AST升高幅度开始回落,细胞修复能力加强;组织病理学检查有明显变化,并随灌注时间延长而加重。说明肝缺血再灌注损伤引发的细胞凋亡为一种动态过程,其原因可能是在不同阶段参与损伤的因素不同,是由多种因素综合作用的结果所致。Schlossberg[6]等观察小鼠肝IR损伤后细胞凋亡和组织修复的相关指标时发现细胞凋亡在肝叶IR后6h达峰值,且持续升高到20h以上,并在IR损伤急性期(1~3h)和亚急性期(6~20h)由不同的受体途径介导。在实验中,OLT组中CyclinD1、CyclinE的表达达最低值。 IP减轻肝IR损伤后肝细胞凋亡和增强细胞再生能力,目前已广泛证实,但其机制十分复杂;它与腺苷、一氧化氮、热休克蛋白、蛋白激C酪氨酸激酶依赖性信号系统、K+ ATP通道的激活等诸多因素有关[7]。本实验发现IP可通过上调(肝细胞抗凋亡基因bcl-2)活性来下调Fas凋亡途径中Fas-mRNA的表达和抑制caspase-3的活性[8],使细胞内容物(如DNA)避免氧化损伤,促使细胞周期中G1/S的转化启动,从而完成细胞再生[9]。Kuo[10]观察临床肝移植术后细胞凋亡情况时发现肝细胞凋亡与IR造成的生化损伤及病理学损伤参数改变呈正相关。实验中IP组肝移植前给予10min缺血,10min再灌注2次,血清转氨酶幅度较OLT组明显降低(P<0.01),病理变化显示肝细胞轻度水肿,小叶结构完整,超微结构变化示细胞膜结构完整,酶泄露少。再灌注后24h作为细胞周期正性调节蛋白CyclinD1与CyclinE在IP组24h的阳性表达率显著高于OLT组,提示移植肝细胞凋亡机制受限,肝细胞增殖机制活动增强。 增殖性细胞周期分为DNA及蛋白质合成准备期G1期、DNA合成期S期、有丝分裂准备期G2期、有丝分裂期M期。凋亡细胞的细胞周期常阻滞于G1/S期和(或)G2/M期,尤其G1末期限制性调控点“R”点的阻滞[11]。IP能够增加bcl-2活性,并于IR损伤后6h达高峰[8],bcl-2能够保护细胞避免各种形式释放NO诱导的凋亡,下调P53基因,干扰caspase-3活性(caspase-3是细胞凋亡效应分子,是Fas凋亡途径下游操作底物酶解的关键酶,被称为“凋亡执行者”);增加细胞周期基因及生长因子的调控能力[12]。作为细胞周期正性调节蛋白CyclinD1是肝细胞进入细胞周期G1期的显著标志,并随着细胞生长因子的增减而增减。CyclinD1能与CDK4和(或)CDK6(细胞周期依赖性激酶,与调节因子合称细胞周期引擎)特异性结合,形成CyclinD1-CDK4/CDK6复合物在G1中期激活,可使细胞周期中“R”限制点附近的抑制蛋白(如P503、Pb)磷酸化而失活,并释放转录因子E2F致使G1期缩短,同时加速G1/S的转换[13]。E2F又协同DP1启动G1/S转换相关基因的表达(如:CDK基因、CyclinE),在G1后期CyclinE与CDK2结合并激活CDK2形成CyclinE-CDK2复合物,使细胞通过“R”限制点,进入S期;同时减少细胞对生长因子的需要量,推进DNA复制和细胞的2倍增殖。由于细胞周期领带CyclinE的表达受转录因子E2F介导,而后者通过PRb被 CyclinD1依赖性激酶超磷酸化而激活,故CyclinE的表达依赖于CyclinD1依赖性激酶的活性,同时还受myc、Ras等基因调控。在本实验中笔者发现CyclinE的表达程度低于CyclinD1的表达,但表达时限基本相同[14]。据Meujoe[14]等报道,BACA/C大鼠肝IR损伤后12h CyclinD1RNA表达开始升高,在24~48h达最高峰,但术后2h比较差异无显著性,可能与细胞周期启动因子INF-α、IL-6、EHGF等调控在IR损伤术后4~6h才开始启动有关[15]。 IR 损伤和IR后的肝细胞增殖涉及到许多复杂的机制,从以上实验结果来看:IP作为移植肝IR损伤的内源性保护机制,增强bcl-2活性,抑制caspase-3及Fas-mRNA的表达,提高正性调节蛋白CyclinD1、CyclinE的调控能力,抑制细胞凋亡,促进再灌注早期肝细胞再生能力增强,从而使移植肝在灌注后肝脏功能迅速启动,为临床上预防肝移植术后原发性移植肝无功能及功能不良提供了新的理论依据。但IP如何使细胞增殖顺利通过G2/M期的机制尚需进一步研究阐明。图1 OLT组CyclinDl的表达 (×200)图2 OLT组24h CyclinE的表达 (×200:图3 1P组24h CyclinDl的表达 (×200)图4 1P组24h CyclinE的表达 (×200)【参考文献】 1 Kume M, Yamamoto Y, Saad S, et al. Ischemic preconditioning of the liver in rat:implications of heat shock protein induction to increase tolerance of ischemia-reperfusion injury.J Iab Clin Med,1996,128(3):251-258. 2 Glavien PA, Yadav A, Sindram D, et al. Protection effects of ischemia precondition for liver resection performed under inflow ocdusion in humans. Ann Surg,2000,235:155-162. 3 Snover DC, Freese DK, Sharp HL, et al. Liver allograft rejection.Am J Surg,1989,21(1):2397. 4 孙君泓,吴孟超,曾琪华.300次大鼠原位肝移植.中华器官移植杂志,1990,11(1):19. 5 Borghi SG. Apoptosis after ischemia-reperfusion in human liver allografts. Liver Transpl Surg,1997,3:407-415. 6 Schlossberg H, Zhang Y, Dudus, et al. Expression of c-fos and c-jun during hepatocellular remodeling following ischemia-reperfusion in mouse liver. Hepatology,1996,8:1546-1555. 7 Peralta C, Hotter G, Glosa D, et al. Hepatic preconditioning in rat is defined by balance of adenosine and xanthine. Heaptology,1998,28(3):768-773. 8 Lazennec JY, Pouzet B, Rammare S, et al. Anatomic basis of minimal anterior extraperitoneal approach to the lumbar spine. Surg Radiol Anat,1999,21(1):7-15. 9 Kadaw SS, Sindram D, Pretty DK, et al. Ischemic preconditioning protect the mouse liver inhibition of apoptosisthroughcaspase dependent path way. Hepatology,1999, 30(5):1223. 10 Kuo Pc, Drachenberg CI, De la Torre A,et al. Apoptosis and hepatic allograft reperfusion injury. Chin Transplant,1998,12(3):219. 11 Hunter T, Pines J. Cyclins and cancer I:cyclin D.and CDK inhibitors come of age. Cell,1994,79:573-582. 12 Yang J, Lin XS, Bhalla K, et al. Prevention of apoptosis by bcl-2 release of cytochrome C from mitochondria blocked. Science,1997,275:1129-1132. 13 江国春,袁莉珍,魏康.细胞周期蛋白D.国外医学·遗传学分册,1998,21(4):173. 14 安康.细胞周期调控网在肝部分切除后肝再生中的作用.国外医学·外科学分册,2001,28(3):151-153. 15 Su AI, Guilotti L G, Pezacki JP, et al. Gene expression during the priming phase of liver regenevation after partial hepatectomy in mice. Pro Natl Acad Sci USA。 上一页 [1] [2]
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