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心脏的临床应用解剖（9）——心脏的研究进展 青岛大学医学院解剖学教研室 金利新 Department of Anatomy Medical College Qingdao University 二、连接蛋白（connexin Cx） 不同的种属和组织内，其连接蛋白（Cx）的氨基酸数目和分子量均不相同。目前已知连接蛋白（Cx）由多基因家族编码的一类膜蛋白组成。 已经确定的Cx序列有16种，分子量为26~56kD。 Cx32、 Cx40、 Cx43、 Cx45是根据分子量命名的。 连接蛋白（Cx）所组成的离子通道属于闸门性离子通道。离子通过的能力依赖于Cx的类型和分子的电荷。 缝隙连接的传导系数由跨膜连接通道的电压、H+、Ca+、Cx的磷酸化状态、细胞外脂肪等成分所调节。 各Cxs在哺乳动物心脏内的表达和分布情况受多种因素的影响（种属、年龄、发育时期、生理和病理状态、细胞组织类型等） 三、缝隙连接蛋白在心脏的分布 Cxs多分布于GJ处，存在于闰盘（ID）的特殊部位。 Cxs在心肌细胞中普遍存在、分布。 Cx40一般分布于心房肌，在房室传导系统中呈阶梯样递增分布， 在Purkinje纤维中大量表达 在心内膜和冠状动脉内膜少量表达。 Cx43在心房肌和心室肌、房间隔、室间隔中表达 Cx45主要在房室结和窦房结中表达 Cx43分布随年龄增长逐渐向细胞末端集中，呈有序的极化分布。 五、缝隙连接与心脏疾病 1.心肌缺血 心肌梗死导致心肌重构，Cx分布发生变化 心肌梗死后6~12h，残存心肌细胞表面3中连接蛋白正常分布消失， Cx43表达下降最明显 梗死愈合边缘区，缝隙连接排列紊乱， Cx43免疫染色反应减弱。 2.压力超负荷 心室机械负荷增加，引起细胞肥大和心衰，早期Cx43表达上调，心衰晚期Cx43表达下调 3.感染因素 受感染的心肌细胞Cx43免疫染色反应减弱，缝隙连接面积减少。 4.心率失常 许多疾病均可导致缝隙连接分布异常，使侧-侧电偶联增多，端-端电偶联减少，且分布紊乱，增加了横向传导，传导速度减慢，增加了折返环形成的机会，诱发心率失常。 第二节 心脏间质与疾病 20世纪80年代以来逐渐受到重视 1981年Borg和Canlfied首先提出心脏胶原网络（cardiac collagen network，CCN）的概念。 包绕心肌细胞的胶原纤维囊 连于相邻心肌细胞之间的胶原支架，直径120~150nm 连于相邻心肌细胞和毛细血管之间的胶原支架 一、心脏间质的组成 包括：主要是I型和 III型胶原 少量IV型、V型和VI型胶原 少量弹性蛋白 间质细胞包括：成纤维细胞、外膜细胞、瓣膜间质细胞、巨嗜细胞等 二、心脏胶原网络与细胞因子 胶原动态更新，心脏每天有5%新合成的胶原， 新合成的胶原中约有60%在成纤维细胞内被溶酶体和内质网降解。 胶原在细胞外的降解是由成纤维细胞分泌的各种中性蛋白酶（包括胶原酶）介导的——如基质金属蛋白酶（MMP）。 1.血管紧张素II 促进胶原合成，抑制胶原水解酶活性 2.转化生长因子（TGF-1） 增加I型和 III型胶原mRNA的转录 抑制基质金属蛋白酶（MMP）的合成 3.醛固酮 促进胶原合成， 4.内皮素 对胶原合成和降解均有调节作用 5.白介素-1 由巨嗜细胞受刺激释放，刺激I型前胶原蛋白的合成和积累 6.肿瘤坏死因子（TNF） 显著诱导I型胶原mRNA的表达。 三、基质金属蛋白酶（MMP） 细胞外基质的大部分组织成分的降解依赖细胞外4种蛋白酶： 丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、羟基蛋白酶和基质金属蛋白酶 基质金属蛋白酶（MMP）在心脏间质重构中作用最重要 MMP是一个大家族，已发现有12种，有Zn2+结合位点，需Ca 2+维持其功能稳定性，分子量52kD。平时以无活性形式存在，活化后可使胶原酶活性增长60~80% MMP主要由增殖细胞（成纤维细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞）分泌，以前酶原形式存在于细胞外（心肌纤维之间的间质空隙、内皮及内皮下间隙）， 纤溶酶系统是MMP重要激活剂（其它激肽释放酶、组织蛋白酶、中性弹力酶等） 金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）能与MMP结合形成复合物，抑制其活性。 左室梗死第2天胶原酶活性升高，7天达高峰，后下降 TIMPmRNA转录在第6h出现，2天后达高峰，后下降 MMP和TIMP的平衡，决定了梗死区组织中的胶原水解 四、心肌胶原和心肌僵硬度 心肌舒张时的阻力即为心肌僵硬度 胶原是决定组织硬度的主要因素。 以下几个方面可以改变心肌的硬度： 1.胶原在组织中的浓度 2.胶原的厚度和形状 3.胶原相对于心肌细胞的排列方式 4.胶原在组织中的分布状态： I型胶原硬度高， III型胶原弹性好。 五、心脏间质与心脏病 1.间质