3.3 心肌重构以往人们认为心肌重构是由血压或容量负荷增加引起心室壁应力的适应性变化,包括心肌细胞体积增大,心肌胶原蛋白合成增加。尽管开始是一种心脏功能代偿机制,但病理性心脏肥大逐渐发展最终会导致充血性心力衰竭。在心脏重构过程中,心肌不断对细胞外刺激如机械应激、缺血、氧自由基、生长因子、血管活性肽、激素等作出反应,心肌细胞体积不断增大,胶原蛋白合成增加最终导致心力衰竭。有研究人员发现,HO1过表达能减轻Wister大鼠由血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)引起的心肌肥厚,但不能缓解由AngⅡ引起的高血压[19]。这个发现提示AngⅡ引起的心肌重构可能并非直接继发于AngⅡ引起的高血压,HO1可能直接作用于心肌组织而非通过血压调控机制来减轻心肌重构。Hu等认为由AngⅡ诱导产生的活性氧簇作为刺激心肌生长的信号分子而非由AngⅡ引起的血压增高,在心肌重构中起了主要作用。而HO1的催化产物胆红素清除活性氧和抗氧化作用,可以抑制活性氧簇引起的心肌重构。这种假设和早期研究抗氧化可以抑制心肌重构的试验结果相吻合。总之,活性氧被认为是一种生长刺激因素的信使,明确活性氧在心肌重构时的传导途径,用HO1作为基因治疗手段,可以为临床治疗心脏损伤后的心肌重构提供一种新的方法。
4 小结与展望
HO1性质、功能与调控已日益引起人们的关注。大量研究表明HO1对氧化损伤所引起多种疾病具有保护作用。HO1催化血红素降解的3个产物CO、胆红素和铁蛋白是发挥细胞保护作用的关键分子。虽然每个产物独自作用时都有保护作用,但是细胞保护作用主要是三者协同作用的结果。当应激发生时,适量HO1的诱导产生,能维护细胞自身稳定,实现对细胞的保护。目前加拿大研究人员利用经改造过的病毒为载体,把额外的HO1基因副本释放到实验鼠的心脏组织,使其在缺血、缺氧情况下能迅速地制造出大量的HO1蛋白,以减轻心脏病发作对心肌的损伤。目前对HO1的研究已有很大进展,但HO1的分子结构、催化反应机制、调控系统尚未得到很好了解,有待进一步探索;3种降解产物之间的相互作用关系还知之甚少。进一步探索HO1以及血红素催化产物的细胞保护机制、HO1生成量调控已成为下一步研究的重点。相信在不久的将来,HO1将会成为一种有效的治疗药物应用于临床。
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