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鈣超載
鎖定
- 中文名
- 鈣超載
- 所屬學科
- 生物學
鈣超載定義
鈣超載研究歷史
1966年Zimmerman和Hulsmann發現,用無Ca的“生理鹽溶液”灌注大鼠離體心臟,短時間內即發生肌膜損傷,隨後灌注正常含鈣的生理溶液,心臟發生更為嚴重的結構和功能改變,這稱為鈣反常,這種現象與細胞內的鈣離子增多即鈣超載有關。各種原因引起的細胞內鈣含量異常增多並導致細胞結構損傷和功能代謝障礙的現象,稱為鈣超載(calcium overload)。1986年Young證實腦缺血再灌注後也存在鈣超載。
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鈣超載正常鈣穩態
要了解超載的損傷機制,必先知道正常的穩態。
鈣超載進入胞液
(1) 質膜鈣通道:質膜鈣通道主要有二類,一類是電壓依賴性Ca通道(voltage operated calcium channels,VOC),當膜電位達一定程度時開放,使細胞外的Ca進入細胞內。另一類是受體操縱性Ca通道(receptor operated calcium channels,ROC ),又稱配體門控Ca通道。當與激動劑結合後開放,使細胞外的Ca進入細胞內。
鈣超載離開胞液
(1) Ca泵的作用:Ca泵即Ca- ATP酶,其活性依賴Ca和Mg,存在於細胞膜、內質網膜和線粒體膜上。當[Ca]升高到一定濃度時,Ca泵被激活,將Ca逆濃度梯度泵出細胞或泵入細胞器,降低細胞內Ca濃度。
(2) Na-Ca交換:Na-Ca交換載體是一種非耗能的轉運方式,轉運方向為雙向性。生理情況下,細胞外Na濃度高於細胞內,Na通過Na-Ca交換載體順電化學梯度進入細胞,Ca逆電化學梯度移出細胞,一般是3個Na交換1個Ca 。
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鈣超載損傷機制
1. 線粒體功能障礙
胞漿內高濃度的Ca使線粒體攝取Ca增加, Ca濃度增高使線粒體內形成磷酸鈣沉積,影響ATP合成,導致ATP合成減少。
2. 激活鈣依賴性降解酶
3. 促進活性氧生成
在自由基學説中已講述鈣超載激活Ca依賴性蛋白酶,促使黃嘌呤脱氫酶轉變為黃嘌呤氧化酶,致使活性氧生成增加,損害組織細胞。此外,鈣超載還可激活磷脂酶A 2,通過環加氧酶和脂加氧酶,在花生四烯酸形成過程中產生H2O2和·OH。
4. 破壞細胞骨架
鈣超載與活性氧的關係
(2)膜Na-K-ATP酶失活,使細胞內Na升高,Na -Ca交換增強。
2、鈣超載導致活性氧產生增加
因此,活性氧產生增多和細胞內鈣超載可互為因果,形成惡性循環,使缺血與再灌注損傷加重。
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- 參考資料
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- 1. 吳立玲,王建枝.病理生理學:人民衞生出版社,2004:201-213
- 2. 鈣超載及其在心肌缺血/再灌注損傷中的作用機制研究現狀 .中國知網[引用日期2014-06-02]
- 3. 尤家祿,金惠銘.人體病理生理學.北京:人民衞生出版社,2002:743-758
- 4. 王瑾瑜,吳立玲.病理生理學.北京:北京大學醫學出版社,2003:137-150
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