心室重构 心室重构的形态学研究.docx

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1、心室重构 心室重构的形态学研究 R32A1672-6383-（2010）12-0032-02 心室重构(Ventricular remodeling)是在漫长的心力衰竭的探讨中，渐渐相识的心脏自身的变更，由Baumbach等在1989年首次提出。病理性重构发生在心肌受到损伤后，出现的二方面形态学变更：一是心肌细胞肥厚，甚至坏死、凋亡。二是成纤维细胞增生及细胞外间质纤维化。形态学的探讨是心室重构众多探讨的基础。心室重构的形态学探讨是心室重构众多探讨的基础，作者在这方面做一综述。 心室重构；心肌细胞；形态学1心肌细胞肥大 人的成年心肌细胞是终末分化细胞，即高度特异分化的细胞，很少或不具有增殖实力。

2、成年细胞不能增殖，这意味着这些细胞为适应损伤或超负荷，只有不断的增大。从正常和患病心脏分别心肌细胞的探讨中，我们可以发觉心腔无扩张的肥厚高血压心脏，心肌细胞的体积的增加主要是横截面积的加大。而心肌梗死后和扩张性心肌病患者分别的心肌细胞则是长度的加长，人们试图从微观角度去说明这一病理改变，肌肉收缩和舒张的最基本的单位肌小节是，起初推想是由于肌小节长度发生改变造成，后来试验证明肌小节并不发生变更，而是肌小节以不同方式叠加后所造成心肌的增粗和伸长。当舒张期心室壁受到张力牵拉，新的肌小节以并联方式相加使细胞增粗，最终造成宏观的心脏呈向心性肥大。而收缩期的应力则使新的肌小节呈串联方式相加使细胞变长，因而

3、刺激心脏离心性肥大。其机制在培育的新生心肌细胞已经得到证明，通过激活细胞特异性信号转导通路来实现细胞的增粗和加长。 2心肌细胞的死亡 成年心肌细胞因为失去增殖实力，其寿命跟人的寿命保持一样，当一个依靠终末分化细胞的器官受到过度的负荷，无法产生新的细胞，唯一的代偿机制是细胞增大，工作强度加强。然而，引起细胞体积增大的生长因子会给心肌细胞造成损伤，使其进入（负荷增加肥大细胞死亡）的恶性循环中，从而缩短细胞的寿命。表现为心肌细胞的两种不同的死亡方式：坏死和凋亡。 生理性的细胞凋亡是由基因限制的细胞主动地自然死亡过程，传统认为，终末分化细胞如心肌细胞和神经细胞不发生细胞凋亡，但目前得到公认的观点：心力

4、衰竭心肌中存在心肌细胞的凋亡。探讨报道，狗的心力衰竭模型、人的急性心肌梗死死亡后尸检及经移植后摘除心脏的心肌光镜下均视察到凋亡形态学变更。心肌细胞凋亡的过程比较温柔，首先是细胞皱缩，并最终破为小的、膜包绕的碎片，常会有固缩的染色体片段。这种结构成为凋亡小体。为凋亡供应重要的形态学标准。凋亡细胞核染色质浓缩，丝状裂开，DNA改变启动早，被内切核酸酶降解成有组织的小片段（180200bps），在凝胶电泳上表现为梯带DNA片段。质膜的完整性始终保持直至凋亡晚期，死亡细胞最终被巨噬细胞吞噬，从而防止反应性的细胞内容物的释放，而不引起四周的炎性反应和纤维化。心肌细胞坏死最典型的例子为心肌梗死，通过形态学

5、观测心衰心肌中也证明有坏死细胞的存在。心肌细胞坏死的标记是细胞裂开，一般先有质膜屏障的破坏及细胞肿胀，最终“细胞内环境毁坏性衰竭”使细胞裂开，释放很多反应性的细胞内容物，如线粒体蛋白，唤发剧烈的炎性反应和纤维化反应，形成疤痕，坏死细胞核染色质分解，DNA改变较迟，被溶酶体酶降解成随机片段，在电泳上表现为不规则的大片“污斑”。 3间质纤维化 正常的心肌细胞的组成包括心肌细胞和心肌间质。间质由非心肌细胞（主要是成纤维细胞），神经末梢，血管，淋巴，细胞外间质（extracellular matrix， ECM，包括糖蛋白和胶原蛋白）等组成。胶原蛋白是ECM的主要成分之一。由成纤维细胞产生和分泌。其中

6、I、III型胶原占胶原总量的75%以上。I型胶原纤维粗大，伸展性和回缩性小，抗拉强度高，确定心肌的僵硬度，主要维持压力负荷增加左心室结构和功能的完整性，III型纤维细小，伸展性和回弹性大，与心肌的扩张性关系较大。心肌纤维化(myocardial fibrosis， MF)是指在心肌细胞外基质( extracellular matrix， ECM)中胶原纤维过量积聚、胶原含量显著上升或胶原成分发生变更。MF包括两种基本类型：反应性纤维化( reactive fibrosis) 和修复性纤维化( reparative fibrosis) ， 反应性纤维化是对心肌负荷或炎症的反应，常发生于血管四周，

7、故又称为血管四周纤维化(perivascular fibrosis) ，常见于高血压左室肥厚、肥厚型心肌病、主动脉瓣狭窄等患者；修复性纤维化是对心肌细胞坏死的反应，常发生于心肌的间质，常见于心肌梗死、心肌炎等患者。在心室重构的过程中，两种纤维化常合并存在，例如，心肌梗死后的修复性纤维化形成疤痕，其外周则由反应性纤维化和肥大的心肌细胞所包绕。过度沉积的胶原纤维包围着心肌细胞，并在心肌细胞间纵横交织，形成一个刚性的弹性纤维网，限制心肌细胞的功能。终末期心力衰竭的关键的病理改变是韧性的I型胶原取代了弹性较好的型胶原，这些改变最终导致心室扩张患者心脏顺应性降低和充盈受损。肾素-血管惊慌素-醛固酮系统的

8、激活是导致心肌纤维化的主要因素，而血管惊慌素II是肾素-血管惊慌素-醛固酮系统中起主要生物学效应的物质。血管惊慌素II作为一种局部生长因子，科诱导心脏成纤维细胞向肌纤维母细胞分化，还激活心肌成纤维细胞，合成大量胶原等细胞外基质成分。另外还与心肌细胞和非心肌细胞分泌的很多肽类生长因子的作用有关。这些肽类包括纤维化重要的启动因子TGF-1。 4展望 心力衰竭是一切基础心脏病的共同转归，随着心室重构的形态学探讨学问深化，调控这些形态学改变的机制尚不非常清晰，人们希望找到促发重构变更的细胞分子机制的新靶点。正如有人形容“心衰心脏就像一个走向死亡的心脏”，如何能逆转这一过程是人类最美妙的愿望。心室重构的

9、形态学探讨和新的靶点的出现将让我们接近幻想。 参考文献 1Flora Sam， Douglas B. Sawyer， Donny L.-F. Chang， Franz R. Eberli， Soeun Ngoy， Mohit Jain， Jay Amin， Carl S. Apstein， and Wilson S. Colucci et al Progressive left ventricular remodeling and apoptosis late after myocardial infarction in mouse heart J Am J Physiol Heart Cir

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