)致溶酶體破裂，水解酶釋放入胞漿，細(xì)胞溶解；因此，有學(xué)者提出細(xì)胞膜的嚴(yán)重?fù)p傷是不可逆細(xì)胞損傷的關(guān)鍵。2、細(xì)胞膜功能障礙49（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷③細(xì)胞內(nèi)鈣聚積可激活磷脂酶50（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷可逆性細(xì)胞損傷通常累及細(xì)胞膜和細(xì)胞漿，細(xì)胞核在形態(tài)上能維持完整性，但對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控已出現(xiàn)變化；缺氧可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)糖酵解的酶，如磷酸丙糖脫氫酶表達(dá)增加；誘導(dǎo)熱休克蛋白的表達(dá)；促進(jìn)細(xì)胞因子、生長因子和炎性蛋白等的表達(dá)。缺氧還可激活某些對(duì)氧化反應(yīng)敏感的轉(zhuǎn)錄因子，如NF-κB等。3、基因表達(dá)的改變50（一）缺血/缺氧介導(dǎo)的細(xì)胞損傷可逆性細(xì)胞損傷通常累及細(xì)胞51（二）自由基介導(dǎo)的細(xì)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(gè)不配對(duì)電子的原子、原子團(tuán)和分子的總稱。51（二）自由基介導(dǎo)的細(xì)胞損傷1、概念與類型52-.O2和OH·1O2和H2O2脂質(zhì)氧自由基：LO·、LOO·NO非脂質(zhì)氧自由基氧自由基非自由基物質(zhì)活性氧活性氧：是指一類由氧形成的、化學(xué)性質(zhì)較基態(tài)氧活潑的含氧代謝物質(zhì)。52-.O2和OH·1O2和H2O2脂質(zhì)氧自由基：LO·、L532、自由基的代謝-.O2H2O2OH·H2OO2e-e-+2H+e-+H+e-+H+

H2O532、自由基的代謝-.O2H2O2OH·H2OO2e-e-543、氧自由基生成增多的機(jī)制黃嘌呤氧化酶形成增多中性粒細(xì)胞:呼吸爆發(fā)線粒體功能受損543、氧自由基生成增多的機(jī)制黃嘌呤氧化酶形成增多55XO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55XO形成增多ATP次黃嘌呤黃嘌呤O2XO尿酸XDXOCa56中性粒細(xì)胞:

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

3、氧自由基生成增多的機(jī)制56中性粒細(xì)胞:3、氧自由基生成增多的機(jī)制573、氧自由基生成增多的機(jī)制線粒體功能受損:

缺血缺氧使ATP減少，Ca2+經(jīng)鈣泵攝入肌漿網(wǎng)減少，進(jìn)入線粒體增多，使線粒體功能受損，細(xì)胞色素氧化酶系統(tǒng)功能失調(diào)，以致進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的氧，經(jīng)4價(jià)還原形成水減少，經(jīng)單電子還原形成的氧自由基增多。

573、氧自由基生成增多的機(jī)制線粒體功能受損:581.生物膜脂質(zhì)過氧化增強(qiáng)（破壞細(xì)胞膜性結(jié)構(gòu)）

①破壞膜的正常結(jié)構(gòu)：膜的液態(tài)性、流動(dòng)性降低，通透性增加，細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流增加；②間接抑制膜蛋白功能：使膜脂質(zhì)之間形成交聯(lián)和聚合，使離子泵失靈和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能障礙；

③促進(jìn)自由基和其他生物活性物質(zhì)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(yīng)，在增加自由基生成和脂質(zhì)過氧化的同時(shí)，形成多種生物活性物質(zhì)，如前列腺素、血栓素、白三烯等，促進(jìn)損傷；④線粒體功能受損——ATP生成減少。自由基的損傷作用581.生物膜脂質(zhì)過氧化增強(qiáng)（破壞細(xì)胞膜性結(jié)構(gòu)）自由基的損59

自由基的損傷作用2.抑制蛋白質(zhì)的功能：自由基可引起蛋白質(zhì)分子肽鏈斷裂，使氨基酸殘基氧化。脂質(zhì)過氧化物可造成蛋白質(zhì)（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(jìng)爭(zhēng)與線粒體內(nèi)膜的細(xì)胞色素氧化酶系統(tǒng)中的血紅素結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合，從而抑制酶活性，阻斷電子傳遞和氧化磷酸化。此時(shí)，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(chǎn)生的超氧陰離子形成更強(qiáng)的超氧亞硝酸鹽陰離子（ONOO-），后者抑制NADH脫氫酶和細(xì)胞色素還原酶系統(tǒng)的功能，并造成線粒體膜脂質(zhì)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(fù)或錯(cuò)誤修復(fù)是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的重要原因。自由基還可以通過激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB等，促進(jìn)細(xì)胞因子的表達(dá)，進(jìn)而加速細(xì)胞損傷，甚至引起細(xì)胞凋亡或死亡。

59自由基的損傷作用2.抑制蛋白質(zhì)的功能：自由基可引起60（三）鈣介導(dǎo)的細(xì)胞損傷正常情況下，細(xì)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(xì)胞內(nèi)鈣含量異常增多并導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能代謝障礙的現(xiàn)象稱為鈣超載。60（三）鈣介導(dǎo)的細(xì)胞損傷正常情況下，細(xì)胞外液游離鈣約1~2611、細(xì)胞內(nèi)鈣超載的機(jī)制（1）Na+/Ca2+交換異常：

生理?xiàng)l件下，Na+/Ca2+交換蛋白以正向轉(zhuǎn)運(yùn)的方式使細(xì)胞外Na+進(jìn)入細(xì)胞，胞漿Ca2+運(yùn)出細(xì)胞，（交換比例為3個(gè)Na+交換1個(gè)Ca2+）。缺血-再灌注損傷時(shí)，Na+/Ca2+交換蛋白激活后反向轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)，加速Na+向細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)，大量Ca2+進(jìn)入細(xì)胞。

Na+/Ca2+交換蛋白何時(shí)由正向轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)為反向轉(zhuǎn)運(yùn)？由于Na+/Ca2+交換蛋白的激活。611、細(xì)胞內(nèi)鈣超載的機(jī)制（1）Na+/Ca2+交換異常：62（1）Na+/Ca2+交換異常：①細(xì)胞內(nèi)高Na+對(duì)Na+/Ca2+交換蛋白的直接激活：

缺血，ATP含量減少和細(xì)胞內(nèi)酸中毒，可導(dǎo)致鈉泵活性降低，細(xì)胞內(nèi)Na+含量明顯增加；再灌注時(shí)缺血細(xì)胞重新獲得氧及營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)，細(xì)胞內(nèi)高Na+除激活鈉泵外，還迅速激活Na+/Ca2+交換蛋白，以反向轉(zhuǎn)運(yùn)的方式加速Na+向細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)，同時(shí)將大量Ca2+運(yùn)入胞漿，病理性細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加引起細(xì)胞損傷。

62（1）Na+/Ca2+交換異常：①細(xì)胞內(nèi)高Na+對(duì)N63（1）Na+/Ca2+交換異常：②細(xì)胞內(nèi)高H+對(duì)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(xì)胞內(nèi)H+明顯增多。再灌注，使組織間液H+濃度明顯下降，而細(xì)胞內(nèi)H+仍然很高，形成跨膜H+濃度梯度。細(xì)胞膜兩側(cè)H+濃度差可激活Na+/H+交換蛋白，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)H+排出，而使細(xì)胞外Na+內(nèi)流。細(xì)胞內(nèi)高Na+可繼發(fā)性激活Na+/Ca2+交換蛋白，促進(jìn)Ca2+內(nèi)流，加重細(xì)胞鈣超載。63（1）Na+/Ca2+交換異常：②細(xì)胞內(nèi)高H+對(duì)Na+/64（1）Na+/Ca2+交換異常：③蛋白激酶C（PKC）活化對(duì)Na+/Ca2+交換蛋白的間接激活：

64（1）Na+/Ca2+交換異常：③蛋白激酶C（PKC）651、細(xì)胞內(nèi)鈣超載機(jī)制（2）生物膜損傷：①細(xì)胞膜損傷：缺血時(shí)，細(xì)胞膜損傷，Ca2+的通透性增加；Ca2+增加可激活磷脂酶，促進(jìn)膜磷脂降解，增加膜通透性。缺血再灌注時(shí)生成大量的自由基，使細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化，加重膜結(jié)構(gòu)的破壞；②線粒體及肌漿網(wǎng)膜損傷：缺血再灌注時(shí)，產(chǎn)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(xì)胞漿中游離鈣增加，促進(jìn)鈣超載。651、細(xì)胞內(nèi)鈣超載機(jī)制（2）生物膜損傷：662、鈣超載損傷細(xì)胞的機(jī)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(xì)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(chǎn)生的花生四烯酸等代謝產(chǎn)物又可進(jìn)一步損傷細(xì)胞；（2）激活蛋白酶：Ca2+升高可激活鈣依賴性蛋白酶，產(chǎn)生多種損傷作用。例如，促進(jìn)黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶，加速自由基生成；激活蛋白水解酶，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解；（3）破壞細(xì)胞骨架：鈣在維持細(xì)胞骨架的完整性中起重要作用。胞漿鈣濃度升高可使肌動(dòng)蛋白絲與α-肌動(dòng)蛋白（α-actinin）分離，誘導(dǎo)細(xì)胞骨架改變，從而損傷細(xì)胞的形態(tài)與功能。662、鈣超載損傷細(xì)胞的機(jī)制（1）激活磷脂酶：磷脂酶（pho672、鈣超載損傷細(xì)胞的機(jī)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(jìn)而抑制心肌收縮力。細(xì)胞內(nèi)外鈣分布異常還與其他電解質(zhì)紊亂一起干擾心肌膜電位，導(dǎo)致心律失常；（5）抑制線粒體功能：線粒體內(nèi)鈣升高，鈣離子可與磷酸根結(jié)合成不溶性磷酸鹽沉積于線粒體內(nèi)膜，干擾氧化磷酸化，進(jìn)一步減少ATP生成；（6）激活核酸內(nèi)切酶：鈣離子升高可以激活核酸內(nèi)切酶，水解DNA，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。672、鈣超載損傷細(xì)胞的機(jī)制（4）抑制心肌收縮功能：胞漿鈣濃68第二節(jié)

細(xì)胞保護(hù)20世紀(jì)70年代末發(fā)現(xiàn)，預(yù)先應(yīng)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(xì)胞保護(hù)作用；目前，細(xì)胞保護(hù)的概念主要用于描述一類通過內(nèi)源性或外源性機(jī)制增加細(xì)胞抗損傷的能力，而不是通過改變有害刺激強(qiáng)度來減弱或消除細(xì)胞損傷的現(xiàn)象。

68第二節(jié)細(xì)胞保護(hù)20世紀(jì)70年代末發(fā)現(xiàn)，預(yù)先應(yīng)用69一、細(xì)胞保護(hù)的分類（一）適應(yīng)性細(xì)胞保護(hù)（adaptivecytoprotection）（二）直接細(xì)胞保護(hù)（directcytoprotection）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用弱刺激作用于細(xì)胞，減輕或消除隨后而來的強(qiáng)的有害刺激引起的細(xì)胞損傷的現(xiàn)象被稱為適應(yīng)性細(xì)胞保護(hù)；適應(yīng)性細(xì)胞保護(hù)的機(jī)制：是采用弱刺激激活了細(xì)胞內(nèi)部的自我保護(hù)機(jī)制，產(chǎn)生內(nèi)源性細(xì)胞保護(hù)因子或調(diào)節(jié)物質(zhì)，從而使細(xì)胞對(duì)隨后而來的有害刺激具有更強(qiáng)的抵抗能力。受到一種弱刺激的細(xì)胞不但可以增強(qiáng)對(duì)同一因素的強(qiáng)刺激的抵抗力，產(chǎn)生同源細(xì)胞保護(hù)，而且對(duì)其他有害刺激的抵抗力也有不同程度的增強(qiáng)，產(chǎn)生交叉細(xì)胞保護(hù)；例如，20%乙醇不但可增強(qiáng)胃粘膜細(xì)胞對(duì)無水乙醇的抵抗力，而且可以增強(qiáng)其對(duì)高濃度鹽酸的抵抗力。69一、細(xì)胞保護(hù)的分類（一）適應(yīng)性細(xì)胞保護(hù)（adaptive70（二）直接細(xì)胞保護(hù)

主要指應(yīng)用外源性細(xì)胞保護(hù)劑直接增強(qiáng)細(xì)胞的抗損傷能力。例如，預(yù)先口服或注射前列腺素防止多種有害刺激對(duì)胃粘膜的損傷。70（二）直接細(xì)胞保護(hù)主要指應(yīng)用外源性細(xì)胞保護(hù)劑直接增71二、細(xì)胞保護(hù)的機(jī)制

細(xì)胞保護(hù)實(shí)質(zhì)上是通過動(dòng)員各種機(jī)制加強(qiáng)細(xì)胞的自我保護(hù)能力。

（一）心肌保護(hù)（cardioprotection）心肌缺血是造成心肌細(xì)胞代謝和功能紊亂甚至細(xì)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(fù)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(duì)隨后較長時(shí)間缺血的耐受力明顯增強(qiáng)的現(xiàn)象稱為缺血預(yù)處理；研究表明，除短暫缺血外，短暫缺氧預(yù)處理、小劑量藥物（去甲腎上腺素等）或毒物（內(nèi)毒素等）預(yù)處理均能增強(qiáng)心肌抗損傷的能力。預(yù)處理的心肌保護(hù)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。71二、細(xì)胞保護(hù)的機(jī)制細(xì)胞保護(hù)實(shí)質(zhì)上是通過動(dòng)員各種機(jī)制加強(qiáng)72心肌保護(hù)作用的兩個(gè)時(shí)相：1、早期保護(hù)時(shí)相（earlyphaseofprotection）又稱經(jīng)典預(yù)處理，指細(xì)胞在預(yù)處理后其抗損傷的能力立即明顯增強(qiáng)，約可持續(xù)1~3小時(shí)。（1）早期保護(hù)作用的啟動(dòng)劑：多種神經(jīng)內(nèi)分泌、旁分泌和自分泌因子被認(rèn)為是預(yù)處理早期保護(hù)作用的啟動(dòng)劑。例如，腺苷、去甲腎上腺素、緩激肽、血管緊張素Ⅱ、內(nèi)皮素等。代謝性因素和自由基也可能參加細(xì)胞保護(hù)的調(diào)節(jié)；①腺苷：腺苷是ATP分解的代謝產(chǎn)物，心肌缺血時(shí)腺苷生成增多并釋放入組織間隙。

實(shí)驗(yàn)表明：應(yīng)用外源性腺苷或腺苷受體激動(dòng)劑能模擬或增強(qiáng)預(yù)處理的保護(hù)作用；預(yù)先應(yīng)用腺苷受體阻斷劑則能消除預(yù)處理對(duì)心肌的保護(hù)；

結(jié)果提示：預(yù)處理時(shí)腺苷含量升高是啟動(dòng)預(yù)處理保護(hù)機(jī)制的基本因素；腺苷受體至少有4種亞型，參與預(yù)處理保護(hù)作用的是A1和A3受體亞型，它們均與Gi蛋白偶聯(lián)，進(jìn)一步激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。應(yīng)用Gi抑制劑百日咳毒素可以消除預(yù)處理對(duì)家兔心肌的保護(hù)作用。72心肌保護(hù)作用的兩個(gè)時(shí)相：1、早期保護(hù)時(shí)相（earlyp731、早期保護(hù)時(shí)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(zhì)，但在短暫缺血-再灌注時(shí)少量活性氧（包括NO）可以啟動(dòng)心肌的自我保護(hù)機(jī)制。

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

Murry等發(fā)現(xiàn)在預(yù)處理前給予自由基清除劑可使預(yù)處理的保護(hù)作用減少50%，提示小劑量自由基生成可能激發(fā)細(xì)胞的自我保護(hù)機(jī)制；近年來還有實(shí)驗(yàn)表明，小劑量H2O2能減少缺氧-復(fù)氧引起的細(xì)胞死亡。

（1）早期保護(hù)作用的啟動(dòng)劑731、早期保護(hù)時(shí)相②自由基：大量自由基生成是造成缺血-再741、早期保護(hù)時(shí)相③代謝性因素：短暫缺血使心肌儲(chǔ)存的糖原減少，乳酸和H+產(chǎn)生增多。再灌注迅速清除局部聚積的代謝產(chǎn)物，但此時(shí)心肌合成糖原的速率很低。當(dāng)缺乏糖原的心肌遭到持續(xù)缺血損傷時(shí)，乳酸和H+的生成減少，明顯減輕了心肌的酸中毒；預(yù)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(yù)處理早期保護(hù)作用中，減輕酸中毒遠(yuǎn)比緩解能量缺乏更重要，減少H+的生成是保證細(xì)胞生存的重要因素；過多的H+可以刺激細(xì)胞膜的Na+-H+交換蛋白，促進(jìn)H+外流和Na+內(nèi)流，細(xì)胞內(nèi)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(duì)Ca2+敏感性，抑制肌漿網(wǎng)功能等。（1）早期保護(hù)作用的啟動(dòng)劑741、早期保護(hù)時(shí)相③代謝性因素：短暫缺血使心肌儲(chǔ)存的糖原減751、早期保護(hù)時(shí)相（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)蛋白：腺苷A1及A3受體經(jīng)Gi蛋白，去甲腎上腺素、內(nèi)皮素受體等經(jīng)Gq蛋白啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，引起細(xì)胞自我保護(hù)反應(yīng)。

751、早期保護(hù)時(shí)相（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)76（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)蛋白：①蛋白激酶C（PKC）：PKC活化是預(yù)處理保護(hù)調(diào)節(jié)中的重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)節(jié)。缺血或藥物預(yù)處理可引起PKC活性升高；PKC激動(dòng)劑佛波酯可以模擬預(yù)處理的心肌保護(hù)作用；非特異性PKC抑制劑多粘菌素B能消除預(yù)處理的保護(hù)作用；說明PKC激活是啟動(dòng)預(yù)處理的中心環(huán)節(jié)。在基礎(chǔ)情況下，PKC以無活性型存在于胞漿，預(yù)處理使PKC從胞漿向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移，繼而磷酸化蛋白質(zhì)起到細(xì)胞保護(hù)作用。76（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)蛋白：①蛋白激酶77（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)蛋白：①蛋白激酶C（PKC）：第一步為PKC轉(zhuǎn)移，預(yù)處理的刺激是使無活性的PKC從胞漿向膜轉(zhuǎn)移的啟動(dòng)劑，但PKC轉(zhuǎn)移到膜并不催化蛋白質(zhì)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(zhuǎn)移到膜的PKC活化，并催化下游蛋白質(zhì)磷酸化，增強(qiáng)心肌對(duì)缺血的耐受性。已有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大鼠心臟的PKC的某些亞型在預(yù)處理時(shí)向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移。此外，PKC還可以通過激活轉(zhuǎn)錄因子，啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄和合成蛋白質(zhì)，參與預(yù)處理延遲保護(hù)作用的調(diào)節(jié)。77（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)蛋白：①蛋白激酶78（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)蛋白：②ATP敏感性鉀（KATP）通道：Noma（1983年）首先報(bào)道心肌存在由ATP調(diào)節(jié)的鉀通道。ATP在生理濃度時(shí)，KATP通道的開放很少，ATP含量降低時(shí)，KATP通道開放，K+外流；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，家兔、大鼠、狗、豬和人應(yīng)用KATP通道阻斷劑優(yōu)降糖可以消除缺血預(yù)處理的保護(hù)作用，而KATP通道開放劑bimakalin能模擬預(yù)處理的保護(hù)作用。應(yīng)用腺苷或A1受體激動(dòng)劑對(duì)狗、豬和家兔的心肌保護(hù)作用可為KATP通道阻斷劑消除；PKC激動(dòng)劑的保護(hù)作用可為KATP通道阻斷劑消除，進(jìn)一步證實(shí)了在預(yù)處理啟動(dòng)劑和其下游效應(yīng)蛋白之間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)系。

78（2）早期保護(hù)作用的受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和效應(yīng)蛋白：②ATP敏7979802、延遲保護(hù)時(shí)相（delayedphaseofprotection）又稱第二窗口保護(hù)作用，是心肌的亞急性適應(yīng)保護(hù)反應(yīng)。預(yù)處理的早期保護(hù)作用在預(yù)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(shí)存在預(yù)處理的延遲保護(hù)作用。

802、延遲保護(hù)時(shí)相（delayedphaseofpr81（1）延遲保護(hù)作用的啟動(dòng)劑和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)①啟動(dòng)劑：應(yīng)用A1受體激動(dòng)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(yù)處理的延遲保護(hù)作用，提示腺苷可能是啟動(dòng)家兔預(yù)處理保護(hù)作用全過程的重要介質(zhì)；自由基是可能的啟動(dòng)劑；②信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：應(yīng)用PKC抑制劑能夠消除家兔預(yù)處理24h后的心肌保護(hù)作用，說明PKC激活亦是延遲保護(hù)時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的中心環(huán)節(jié)。

B.應(yīng)用酪氨酸蛋白激酶（TPK）抑制劑，可以消除家兔預(yù)處理的延遲保護(hù)作用;

有學(xué)者分別應(yīng)用PKC抑制劑或TPK抑制劑均能阻斷腺苷A1受體激動(dòng)劑引起的延遲保護(hù)作用，提示延遲保護(hù)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能通過PKC和TPK兩條途徑。81（1）延遲保護(hù)作用的啟動(dòng)劑和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)82（2）延遲保護(hù)作用的效應(yīng)蛋白：

①熱休克蛋白（heat-shockprotein，HSP)

HSP：指熱應(yīng)激（或其它應(yīng)激）時(shí)細(xì)胞新合成或合成增加的一組蛋白質(zhì)，它們主要在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮功能，屬非分泌型蛋白質(zhì)。

HSP可分為兩大類:

●一類為結(jié)構(gòu)性HSP（為細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白，正常時(shí)即存在于細(xì)胞內(nèi)），●另一類為誘生性HSP（由各種應(yīng)激原如感染、高溫、缺氧等誘導(dǎo)生成）。

82（2）延遲保護(hù)作用的效應(yīng)蛋白：83HSP的基本功能：

結(jié)構(gòu)性HSP：幫助蛋白質(zhì)的正確折疊、移位、維持和降解的結(jié)構(gòu)性HSP，稱為“分子伴娘”。

83HSP的基本功能：

結(jié)構(gòu)性HSP：幫助蛋白質(zhì)的84誘生性HSP：

誘生的HSP主要與應(yīng)激時(shí)

受損蛋白質(zhì)的修復(fù)或移除有關(guān)。84誘生性HSP：

誘生的HSP主要與應(yīng)激時(shí)

受858586熱休克蛋白（Hsp）家兔預(yù)處理24h后，心肌Hsp70含量升高，且心肌梗死范圍縮?。粺嵝菘诉€能誘導(dǎo)狗心肌Hsp70的表達(dá)并促進(jìn)心室收縮功能的恢復(fù)；在轉(zhuǎn)染人誘導(dǎo)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(chǔ)存增多，酸中毒減輕。提示了Hsp70參與對(duì)抗缺血-再灌注損傷的心肌保護(hù)；Hsp70生成增加可以減少或阻止蛋白質(zhì)凝聚，維持細(xì)胞功能與結(jié)構(gòu)的完整性。Hsp70還可以促進(jìn)變性的蛋白質(zhì)解聚和重新折疊，加速損傷心肌的修復(fù)，保護(hù)細(xì)胞。86熱休克蛋白（Hsp）家兔預(yù)處理24h后，心肌Hsp7087（2）延遲保護(hù)作用的效應(yīng)蛋白②錳-超氧化物歧化酶（Mn-SOD）：在真核細(xì)胞中，該酶以Cu2+、Zn2+為輔基，稱為CuZn-SOD；線粒體內(nèi)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(yīng)激誘導(dǎo)產(chǎn)生，具有細(xì)胞保護(hù)作用；狗心肌缺血預(yù)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(yù)先使用蛋白質(zhì)合成抑制劑則消除了預(yù)處理的延遲保護(hù)作用；用小劑量TNF（腫瘤壞死因子）預(yù)處理可以增加Mn-SODmRNA的表達(dá)，此時(shí)細(xì)胞對(duì)大劑量TNF的耐受力明顯增強(qiáng)；

短暫缺血-再灌注時(shí)產(chǎn)生的少量自由基能誘導(dǎo)Mn-SOD的合成，增強(qiáng)了持續(xù)缺血-再灌注時(shí)自由基的清除能力，減輕了細(xì)胞損傷。87（2）延遲保護(hù)作用的效應(yīng)蛋白②錳-超氧化物歧化酶（Mn88（二）?；撬釋?duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)牛磺酸（taurine）是廣泛存在于哺乳類細(xì)胞內(nèi)的游離氨基酸，主要分布于胞漿，它不參與蛋白質(zhì)的合成。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，牛磺酸對(duì)神經(jīng)細(xì)胞、心肌、肝、氣管上皮等多種細(xì)胞具有保護(hù)作用；牛磺酸對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞保護(hù)機(jī)制？

88（二）?；撬釋?duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)?；撬幔╰aurine）89?；撬釋?duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制？

1、抗氧化作用：?；撬崾求w內(nèi)生理性的自由基清除劑，也是病理?xiàng)l件下抗自由基、抗脂質(zhì)過氧化物的重要物質(zhì)。?；撬嶙鳛橹苯拥目寡趸瘎?，可以清除細(xì)胞內(nèi)生成的自由基，從而減輕因脂質(zhì)過氧化造成的膜損傷，維持細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜上的多價(jià)不飽和脂肪酸相互作用，增強(qiáng)?；撬崤c其載體的親和力，從而調(diào)節(jié)膜的離子轉(zhuǎn)運(yùn)和水內(nèi)流，防治受損傷細(xì)胞的離子失衡和水腫;TNF-α可以引起血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，而中性粒細(xì)胞激活可介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞壞死；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)預(yù)先使用牛磺酸可以防止或明顯減輕TNF-α或中性粒細(xì)胞激活介導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和壞死;清除活性氧及其代謝產(chǎn)物可能是?；撬岱乐寡軆?nèi)皮細(xì)胞凋亡和壞死的共同作用環(huán)節(jié)。89牛磺酸對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制？1、抗氧化作用：?；撬?0?；撬釋?duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞保護(hù)機(jī)制？2、調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)：細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度在介導(dǎo)細(xì)胞損傷和死亡中起關(guān)鍵作用，減輕或防止鈣超載能明顯減輕或防止細(xì)胞損傷或壞死。同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)Ca2+也參與凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。使用牛磺酸則減輕細(xì)胞內(nèi)鈣超載，這也是?；撬峒?xì)胞保護(hù)的機(jī)制之一。3、穩(wěn)膜作用：除通過抗氧化作用保護(hù)細(xì)胞膜的完整性外，牛磺酸還有直接的穩(wěn)膜作用，能降低膜的通透性。90?；撬釋?duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞保護(hù)機(jī)制？2、調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)：細(xì)胞內(nèi)91（三）胃腸粘膜的細(xì)胞保護(hù)1、前列腺素（PG）對(duì)胃腸粘膜的保護(hù)（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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PG含量與胃腸道粘膜的損傷有關(guān)。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(dòng)物特異性抗PG抗體可使其產(chǎn)生消化道潰瘍；外源性PG可以減輕有害刺激對(duì)胃腸道粘膜的損傷；人工合成的PG類藥物對(duì)預(yù)防消化道潰瘍有一定作用并可促進(jìn)潰瘍愈合；研究發(fā)現(xiàn)，給予動(dòng)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(yīng)性細(xì)胞保護(hù)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(duì)胃粘膜的損傷，并恢復(fù)被消炎痛阻斷的細(xì)胞保護(hù)作用。91（三）胃腸粘膜的細(xì)胞保護(hù)1、前列腺素（PG）對(duì)胃腸粘膜的92（2）PG保護(hù)胃腸道粘膜細(xì)胞的機(jī)制：①增加粘膜血流量：整體實(shí)驗(yàn)中，PGE和PGI2具有舒血管作用；PG在介導(dǎo)弱刺激對(duì)胃腸粘膜的適應(yīng)性保護(hù)的同時(shí)常常伴用粘膜血流量的增加。如預(yù)先給予消炎痛阻斷內(nèi)源性PG合成，在減弱適應(yīng)性細(xì)胞保護(hù)作用的同時(shí)亦可見粘膜血流量增加的作用降低，這提示PG介導(dǎo)的細(xì)胞保護(hù)作用與增加粘膜血流量有關(guān)。體外培養(yǎng)的大鼠胃粘膜細(xì)胞和人胃癌細(xì)胞株，排除了粘膜血流量的影響，細(xì)胞仍具有抗損傷的自我保護(hù)能力，這提示在整體條件下，前列腺素介導(dǎo)的粘膜血流量增加參與細(xì)胞保護(hù)的調(diào)節(jié)，但細(xì)胞還具有內(nèi)在的保護(hù)機(jī)制。92（2）PG保護(hù)胃腸道粘膜細(xì)胞的機(jī)制：①增加粘膜血流量：93（2）PG保護(hù)胃腸道粘膜細(xì)胞的機(jī)制：②調(diào)節(jié)離子轉(zhuǎn)運(yùn)：胃粘膜細(xì)胞Na+-K+-ATP酶是維持細(xì)胞內(nèi)外離子分布的重要因素。正常情況下，Na+從胃粘膜側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到漿膜側(cè)，使細(xì)胞內(nèi)Na+濃度降低，減少H+返流；有害刺激使細(xì)胞內(nèi)Na+聚積，陰離子和水潴留，粘膜細(xì)胞腫脹并在胃酸作用下產(chǎn)生潰瘍，PG增強(qiáng)Na+-K+-ATP酶的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，PGE2促進(jìn)Na+從粘膜側(cè)向漿膜側(cè)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。是其細(xì)胞保護(hù)機(jī)制之一；③穩(wěn)定微管結(jié)構(gòu)：近年來發(fā)現(xiàn)PG介導(dǎo)的適應(yīng)性細(xì)胞保護(hù)機(jī)制與穩(wěn)定和維持細(xì)胞微管結(jié)構(gòu)有關(guān)；PG作用的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能是：5%酒精作為弱刺激誘導(dǎo)胃粘膜細(xì)胞生成PG，與膜受體相結(jié)合，經(jīng)G蛋白激活磷脂酶C，催化膜磷脂分解產(chǎn)生DAG，導(dǎo)致PKC激活，從而穩(wěn)定微管結(jié)構(gòu)。此外，前列腺素可刺激細(xì)胞內(nèi)Ca2+外流，減輕細(xì)胞內(nèi)鈣聚積。Ca2+可能是引起微管結(jié)構(gòu)改變的激動(dòng)劑，胞漿Ca2+濃度降低有利于微管結(jié)構(gòu)完整性的維持（見圖）93（2）PG保護(hù)胃腸道粘膜細(xì)胞的機(jī)制：②調(diào)節(jié)離子轉(zhuǎn)運(yùn)：Ca2+升高激活PLA2，后者大量分解膜磷脂，破壞膜完整性；某些肝豆?fàn)詈俗冃曰颊咄蝗挥筛闻K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(yán)重的血管內(nèi)溶血。是其細(xì)胞保護(hù)機(jī)制之一；再灌注時(shí)缺血細(xì)胞重新獲得氧及營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)，細(xì)胞內(nèi)高Na+除激活鈉泵外，還迅速激活Na+/Ca2+交換蛋白，以反向轉(zhuǎn)運(yùn)的方式加速Na+向細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)，同時(shí)將大量Ca2+運(yùn)入胞漿，病理性細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加引起細(xì)胞損傷。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(xì)胞損傷，使膜的結(jié)構(gòu)和形狀及其受體等發(fā)生改變；生物膜由膜蛋白、脂質(zhì)和糖組成。③促進(jìn)自由基和其他生物活性物質(zhì)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(yīng)，在增加自由基生成和脂質(zhì)過氧化的同時(shí)，形成多種生物活性物質(zhì)，如前列腺素、血栓素、白三烯等，促進(jìn)損傷；PKC激動(dòng)劑的保護(hù)作用可為KATP通道阻斷劑消除，進(jìn)一步證實(shí)了在預(yù)處理啟動(dòng)劑和其下游效應(yīng)蛋白之間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)系。糖酵解增加引起乳酸堆積；第一部分生物膜與疾病如感染乙肝病毒后，可造成肝細(xì)胞膜的嚴(yán)重受損，使膜的穩(wěn)定性遭到破壞，并引起細(xì)胞內(nèi)某些酶的釋放，損傷細(xì)胞。特點(diǎn)：外周血中有大量的橢圓形成熟紅細(xì)胞。能量不足使離子轉(zhuǎn)運(yùn)失常；脂質(zhì)過氧化物可造成蛋白質(zhì)（包括酶）的變性和功能喪失。5．紅細(xì)胞膜上其他蛋白的異常如PNH紅細(xì)胞膜上乙酰膽堿酯酶活性降低；94Ca2+升高激活PLA2，后者大量分解膜磷脂，破壞膜完整性；952、肽類激素和生長因子對(duì)胃腸粘膜的保護(hù)（1）生長抑素（somatostatin）：①生長抑素抑制胃酸分泌，②生長抑素對(duì)胃粘膜細(xì)胞具有直接的保護(hù)作用：生長抑素分子內(nèi)含有兩個(gè)巰基，其細(xì)胞保護(hù)作用可能與保護(hù)細(xì)胞含巰基化合物有關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)給予低濃度乙醇可使胃粘膜生長抑素含量升高，而預(yù)先耗竭生長抑素可以明顯抑制弱刺激引起的胃粘膜適應(yīng)性細(xì)胞保護(hù)。生長抑素可以顯著提高胃粘膜內(nèi)谷光甘肽過氧化酶的活性，增