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髓过氧化物酶与重症哮喘

来源:个人技术集锦
・88・ 酉亩至医 1年1 第13卷第1期Jouma1 0f Military Sur on in Southwest china.Vo1.13。No.1.Jan.。2011 髓过氧化物酶与重症哮喘 崔建英,湛晓勤,王文军 [关键词] 氧化应激;髓过氧化物酶;重症哮喘;气道重构 [中图分类号]R 562.2 5 [文章编号]1672-7193(2011)01-0088-03 支气管哮喘是一个慢性气道炎症性疾病,多种炎症细胞和 [文献标识码]A Doi:10.3969/j.issn.1672—7193.2011.01.052 性哮喘,哮喘急性发作和糖皮质激素治疗无效的哮喘中,中性 细胞因子参与发病,与增加的氧化应激有关,在慢性炎症与氧 粒细胞引起的气道炎症起了决定性的作用 。在重症持续性 化应激之间的联系已被证实…。重症哮喘中性粒细胞和嗜酸 哮喘,其病理表现与典型哮喘不一致,患者不伴随嗜酸性粒细 性粒细胞均参与了气道炎症,但中性粒细胞在气道炎症中起了 胞性炎症,但是仍然出现哮喘的恶化。哮喘的恶化常常以病毒 决定性作用。重度哮喘患者的诱导痰、支气管肺泡灌洗液( 感染,内毒素等诱发,而这些刺激物所触发的哮喘气道炎症多 BALF)和黏膜组织中存在中性粒细胞增多和浸润 J。髓过氧 以中性粒细胞为主。糖皮质激素能够抑制中性粒细胞的凋亡 化化物酶((myeloperoxidase,MPO)在中性粒细胞活化时分泌, 而促进中性粒细胞的生存,因此,糖皮质激素治疗不利于中性 被认为是炎症反应的显著标志,参与氧化应激 J,在重症哮喘 粒细胞所致的气道炎症的消退。虽然许多证据表明重症哮喘 的发病中具有重要意义。本文就近年来有关MPO的研究及在 时气道炎症主要以中性粒细胞为主,但是其他因素也影响着中 重症哮喘中的作用做一个综述。 性粒细胞的浸润,这提示重症哮喘中中性粒细胞浸润可能与疾 1 MPO的来源、结构及生物学功能 病的严重程度相关,而非感染或者激素治疗的结果。 重症哮喘的特征性改变是气道重构。气道壁增厚、气道壁 MPO是血红素过氧化物酶一环氧合酶超家族成员之一, 结构改变、气道动力学上更为僵硬,导致流速降低,支气管反应 含血红素辅基,是糖基化的四聚体血红素蛋白,由两条糖基化 性增高,对支气管扩张剂治疗反应较差。气道重构是支气管壁 的59一到64一KD的重链和两条非糖基化的轻链构成,相对分 持续性炎症的结果,炎症反应是这些改变的基础机制。这种炎 子质量为150000。MPO基因位于人类的第l7号染色体 症中有促炎症因子和生长因子生成,尸体解剖研究证实在致死 (17p13),;在骨髓分化时合成,在中性粒细胞中大量表达,是嗜 性哮喘中有炎性细胞粘附于外周血管 J。目前关于哮喘研究 中性粒细胞嗜天青颗粒的主要成分,占中性粒细胞全部细胞蛋 的多个领域已经取得了理论上的进展,如细胞内病毒或非典型 白质的5%。中性粒细胞分泌的MPO占全部循环含量的 感染,接触变应原及致敏,Thl/Th2淋巴细胞衍生的细胞因子, 95%。还有很少一部分MPO在单核细胞和巨噬细胞中存在。 细胞产生的生长因子和哮喘末期气道重构进程等。此类炎症 MPO在中性粒细胞呼吸爆发脱颗粒时大量分泌入噬菌小 与重构学说的交汇点为急性重症哮喘在临床上所呈现的气道 体和细胞问隙,通过自分泌或旁分泌进一步活化中性粒细胞。 功能障碍导致气道阻力明显增加,进行性低氧血症和高碳酸血 MPO独特的活动是催化氯化物和过氧化氢形成氧化氯化剂, 症。 如次氯酸,这是一个强有力的杀菌剂,传统上MPO被认为在机 体抵御外来微生物人侵方面发挥重要的固有免疫作用。然而, 3 MPO对重症哮喘发病的影响 有证据显示依赖MPO的氧化剂能够造成组织损伤,并且诱发 重症哮喘中,气道炎症以中性粒细胞浸润为主。中性粒细 或者加重急性或慢性炎症性疾病。MPO系统主要包括过氧化 胞呼吸爆发氧化应激释放的MPO产生氧化次氯酸等,更对组 氢(H 0 ,呼吸爆发时产生),卤化物,特别是cI一。最初的 织造成进一步的损伤。研究表明痰液中MPO水平升高与哮喘 MPO—H 0 一CI一系统的产物是抗菌氧化剂次氯酸/次氯酸 发作的严重程度有关,重度发作时尤为明显…。MPO对宿主 盐。MPO产物还包括其他的活性分子粒子的形成如酪氨酰、乙 组织的损伤可以发生在重症哮喘炎症反应引起的氧化应激中, 醛、羟自由基、以及催化一氧化氮产生亚硝酸盐和进一步的产 主要表现在以下几方面: 物二氧化氮等。在病理状态下,以上这些产物都可以直接或者 3.1对重症哮喘气道重构的影响首先,MPO催化产生ROS 间接地激活细胞信号级联反应,通过卤化、硝化、氧化交联等对 (reactive oxygen species)和RNS(reactive nitrogen species),通过 脂质、DNA、蛋白质等生物分子造成损伤 J。 卤化、过氧化等作用,使气道上皮纤毛摆动停止,腺体分泌增 2重症哮喘的特点 加,上皮损伤、脱落、死亡,并且使受损上皮的修复能力下降。 目前认为气道上皮细胞受损伤后可分泌多种细胞因子如转化 中性粒细胞在哮喘气道炎症形成过程中的作用虽然不及 生长因子(TGF)p1/B2、表皮生长因子、内皮素1和血小板衍生 嗜酸性粒细胞和T淋巴细胞重要,但是在重症哮喘,突发致死 生长因子等刺激上皮下的成纤维细胞和平滑肌细胞增生,后两 作者单位:646000四川,泸州医学院附属医院Ⅱ乎吸内科(崔建英、湛晓勤、王文军) 通讯作者:湛晓勤,Email:jiazj72@slna.corn 西南军医2011年1月第13卷第1期Journal of Military Surgeon in ou! 塑 :! : :! 』墅: ・89・ 者也可以分泌多种细胞因子影响上皮的增殖,它们相互作用的 结果是最终导致气道重构_8j。MPO引起的脂质过氧化反应可 以激活肺成纤维细胞产生细胞外基质,如纤维连接蛋白,在气 道重构中发挥重要作用。基质金属蛋白酶一9(MMP一9)在 MPO大量分泌时也从中性粒细胞的特异性颗粒中释放出来, 通过降解基底膜的主要成分Ⅳ型胶原在哮喘呼吸道炎性反应 件(glueocortieoidresponse element,GRE)结合,调控靶基因转录, 发挥抗炎效应¨ 。而损伤的DNA可能造成激素反应元件的 损害从而形成激素抵抗。其次,GR—GC复合物进入细胞核, 使组蛋白酶去乙酰化酶活性增强,抑制炎前因子NF—KB和 AP一1的组蛋白的乙酰化作用,抑制炎症介质和炎症因子的基 因表达 191。MPO导致的氧化应激可以使糖皮质受体下调,组 蛋白酶去乙酰化酶活性减弱,这可能是糖皮质激素产生抵抗的 原因之一 加。。 中起重要作用 J。其次,上皮细胞内外的谷胱甘肽可以保持上 皮细胞完整性,使其免受氧化损伤 。MPO可以使血浆MDA 水平显著提高提示过氧化产物增高,消耗还原型谷胱甘肽使其 3.5使p 。肾上腺素受体(132AR)下调有研究发现 ,哮喘 水平下降,导致气道上皮通透性增加,气道壁水肿,抵御ROS 等引起损伤的能力下降。氧化应激使气道高反应性,刺激粘液 分泌增加,在气道重构的基础上进一步加重支气管痉挛。 3.2对肺组织的损伤MPO可以催化NO自由基的产生,NO 能诱导Th2免疫应答,并放大和持续Th2介导的炎症反应。 NO是一个自由基,虽然可以松弛内皮细胞,但通过过氧化等反 应对肺组织造成损伤。KostiKas等建议测量呼出气NO可以作 为更安全、简单、快速的诊断哮喘的一个方法。ROS在活化NF —KB过程中被认为是各种刺激物的共同第二信使,可以上调 NF—KB的表达,继而上调基质金属蛋白酶9的表达,使细胞外 基质降解异常,肺组织重构 。氧化应激使使上皮细胞和炎 性细胞内的NF—KB和AP一1激活 ,增强哮喘炎症反应的 发生,支气管肺泡腔炎症细胞的浸润是哮喘的一个重要标志. 肺泡及其间质明显充血、出血和水肿;血管改变如微血管渗漏、 组织水肿。 3.3对NF—KB细胞信号途径的影响NF—KB是一个应激 敏感转录因子,涉及细胞的生存、增殖、和应激反应,细胞未受 刺激时,NF—KB复合物通过1一KB(一种抑制蛋白)固定在免 疫细胞的胞浆中。活化的NF—KB是指1一KB经过磷酸化,通 过泛素一蛋白酶途径降解,释放NF—KB进人胞核,其亚基形 成环状结构与DNA接触,结合在靶基因的增强子上,调控相应 的基因表达 。MPO产生的活性氧(reactive oxygen species, ROS)对其进行调节,被认为在NF—KB活化中是最常见的第 二信使。在短时应激中,活化的NF—KB是细胞从氧化应激中 得以恢复所不可缺少的,但在长时氧化应激中,如果ROS不能 被有效扑灭,将破坏细胞组分或扰乱信号转导通路,使蛋白酶 体失活,从而减弱1一KB降解而导致NF—KB活性减弱¨ 。 另外,其他调节NF—KB活化的途径也因为氧化应激而受影 响,如肿瘤坏死因子 诱导的1一KB磷酸化减少;持续氧化应 激导致细胞内氧化的谷胱甘肽水平升高妨碍蛋白酶的活性,阻 止1一KB蛋白质水解。以上几方面不仅损害气道及肺组织蛋 白质质量控制系统,也损害了NF—KB活化的细胞信号途径。 3.4对糖皮质激素的抵抗首先,DNA损伤可能与糖皮质激 素抵抗有关。MPO催化产生的HOCI能迅速与体液中存在的 高浓度的初级胺发生反应生成N一氯胺,后者使核苷碱基氧 化 15]。MPO催化产生的脂质过氧化产物MDA(丙二醛),因为 其相对稳定性可以被作为氧化应激的生物指标¨ ,MDA也可 以引起各种碱基损伤、DNA链断裂而导致DNA的损伤,并对 DNA分子鸟嘌呤碱基具有选择性损伤 ]。激素在胞浆中和受 体结合形成GR—GC复合物,进入胞核与DNA的激素反应元 患者存在13:AR下调,且SOD与B AR数量呈显著正相关,而 MDA水平与B:AR数量呈显著负相关,说明MPO引起的氧自 由基大量增多,后者是p AR功能低下的一个因素。p:AR含 有二硫键和巯基,氧自由基对巯基有高度敏感性,破坏巯基以 及降低细胞膜磷脂质双层的流动性,降低B AR功能。 4结语 综上所述,重症哮喘是中性粒细胞浸润为主的气道炎症, 释放MPO引发的氧化应激最终导致气道重构。气道重构一旦 形成,对糖皮质激素及B 肾上腺受体激动剂治疗效果差。因 此控制气道炎症,开发特定的MPO抑制剂,使其能够保持在机 体防御方面的杀菌作用,干扰其在病理方面的的持续活化,采 用各种方法抑制MPO的活性,改善MPO引发的氧化剂对机体 的损伤从而积极抗氧化治疗,以减少气道重构的加重,对重症 哮喘的治疗至关重要。 I参考文献】 [1]Zeyrek D,Cakmak A,Atas A,et a1.DNA damage in children with asthma bronchiale and its association with oxidative and antioxidative measurements[J].Pediatr Allergy Immunol,2009,20:370—376. [2]周庆涛,孙永昌,姚婉贞.重度支气管哮喘患者气道炎症及其与 白细胞介素17的关系[J].中华结核和呼吸杂志,2005,28,(9): 630—634. [3] Chinnaswamy Timppathi,十Tabassum Naqvi,Yubin Wu,et a1.AI— bumiu mediates the transeytosis of myelopemxldase by means of caveo— lae in endothelial cells[J].Proc Nail Aead Sci U S A.2004,101 (2O):7699—7704. [4]E Malle,PG Furtmu”ller,W Saltier,et a1.Myelopemxidase:a target for new drug development[J].British Journal of Pharmacology 2007, 152:838—854. [5] 王尧,况九龙.金水宝对哮喘大鼠气道重塑、气道炎症及氧化 应激水平影响的研究[J].江西医学院学报,2009,49(4):27~ 31. [6]Saetta M,Di Stefano A,Rosina C,et al,Quantitative structural analy— sis of peripherA airways and arteries in sudden fatal asthma[J].Am Rev Respir Dis 1990,143:138-43. [7]廖竞,农光民.中性粒细胞凋亡与重症哮喘[J].实用儿科临床 杂志,2008,23(4):307—309. [8]王尧,况九龙.支气管哮喘气道重塑与氧化应激的关系[J].中 华哮喘杂志.2008,2(2):133—136. [9]KoFW,Diba C,RothM,et a1.A comparison of airwayand seHlmma. trix Metallopmteinase~9 activity among normal subjects,asthmatic ・90・ 酉南军医2011年1月 第13卷第1期Jollma1 0f M.1itary Surge0n in Southwest China。Vo1.13,No.1,Jan.,2011 patients and patients with asthmatic Inucus hypemeeretion[j].Chest, 2005,127(6):1919—1927. Journal of Biological Chemistry.2oo6(281):3096—3104. [16]C ̄fin M.Davies,Ph.D.,1 Farshid Guilak,Ph.D.,et a1.Reactive nitrogen and oxygen species in interleukin—-1—-mediated DNA dam- [10]G.A.JACOBSON,K.C.YEE,C.H.NG.Elevated plasma u- tathione pemxidase concentration in acute severe stahma:Comparison with plasma glutathione pemxidase activity,selenium and malondial— age associated iwth osteoarthfitis[J].Osteoarthritis Caaila ̄2008, 16(5):624—630. dehyde[J].Scand J Clin Lab Invest,2007,67:423—430. [17]常波.运动、氧化应激与DNA损伤和修复[J].沈阳体育学院 [11]荣志慧,常立文,钱莉玲,等.支气管肺发育不良不同时期基质金 属蛋白酶,基质金属蛋白酶特异性组织抑制物及核转录因子KB 表达变化[J].实用儿科临床杂志,2005,20:440—442. 学报.2004,23(6):756—757. [18]侯嘉,孙永昌.支气管哮喘激素抵抗机制的研究进展[J].中华 结核和呼吸杂志,2010,33(8):608—6l1. [12]Corradi M,Folesani G,Andreoli R,et a1.Aldehyde8 and glutathi— [19]Barnet PJ,Ito k,Adcock IM, a1.Corlicostemid resistance in chronic one in exhaled breath condensate of children wit h asthma exacerba. Obstructive pulmonary disease:inactive of histone deacetylase[J]. tion[J].Am J RespirCrit Care Med,2003,167(3):395—399. Lancet,2004,363:731—733. [13]王勇,黄文华.IKB激酶的激活及其在NF—KB活化过程中的 [2O]l£0 K,Herbert C,Siegh JS,et a1.Steroid—resistant neutorphilic in- 作用[J].生物化学与生物物理进展,2001,28(4):455—458. lfammation in a mollse model of an acute exacerbation of sathma[J]. [14]Wu,MBian,QLiu,YFemandes,et a1.sustained oxidative stress inhib— American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology,2008,39 its NF—KB activation partially via inactivating the proteasome[J]. (5):543—550. Free Radical Biology&Medicine,2009,46(1):62—69. [21]李报春,戴世勇.氧自由基对支气管哮喘患者B一肾上腺素受体 [15]Junko Takeshita,Jaeman Byun,Thomas Q,et a1.Myeloperoxidase 的影响[J].中国综合临床,2003,19:712-713. Generates 5一Chlorouracil in Human Atherosclerotic Tissue[J].The (收稿日期:2010-11-o9) 侵入式测温技术在肿瘤热疗中的临床应用 牛雪梅(综述),范娟(审校) 【摘要] 在提高热疗技术及疗效中,一个很重要的问题就是缺乏对肿瘤内温度分布的了解,本文跟踪国内外发展状 况对临床加热治疗中常见肿瘤侵入式测温技术的数据采集方式及理论分析进行综述,并对侵入式测温新技术与方法的 研究现状作了介绍。 [关键词]热疗;测温 [中图分类号]R 730.5 [文献标识码]A [文章编号]1672—7193(2011)01-0090-03 Doi:10.3969/j.issn.1672—7193.201 1.01.053 热疗的核心在于提升人体目标组织自身的温度,其对人 的偏差称为偶然误差。测定值涨落的大小称为精密度(preci- 体的副作用及伤害性均远低于常规手术切除、放疗和化疗等措 sion)。 施,该方法因此在肿瘤学中赢得了“绿色疗法”的美誉。肿瘤要 1.2测温性能及影响因素 达到满意的加热,除选择能产生良好热能场的热疗机辐射器 1.2.1 测温精度热疗中温度测量应有较好的准确度和精密 外,还需有可靠的测温技术来监测和评价,因而说测温技术是 度。在全身加热场合,测温的综合精度指标需达0.05 ̄C。对局 确定加热是否满意、从而决定疗效好坏的另一个关键技术问 部加热来说,在QA规范中常要求在2O~50 ̄C量程内的测温精 题。超声,核磁成像等影像测温技术近年虽已取得较大进展, 度±0.3 ̄C。 但由于技术复杂,设备昂贵,不便于使用等原因,并没有被临床 1.2.2温度空间分辨率瘤加温时与周边正常组织的温度有 广泛应用。就目前绝大多数临床治疗来看,可预言数年内侵入 较大的差异,即周边处存在较大的温差,因此要求测温探头有 式测温仍是应用的主流。 足够的空间分辨率。 1肿瘤热疗对测温性能、指标要求及影响因素 1.2.3温度响应时间 温度响应时间通常定义为:测温传感 器周围温度急剧变化时,能反映该温差变化之90%值所需的 1.1基本的测温指标一测温精度测温精度指其测量误差的 时间。 大小。误差越小,测温精度越高。误差可分为系统误差和偶然 1.2.4测温稳定性、可靠性测温稳定性的重要指标是温度 误差两类。系统误差是指由测量系统自身引起的固定测量偏 漂移量,其一般要求是:自加热开始至热疗结束,测温装置的温 差。该偏差的大小称为准确度(accuracy)。此外,各次的测量 度漂移在±0.1'E/h以内。可靠性指测温装置应能长期工作 值一般是围绕着平均值而起伏涨落的,每次涨落给测定值带来 而无故障,即要求测温传感器具有长寿命,所有器件及附属单 作者单位:646000四川,泸州医学院附属医院肿瘤科(牛雪梅、范娟) 

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