三、白細(xì)胞的作用
許多研究證實(shí),組織缺血早期即可見(jiàn)大量白細(xì)胞浸潤(rùn),再灌注時(shí)白細(xì)胞聚集進(jìn)一步增加。若用去除白細(xì)胞的血液進(jìn)行再灌注,可以減少白細(xì)胞聚集和組織損傷。因此,白細(xì)胞在再灌注損傷中的作用越來(lái)越受到重視。
(一)白細(xì)胞聚集的機(jī)制
1.趨化因子生成增多 ①再灌注損傷時(shí),細(xì)胞膜磷脂降解,花生四烯酸代謝產(chǎn)物增多,其中白三烯、血小板活化因子(PAF)、補(bǔ)體和激肽等具有很強(qiáng)的白細(xì)胞趨化作用;②白細(xì)胞本身釋放具有趨化作用的炎癥介質(zhì),如白三烯B4。這些趨化因子,吸引大量白細(xì)胞進(jìn)入缺血組織。
2.細(xì)胞粘附分子生成增多 粘附分子(adhesion molecule)是指由細(xì)胞合成的,并可促進(jìn)細(xì)胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間粘附的一類分子的總稱,如整合素、選擇素、細(xì)胞間粘附分子(ICAM—1)、血管細(xì)胞粘附分子及血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子等,在維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著重要作用。
正常情況下,微血管內(nèi)皮細(xì)胞僅表達(dá)少量粘附分子,故血管內(nèi)皮細(xì)胞和血液中流動(dòng)的中性粒細(xì)胞互相排斥,這是保證微循環(huán)灌流的重要條件。缺血—再灌注時(shí),血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表達(dá)大量粘附分子,導(dǎo)致局部白細(xì)胞增多、聚集(aggregation),促使白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞粘附(adherence)、滾動(dòng)(rolling)和穿過(guò)血管壁游走(transmigration)到細(xì)胞間隙。
(二)白細(xì)胞聚集在缺血—再灌注損傷中的作用
大量的白細(xì)胞粘附聚集在再灌注區(qū)引起損傷。其機(jī)制是:
1.阻塞微循環(huán) 正常情況下,白細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞互相排斥以保證血流通暢。研究表明,再灌注后數(shù)分鐘內(nèi),P—選擇素和ICAM—1表達(dá)增加,使白細(xì)胞沿內(nèi)皮細(xì)胞表面緩慢滾動(dòng),形成不穩(wěn)定粘附。再灌注4h后,ICAM—1和整合素表達(dá)進(jìn)一步增加,白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)牢固粘附。粘附的中性粒細(xì)胞釋放趨化因子,如白三烯和血小板活化因子等,加重細(xì)胞間粘附,導(dǎo)致機(jī)械阻塞,使組織得不到血液供應(yīng);謴(fù)血液灌注后,缺血區(qū)依然得不到充分血流灌注的現(xiàn)象稱無(wú)復(fù)流現(xiàn)象(no—reflow phenomenon)。無(wú)復(fù)流現(xiàn)象將加重組織損傷,是導(dǎo)致再灌注治療失敗的主要原因。而白細(xì)胞粘附、聚集所致的機(jī)械阻塞可能是產(chǎn)生無(wú)復(fù)流現(xiàn)象的主要原因。
2.釋放活性氧 白細(xì)胞活化后發(fā)生呼吸爆發(fā)會(huì)產(chǎn)生大量O2-和H2O2。H202在白細(xì)胞髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)作用下,與Cl-作用生成次氯酸:H202十Cl- +H+ -MPO →HOCl+H20,H2O2和次氯酸均可損傷內(nèi)皮細(xì)胞。O2-增加血管壁通透性,導(dǎo)致組織水腫。組織水腫又壓迫微血管,使微循環(huán)灌注更為減少,形成惡性循環(huán)。
3.釋放各種顆粒成分 白細(xì)胞活化后將釋放許多顆粒成分,包括酶性成分和非酶性成分。
(1)酶性成分 聚集的白細(xì)胞能釋放20多種酶,其中3種對(duì)組織損傷作用較大,一種m.quanxiangyun.cn/sanji/是含絲氨酸的彈性硬蛋白酶,它幾乎能降解細(xì)胞外基質(zhì)的所有成分,裂解免疫球蛋白、凝血因子,并能攻擊鄰近未受損的細(xì)胞;另兩種酶是含金屬的蛋白酶,即膠原酶和明膠酶,它們能降解各種類型的膠原,導(dǎo)致血管通透性增加,加重組織細(xì)胞損傷。
(2)非酶性成分 非酶性成分包括次氯酸和氯胺等,它們能與酶性成分聯(lián)合作用,增強(qiáng)白細(xì)胞的破壞作用。如次氯酸能增強(qiáng)彈性蛋白酶、膠原酶和明膠酶活性。
4.產(chǎn)生各種細(xì)胞因子 白細(xì)胞被激活后,釋放大量促炎細(xì)胞因子,其中主要的細(xì)胞因子為TNF—α和IL—1β TNF—α作用于巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等,產(chǎn)生更多細(xì)胞因子,如ICAM—1、IL—1、IL—2、IL—6和PAF,引起瀑布反應(yīng)。TNF—α和IL—1β還上調(diào)粘附分子如p—選擇素和β—整合素的表達(dá)。在再灌注早期,這些細(xì)胞因子有些可發(fā)揮炎癥介質(zhì)的作用,如IL—1、IL—2、IL—6等,導(dǎo)致炎癥反應(yīng)失控;有些可使血小板聚集、釋放,如PAF;有些可導(dǎo)致細(xì)胞間粘附如ICAM—1、VCAM—1、p—選擇素和β—整合素;有些則直接損傷組織,如TNF—α、PAF。
總之,白細(xì)胞活化后釋放的趨化物質(zhì)可以吸引更多的白細(xì)胞聚集,引起微循環(huán)障礙;聚集的白細(xì)胞釋放活性氧及各種生物活性物質(zhì)醫(yī)學(xué).全在線m.quanxiangyun.cn,使炎癥反應(yīng)失控,形成瀑布式炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),并導(dǎo)致組織損傷。這種級(jí)聯(lián)反應(yīng)比單個(gè)反應(yīng)造成的損傷更嚴(yán)重。因此限制白細(xì)胞活化的各種治療措施對(duì)減輕再灌注損傷是有益的。