全氟化碳乳剂对肺缺血再灌注损伤的保护机制及其研究进展.doc

全氟化碳乳剂对肺缺血再灌注损伤的保护机制及其研究进展 　　作者：何开明　综述,戴天阳　审校　　作者单位：四川，泸州医学院附属医院胸心外科(何开明、戴天阳) 　　【摘要】肺缺血再灌注损伤(LIRI)存在于心脏手术、胸外科手术术后以及出血性休克的过程中尤其在肺移植手术术后，其对患者的恢复存在极大的影响;全氟化碳乳剂(Perfluorocarbon emulsion，PFCF)通过其具有较高的携O2及CO2的能力及高比重的特性，扩张肺泡、调节肺通气/血流比、改善肺气体交换、抗炎等作用保护肺功能;本文就PFCF的性质及其在肺缺血再灌注损伤中的应用进行综述。 　　【关键词】 肺缺血再灌注损伤,全氟化碳乳剂 　　肺缺血再灌注损伤(lung Ischemia-reperfusion injury，LIRI)是指肺脏在经历一定时间的缺血后恢复其血流供应，出现缺血性损伤进一步加重的病理现象，它是心肺手术，尤其是临床肺移植术中的一大亟待解决的难题，而随着体外循环的应用，术后肺功能障碍更是常见，甚至导致患者术后生命危险。全氟化碳乳剂(Perfluorocarbon emulsion，PFCE)被称为人造全血，它由不溶于水、无色无味的全氟化碳原液通过乳化后制成可溶水的乳白色制剂。由于全氟化碳具有较高携带氧和二氧化碳的能力，以及在肺缺血再灌注损伤时对肺特有的保护作用，逐渐成为肺保护的研究热点。近年来国内外从不同角度使用全氟化碳对急性肺损伤做了大量研究，本文就全氟化碳乳剂在肺缺血再灌注损伤中保护机制及其研究进展作一综述。 　　1　概　述 　　在1966年Clark在无意中发现掉入全氟化碳中的小鼠存活下来，从而揭开全氟化碳在医学领域的应用序幕。全氟化碳(Perfluorocarbon PFC)是一类碳氢化合物，其无色无味不溶于水和血液，直接注射会导致肺栓塞，须制成全氟化碳乳剂(PFCE)后方可静脉注射。国外研究PFCE的主要目的是作为人造全血来使用，自1979年PFCE应用于临床以来，至今全世界已有数千例病人接受人造全血的输注。也有将PFCE用于治疗缺血性疾病(心肌缺血、脑缺血、脑梗塞等)的报道[1]，其主要目的是改善缺血病灶部位的氧供。乳化后的全氟化碳可以通过静脉输注使其在血液中具有较高浓度。PFCF携带氧和二氧化碳的能力、物理屏障作用、抗炎机制等特性是其应用在肺缺血再灌注损伤中主要的保护机制。 　　2　全氟化碳乳剂在肺缺血再灌注损伤主要保护机制 　　2.1　全氟化碳的物理作用 　　全氟化碳是将碳氢化合物中氢原子被氟原子取代后形成的一类有机化合物。其低表面张力和高密度能够使塌陷的肺泡扩展，使血液重新分配，改善肺的通气/血流比例。Rudiger等[2]发现PFC能够促进肺泡II型上皮细胞分泌表面活性物质从而促进肺的通气。由于全氟化碳具有高密度不溶于水、散布系数高等特性，经乳化后的全氟化碳能够通过血液系统直接到达肺循环，并通过弥散作用到达肺血管内皮细胞、肺泡上皮细胞等，形成了一个物理屏障屏蔽了各种炎性介质、炎性细胞、氧自由基等对靶细胞的接触[3]，起到了对肺的抗炎保护作用。 　　Obraztsov等[4]发现全氟化碳能够通过潜入细胞膜的脂质双分子层，改变细胞膜表面的分子构象和功能，从而干扰细胞的信号传导对细胞起到特异性膜稳定作用。同时Koch等[5]推测嵌入的全氟化碳改变了细胞的脂质成分和蛋白的特性，从而干扰细胞表面受体功能或信号传导，如改变细胞膜的离子通透性或细胞骨架结构等。樊毫军等[6]通过使用全氟化碳乳剂在大鼠急性肺损伤时肺内水通道蛋白1(AQP1)的试验研究发现全氟化碳可降低内毒素，刺激单核细胞和肺泡巨噬细胞后释放促炎性细胞因子，上调AQP1的表达。同时全氟化碳的高弥散性，能够嵌入细胞脂质双分子层，减轻了细胞钙离子超载。PFCF可能改变了细胞膜的脂质成分和蛋白的特性[7,8]，从而减轻了缺血再灌注时肺组织的损伤。 　　细胞在时间和空间上有序的增殖、分化，协调它们代谢、功能及凋亡等是通过细胞间数百种信号物质转导实现的。细胞跨膜信号传导大致分为G蛋白偶联受体介导的信号转导、离子通道受体介导的信号转导及酶偶联受体介导的信号转导三类。在细胞脂质双分子层中含有大量离子泵，是无机离子进出细胞的通道。当发生LIRI时细胞中的ATP含量减少，导致离子泵活性减低，离子转流异常，使细胞内高钙细胞外高钠。细胞内钙离子浓度升高激活一系列钙依赖性的降解酶，如激活Ca2+依赖酸性磷脂酶C和磷脂酶A2，促进膜磷酯和肺表面活性物质分解;同时激活Ca2+依赖性蛋白酶，破坏细胞骨架与细胞膜结构的完整性，加速黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶，促进氧自由基的生成，从而诱导细胞凋亡或死亡;细胞表面含有酪氨酸激