糖尿病器官缺血再灌注损伤的研究进展(1)
[摘要] 糖尿病是一种发病率极高的代谢紊乱性疾病，患者的血糖长期处于较高水平，通过炎性反应、氧化应激等机制介导细胞损伤。缺血-再灌注损伤(IRI)是缺血器官在恢复血流灌注后其损伤进一步加重的现象，它在脑梗死、心肌梗死、肾IRI、肠IRI和肝IRI的病理生理机制中有重要影响，这些都是导致器官损伤(包括移植失败)甚至死亡的主要原因。近年来的研究显示，糖尿病会加重器官的IRI。本文就主要糖尿病脏器IRI的研究进展进行综述。
[关键词] 糖尿病;器官;缺血再灌注;损伤
[中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2019)11(c)-0043-05
Research progress on ischemia-reperfusion injury of diabetic organs
YI Haoran WANG Lei ZHU Hengcheng
Department of Urology， Renmin Hospital of Wuhan University， Hubei Province， Wuhan 430060， China
[Abstract] Diabetes is a high incidence of metabolic disorders， the patient′s blood sugar stayed high for a long time， cell damage is mediated by inflammatory response and oxidative stress. Ischemia-reperfusion injury (IRI) is a phenomenon that the injury of ischemic organs is further aggravated after the restoration of blood perfusion. It plays an important role in the pathophysiological mechanism of cerebral infarction， myocardial infarction， renal IRI， intestinal IRI and liver IRI. These are the leading causes of organ damage， including transplant failure， and even death. Recent studies have shown that diabetes can worsen IRI in organs. This paper reviews the research progress of IRI in major diabetic organs.
[Key words] Ddiabete; Organ; Ischemia-reperfusion; Injury
糖尿病是由環境及遗传因素共同引起的代谢紊乱性疾病。目前，其较为公认的致病机制为：胰岛素抵抗、胰岛功能受损等因素导致胰岛素分泌的相对或绝对不足，引发机体血糖代谢异常进而引发糖尿病。通常，糖尿病患者血糖长期处于较高水平，并伴有不同程度的代谢紊乱，严重者易出现各种并发症，如心血管疾病、肾病等。器官缺血-再灌注损伤(IRI)，是指组织器官缺血一段时间，当重新恢复血流灌注后，细胞结构破坏及功能代谢障碍反而比缺血时更严重，器官功能进一步恶化的临床综合征。IRI可以造成急慢性器官功能衰竭，严重者甚至可以导致机体死亡。虽然恢复血流是必需的，但再灌注往往会引发局部和全身炎性反应，进而加重缺血损伤。研究表明可能与IRI增加血管渗漏，改变转录和细胞死亡程序，驱动组织中的白细胞滞留、炎症和氧化应激[1]相关。
糖尿病合并缺血-再灌注(IR)会使组织器官损伤更严重，如高血糖和胰岛素抵抗是诱发脑卒中并促进其恶化的重要因素[2]，心脏IRI的病死率也更高[3]。近几年已有不少文献报道了糖尿病对器官IRI影响的研究，作者对其中有关重要脏器IRI的研究作相关综述。
1 心脏IRI
糖尿病与心血管疾病的发病率和死亡率密切相关。有研究表明，糖尿病患者患缺血性心脏病(IHD)的风险是非糖尿病患者的2～5倍[4]，且糖尿病患者与非糖尿病患者比较，发生致命性心肌梗死的概率较大[5]。同时，有研究发现[6]糖尿病患者心脏在IR后功能恢复明显，较非糖尿病恢复更好，心律失常发生也更少。这些现象表明心脏可能会适应糖尿病引起的改变，从而增加对缺血损伤的耐受性。Murarikova等[6]用链脲佐菌素(STZ)复制糖尿病大鼠模型，在第8天经过缺血30 min及40 min再灌注处理后，结果发现，糖尿病小鼠在IR后心肌细胞线粒体Mg2+-ATP酶活性完全恢复，而非糖尿病小鼠线粒体Mg2+-ATP酶活性下降，糖尿病小鼠心脏缺血时活性氧(ROS)的形成明显低于非糖尿病心脏，且糖尿病心脏显示出更高水平的抗氧化酶MnSOD。线粒体在心肌收缩和存活所必需的ATP生成过程中发挥着关键作用，保留线粒体功能可能在糖尿病患者心脏抵抗IRI的机制中发挥作用。通过线粒体靶向抗氧化剂抑制ROS的产生，是最有希望的方法。有报道称[7]，心肌细胞IR的超氧化状态可能刺激MPTP通道开放从而使线粒体受损，而目前实验研究显示，环孢霉素A在再灌注时能阻断MPTP开口，进一步的研究也显示环孢霉素A对急性心肌梗死的作用是有益的[8]。增加IR心脏线粒体分裂已被证明有助于ROS的产生和梗死的发生，而抑制线粒体分裂可减少心肌损伤，可以改善IR后的心功能[9]。药物抑制动态蛋白1(Drp1)可有效减少糖尿病心脏的IR损伤[10]。线粒体分裂在IR后显著增加，Drp1向线粒体的易位增强。那么抑制糖尿病心脏Drp1向线粒体的易位，就可以减少IR后线粒体的分裂，改善IR后的线粒体功能和心功能。此外，抑制Drp1可以降低心肌梗死面积和血清肌钙蛋白Ⅰ和乳酸脱氢酶活性。所以，抑制Drp1可能是糖尿病缺血性心肌病的一个潜在的新的治疗靶点[10]。, 百拇医药(易浩然 王磊 祝恒成)
[关键词] 糖尿病;器官;缺血再灌注;损伤
[中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2019)11(c)-0043-05
Research progress on ischemia-reperfusion injury of diabetic organs
YI Haoran WANG Lei ZHU Hengcheng
Department of Urology， Renmin Hospital of Wuhan University， Hubei Province， Wuhan 430060， China
[Abstract] Diabetes is a high incidence of metabolic disorders， the patient′s blood sugar stayed high for a long time， cell damage is mediated by inflammatory response and oxidative stress. Ischemia-reperfusion injury (IRI) is a phenomenon that the injury of ischemic organs is further aggravated after the restoration of blood perfusion. It plays an important role in the pathophysiological mechanism of cerebral infarction， myocardial infarction， renal IRI， intestinal IRI and liver IRI. These are the leading causes of organ damage， including transplant failure， and even death. Recent studies have shown that diabetes can worsen IRI in organs. This paper reviews the research progress of IRI in major diabetic organs.
[Key words] Ddiabete; Organ; Ischemia-reperfusion; Injury
糖尿病是由環境及遗传因素共同引起的代谢紊乱性疾病。目前，其较为公认的致病机制为：胰岛素抵抗、胰岛功能受损等因素导致胰岛素分泌的相对或绝对不足，引发机体血糖代谢异常进而引发糖尿病。通常，糖尿病患者血糖长期处于较高水平，并伴有不同程度的代谢紊乱，严重者易出现各种并发症，如心血管疾病、肾病等。器官缺血-再灌注损伤(IRI)，是指组织器官缺血一段时间，当重新恢复血流灌注后，细胞结构破坏及功能代谢障碍反而比缺血时更严重，器官功能进一步恶化的临床综合征。IRI可以造成急慢性器官功能衰竭，严重者甚至可以导致机体死亡。虽然恢复血流是必需的，但再灌注往往会引发局部和全身炎性反应，进而加重缺血损伤。研究表明可能与IRI增加血管渗漏，改变转录和细胞死亡程序，驱动组织中的白细胞滞留、炎症和氧化应激[1]相关。
糖尿病合并缺血-再灌注(IR)会使组织器官损伤更严重，如高血糖和胰岛素抵抗是诱发脑卒中并促进其恶化的重要因素[2]，心脏IRI的病死率也更高[3]。近几年已有不少文献报道了糖尿病对器官IRI影响的研究，作者对其中有关重要脏器IRI的研究作相关综述。
1 心脏IRI
糖尿病与心血管疾病的发病率和死亡率密切相关。有研究表明，糖尿病患者患缺血性心脏病(IHD)的风险是非糖尿病患者的2～5倍[4]，且糖尿病患者与非糖尿病患者比较，发生致命性心肌梗死的概率较大[5]。同时，有研究发现[6]糖尿病患者心脏在IR后功能恢复明显，较非糖尿病恢复更好，心律失常发生也更少。这些现象表明心脏可能会适应糖尿病引起的改变，从而增加对缺血损伤的耐受性。Murarikova等[6]用链脲佐菌素(STZ)复制糖尿病大鼠模型，在第8天经过缺血30 min及40 min再灌注处理后，结果发现，糖尿病小鼠在IR后心肌细胞线粒体Mg2+-ATP酶活性完全恢复，而非糖尿病小鼠线粒体Mg2+-ATP酶活性下降，糖尿病小鼠心脏缺血时活性氧(ROS)的形成明显低于非糖尿病心脏，且糖尿病心脏显示出更高水平的抗氧化酶MnSOD。线粒体在心肌收缩和存活所必需的ATP生成过程中发挥着关键作用，保留线粒体功能可能在糖尿病患者心脏抵抗IRI的机制中发挥作用。通过线粒体靶向抗氧化剂抑制ROS的产生，是最有希望的方法。有报道称[7]，心肌细胞IR的超氧化状态可能刺激MPTP通道开放从而使线粒体受损，而目前实验研究显示，环孢霉素A在再灌注时能阻断MPTP开口，进一步的研究也显示环孢霉素A对急性心肌梗死的作用是有益的[8]。增加IR心脏线粒体分裂已被证明有助于ROS的产生和梗死的发生，而抑制线粒体分裂可减少心肌损伤，可以改善IR后的心功能[9]。药物抑制动态蛋白1(Drp1)可有效减少糖尿病心脏的IR损伤[10]。线粒体分裂在IR后显著增加，Drp1向线粒体的易位增强。那么抑制糖尿病心脏Drp1向线粒体的易位，就可以减少IR后线粒体的分裂，改善IR后的线粒体功能和心功能。此外，抑制Drp1可以降低心肌梗死面积和血清肌钙蛋白Ⅰ和乳酸脱氢酶活性。所以，抑制Drp1可能是糖尿病缺血性心肌病的一个潜在的新的治疗靶点[10]。, 百拇医药(易浩然 王磊 祝恒成)