细胞凋亡与心血管疾病.ppt
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1、CompanyLOGO细胞凋亡与心血管疾病概概 述述 凋亡凋亡:是细胞死亡后的形态学变化的过程是细胞死亡后的形态学变化的过程,属形态学属形态学概念。细胞凋亡是受到高度调节的一种生理性死亡概念。细胞凋亡是受到高度调节的一种生理性死亡过程,是细胞在基因调控下采取的自杀行为。是多过程,是细胞在基因调控下采取的自杀行为。是多细胞体生物体生命活动的重要组成内容,这对保证细胞体生物体生命活动的重要组成内容,这对保证机体正常发育和内环境稳态具有重要意义。机体正常发育和内环境稳态具有重要意义。程序性细胞死亡:程序性细胞死亡:是细胞内特定基因程序化表达介导的细胞死亡。是细胞内特定基因程序化表达介导的细胞死亡。2
2、概概 述述 心血管疾病严重威胁人类健康,近年来发心血管疾病严重威胁人类健康,近年来发现细胞凋亡参与多种心血管疾病的病理过程现细胞凋亡参与多种心血管疾病的病理过程(心律失常,动脉粥样硬化,心肌梗死,缺(心律失常,动脉粥样硬化,心肌梗死,缺血再灌注损伤,心肌炎,心肌病,慢性心力血再灌注损伤,心肌炎,心肌病,慢性心力衰竭等衰竭等)。3一一.细胞凋亡与心脏发育与衰老细胞凋亡与心脏发育与衰老 细胞凋亡是机体胚胎发育和器官形成过程中重细胞凋亡是机体胚胎发育和器官形成过程中重要的调节机制之一。要的调节机制之一。(一一)细胞凋亡机制对心脏发育过程的影响细胞凋亡机制对心脏发育过程的影响 1.1.对左右心室肌细胞
3、数量的调节对左右心室肌细胞数量的调节:大鼠妊娠末期及出生第大鼠妊娠末期及出生第1 1,5 5,1111,2121天左,右天左,右室及室间隔心肌细胞的凋亡及室及室间隔心肌细胞的凋亡及bcl-2(bcl-2(凋亡抑制基因凋亡抑制基因)的表达。发现胚胎期心肌细胞无凋亡的表达。发现胚胎期心肌细胞无凋亡,出生后出现凋出生后出现凋亡亡;bcl-2;bcl-2在胚胎期间高表达在胚胎期间高表达,出生后出生后1 1,5 5天明显下降,天明显下降,至至1111天又逐渐增高,右室表达低亍左室。天又逐渐增高,右室表达低亍左室。4一一.细胞凋亡与心脏发育与衰老细胞凋亡与心脏发育与衰老(一一)细胞凋亡机制对心脏发育过程的
4、影响细胞凋亡机制对心脏发育过程的影响 2.2.细胞凋亡参与出生后血管重构细胞凋亡参与出生后血管重构:细胞凋亡对房室间隔,瓣膜及血管结构有重要意细胞凋亡对房室间隔,瓣膜及血管结构有重要意义,凋亡过度或不足均可导致先天性心脏病。义,凋亡过度或不足均可导致先天性心脏病。5二二.细胞凋亡与动脉粥样硬化(细胞凋亡与动脉粥样硬化(AS)AS)(一一).AS).AS发病机制发病机制:脂质代谢异常脂质代谢异常,内皮细胞损伤及功能异常内皮细胞损伤及功能异常,血管血管平滑肌增生、迁移及表型改变是平滑肌增生、迁移及表型改变是ASAS产生的重要因素。产生的重要因素。(二二).).细胞凋亡与细胞凋亡与ASAS:ASAS
5、发生时细胞凋亡异常活跃发生时细胞凋亡异常活跃,AS,AS病变中平滑肌细病变中平滑肌细胞与巨噬细胞发生凋亡胞与巨噬细胞发生凋亡,若血管平滑肌过度凋亡则胶若血管平滑肌过度凋亡则胶原合成分泌不足原合成分泌不足,可降低可降低ASAS斑块的稳定性而导致急性斑块的稳定性而导致急性心血管事件发生心血管事件发生(不稳定心胶痛、心肌硬死不稳定心胶痛、心肌硬死)。表明。表明细胞凋亡可能参与细胞凋亡可能参与ASAS斑块形成的过程。斑块形成的过程。6二二.细胞凋亡与动脉粥样硬化(细胞凋亡与动脉粥样硬化(AS)AS)(三)(三)ASAS病变时细胞凋亡与调控机制病变时细胞凋亡与调控机制:1.c-myc1.c-myc基因表
6、达失控可能是平滑肌细胞增殖基因表达失控可能是平滑肌细胞增殖和凋亡的主要因素之一和凋亡的主要因素之一,AS,AS斑块中平滑肌细胞的斑块中平滑肌细胞的c-c-mycmyc基因表达增高而基因表达增高而bcl-2bcl-2基因表达下降。基因表达下降。2.2.调控因子调控因子(白细胞介素白细胞介素-1-1转化酶转化酶)表达增强表达增强可能诱导凋亡。可能诱导凋亡。3.3.内皮生长因子和血小板衍生生长因子缺乏可内皮生长因子和血小板衍生生长因子缺乏可导甚致平滑肌细胞凋亡(这类因子对平滑肌细胞存导甚致平滑肌细胞凋亡(这类因子对平滑肌细胞存活甚为重要)。这类因子缺乏只是活甚为重要)。这类因子缺乏只是ASAS斑块中
7、平滑肌斑块中平滑肌细胞凋亡部分原因。细胞凋亡部分原因。7二二.细胞凋亡与动脉粥样硬化(细胞凋亡与动脉粥样硬化(AS)AS)(三)(三)ASAS病变时细胞凋亡与调控机制病变时细胞凋亡与调控机制:4.4.平滑肌细胞凋亡与野生型或突变性平滑肌细胞凋亡与野生型或突变性P53P53基因基因有关。平滑肌细胞在过度表达有关。平滑肌细胞在过度表达c-mycc-myc的环境中发生的环境中发生P53P53依赖性凋亡。依赖性凋亡。8二二.细胞凋亡与动脉粥样硬化(细胞凋亡与动脉粥样硬化(AS)AS)(三)(三)ASAS病变时细胞凋亡与调控机制病变时细胞凋亡与调控机制:5.5.死亡受体依赖途径死亡受体依赖途径-FasF
8、as:AS:AS病变中细胞尤病变中细胞尤其是平滑肌细胞其是平滑肌细胞,广泛表达广泛表达FasFas抗原抗原,20%Fas,20%Fas阳性细胞阳性细胞有凋亡形态学表现。有凋亡形态学表现。干扰素干扰素(IFN-(IFN-)、白介素、白介素-1-1(IL-1IL-1)和肿瘤)和肿瘤坏死因子坏死因子(TNF-(TNF-)均可单独诱导凋亡。均可单独诱导凋亡。用这些因用这些因子处理平滑肌,则子处理平滑肌,则FasFas阳性细胞增至阳性细胞增至90%90%,单个细胞,单个细胞FasFas密度增高。密度增高。原理:这类因子诱导凋亡既可以一氧化氮原理:这类因子诱导凋亡既可以一氧化氮(NO)(NO)一类方式一类
9、方式,亦可以不同方式。它们参与亦可以不同方式。它们参与ASAS凋亡的现象凋亡的现象是局部炎性细胞与是局部炎性细胞与ASAS发生有关发生有关,如浸润的活化如浸润的活化T T细胞细胞可分泌可分泌IFN-IFN-,巨噬的胞分必巨噬的胞分必IL-1IL-1和和TNF-TNF-。9二二.细胞凋亡与动脉粥样硬化(细胞凋亡与动脉粥样硬化(AS)AS)(三)(三)ASAS病变时细胞凋亡与调控机制病变时细胞凋亡与调控机制:6.6.血管细胞凋亡的氧化机制血管细胞凋亡的氧化机制:血管内皮细胞培养时能被氧化型低密度脂蛋血管内皮细胞培养时能被氧化型低密度脂蛋白诱导而发生凋亡白诱导而发生凋亡,NO,NO或钙通道阻滞剂使细
10、胞对低或钙通道阻滞剂使细胞对低密度脂蛋白的敏感性降低。氧化型低密度脂蛋白在密度脂蛋白的敏感性降低。氧化型低密度脂蛋白在体外可诱导巨噬细胞发生凋亡,可能是体外可诱导巨噬细胞发生凋亡,可能是ASAS病变中早病变中早期泡沫细胞死亡引起的。期泡沫细胞死亡引起的。超氧化物所致损伤可能使平滑肌细胞产生凋超氧化物所致损伤可能使平滑肌细胞产生凋亡。亡。10二二.细胞凋亡与动脉粥样硬化(细胞凋亡与动脉粥样硬化(AS)AS)(四四)细胞凋亡在细胞凋亡在ASAS中的作用中的作用:在在没有侵占血管腔的前提下没有侵占血管腔的前提下,AS,AS的病变能稳定的病变能稳定地加重地加重(由于血管产生重构由于血管产生重构)。血管
11、重构。血管重构-指血管壁指血管壁的结构组织和细胞构成发生重分布的过程。取决于的结构组织和细胞构成发生重分布的过程。取决于血管壁各处细胞增殖与细胞死亡之间相互作用协调。血管壁各处细胞增殖与细胞死亡之间相互作用协调。血管口径的变化与细胞凋亡有关血管口径的变化与细胞凋亡有关血管口径大血管口径大,细胞细胞凋亡的发生率高凋亡的发生率高,血管口径小血管口径小,细胞凋亡的发生率低,细胞凋亡的发生率低,而受细胞增殖的影响较小。而受细胞增殖的影响较小。11三三.细胞凋亡与高血压病细胞凋亡与高血压病(一一).).概述概述 在高血压病发展过程中在高血压病发展过程中,心脏、肾脏及动脉是心脏、肾脏及动脉是主要受损器官,
12、这些靶器官的损伤程度决定高血压主要受损器官,这些靶器官的损伤程度决定高血压病的预后。高血压病引起动脉病变主要表现为:病的预后。高血压病引起动脉病变主要表现为:脑组织病变为脑出血、脑梗死。脑组织病变为脑出血、脑梗死。肾脏病变为肾脏出血、肾小球硬化,最后导肾脏病变为肾脏出血、肾小球硬化,最后导致肾脏萎缩、肾功能衰竭。致肾脏萎缩、肾功能衰竭。心脏病变为左心室肥厚,随后心肌出现退行心脏病变为左心室肥厚,随后心肌出现退行性病变,心肌细胞萎缩、间质纤化、心功能衰竭。性病变,心肌细胞萎缩、间质纤化、心功能衰竭。大动脉病变为平滑肌细胞增殖和动脉粥样硬大动脉病变为平滑肌细胞增殖和动脉粥样硬化。化。12三三.细胞
13、凋亡与高血压病细胞凋亡与高血压病(二二).).细胞凋亡在高血压病中的作用细胞凋亡在高血压病中的作用 1.1.高血压病时微血管稀少高血压病时微血管稀少,小血管平滑肌细胞小血管平滑肌细胞发生重构发生重构,血管细胞凋亡血管细胞凋亡,表明细胞凋亡在调节血管表明细胞凋亡在调节血管壁结构和功能中也有重要作用。壁结构和功能中也有重要作用。2.2.高血压病心、脑和肾等靶器官凋亡可能是由高血压病心、脑和肾等靶器官凋亡可能是由于结构重构于结构重构(包括微血管稀少包括微血管稀少)引起缺血所致。引起缺血所致。3.3.正常组织中正常组织中,细胞生长和凋亡之间保持平衡细胞生长和凋亡之间保持平衡,在高血压病发生时该平衡失调
14、在高血压病发生时该平衡失调,造成高血压病血管增造成高血压病血管增厚。厚。13三三.细胞凋亡与高血压病细胞凋亡与高血压病(三三).).生理情况下机体通过增殖和凋亡维持细胞数量生理情况下机体通过增殖和凋亡维持细胞数量的稳定。的稳定。生长过度表现为增生,凋亡过度表现为萎缩,生长过度表现为增生,凋亡过度表现为萎缩,成年细胞的增殖和凋亡率都较低。如果有异常活跃成年细胞的增殖和凋亡率都较低。如果有异常活跃的增殖,通常都伴有凋亡加速,二者维持相对的平的增殖,通常都伴有凋亡加速,二者维持相对的平衡。衡。14四四.细胞凋亡与心律失常细胞凋亡与心律失常(一一).).概述概述 根据电生理机制心律失常分为:根据电生理
15、机制心律失常分为:冲动发生异常冲动发生异常-正常起搏点自律性异常及出正常起搏点自律性异常及出现异位起搏点。现异位起搏点。冲动传导异常冲动传导异常-传导减慢与阻滞、单向阻滞传导减慢与阻滞、单向阻滞与折返。与折返。两者联合存在。两者联合存在。15四四.细胞凋亡与心律失常细胞凋亡与心律失常 (二二).).细胞凋亡在心律失常中的作用细胞凋亡在心律失常中的作用 1.1.窦房结、房室结以及传导组织在胎胚发育及窦房结、房室结以及传导组织在胎胚发育及出生后早期的发育过程中均有细胞凋亡发生出生后早期的发育过程中均有细胞凋亡发生,这些细这些细胞凋亡过度、不足或延迟均可导致心律失常。胞凋亡过度、不足或延迟均可导致心
16、律失常。2.2.房室结周边联络环的不完全凋亡与折返旁路房室结周边联络环的不完全凋亡与折返旁路的形成有关。的形成有关。3.3.希氏束与浦肯野细胞的过度凋亡导致室传导希氏束与浦肯野细胞的过度凋亡导致室传导阻滞。阻滞。4.4.心律失常的传导异常是由细胞凋亡所致心律失常的传导异常是由细胞凋亡所致.在在衰老过程中心脏传导阻滞也与细胞凋亡有关。衰老过程中心脏传导阻滞也与细胞凋亡有关。16五五.细胞凋亡与心肌病和心肌炎细胞凋亡与心肌病和心肌炎(一一).).细胞凋亡在心肌病中的作用细胞凋亡在心肌病中的作用 心肌细胞凋亡可能参与心肌病心肌细胞凋亡可能参与心肌病,表现为心肌细胞表现为心肌细胞减少减少,结缔组织增生
17、。心肌细胞与有丝分裂增多结缔组织增生。心肌细胞与有丝分裂增多,增增生细胞核抗原和生细胞核抗原和FasFas抗原表达增加抗原表达增加.(二二).).细胞凋亡在心肌炎中的作用细胞凋亡在心肌炎中的作用 病毒性心肌炎时心肌细胞既有坏死病毒性心肌炎时心肌细胞既有坏死,亦可发生凋亦可发生凋亡。病毒感染可激发细胞因子和亡。病毒感染可激发细胞因子和FasFas表达表达,诱导型一诱导型一氧化氮合酶合成增加氧化氮合酶合成增加,而导致凋亡而导致凋亡.17五五.细胞凋亡与心肌病和心肌炎细胞凋亡与心肌病和心肌炎(三三).).调节心肌细胞凋亡重要因素调节心肌细胞凋亡重要因素 细胞内细胞内CaCa2+2+浓度浓度:1.Ca
18、 1.Ca2+2+与心脏兴奋与心脏兴奋-收缩偶联及心肌收缩有关收缩偶联及心肌收缩有关,细胞内细胞内CaCa2+2+浓度异常改变浓度异常改变,可能导致肥大心肌细胞收可能导致肥大心肌细胞收缩力异常。缩力异常。2.2.许多调节细胞内许多调节细胞内CaCa2+2+浓度因素都与凋亡有关。浓度因素都与凋亡有关。增加细胞内增加细胞内CaCa2+2+调节蛋白调节蛋白(cAMPcAMP),CaCa2+2+和钙离子载体和钙离子载体2318723187水平可触发凋亡。而用钙通道阻滞剂维拉帕米水平可触发凋亡。而用钙通道阻滞剂维拉帕米和尼群地平和尼群地平,不仅能抑制不仅能抑制c-fosc-fos和和TRPM-2TRPM
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