研究进展
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发生,提示rhEPO很可能对心肌梗死后心脏肥厚发生有一定的预防作用o8|。
EPO心肌保护作用相关的组件及机制通路
EPO和受体结合后,激活了多个互补交联的复杂网络,增强了某些保护基因的表达和传导通路的激活。尽管所涉及的确切机制仍不完全明了,但其中一些关键步点已被确认。
钾通道ATP依赖性钾离子通道(KATP)于1983年在豚鼠心室肌细胞上发现,随后证实,骨骼肌细胞、平滑肌细胞、胰腺B细胞、大脑神经元的细胞膜上都存在该通道。1991年又在大鼠肝细胞线粒体内膜上发现Kme,故将KAav分为特点各异的质膜KAav(SarcKAte)和线粒体KAav(MitoKAw)。KAte包括两种亚单位:内向整流的钾离子通道亚单位和磺脲类受体亚单位。shi等∞j发现采用Sarc
KATP
阻滞剂HMRl098和MitoKA仰阻滞剂5一羟葵酸都能一定程度的消除rh研)0的心肌保护作用,提示该作用需要由
Sarc
KAw和MitoKATP来介导。另一种位于线粒体内膜的钾
通道称为钙激活型钾离子通道近期也被证实介导了rhEP0的心肌保护作用,加用该通道阻断剂paxilline能完全的废除rhEP()对离体兔心的左室功能恢复效应[5]。
蛋白激酶C(PKc)PKC是细胞内信息传递过程中的一种重要物质,是结构和功能上不同的一组蛋白质,目前至少发现有10种亚型。研究证实PKC对rhEPO的心肌保护效应起着蕈要的作用,给药后能发现显著的心肌PKc£磷酸化和转位的发生,而加用PKC抑制剂chelerythrine则大大消除了rhEPO的保护作用【5J。
JAK一信号转导和转录激活因子(盯AT)途径EI)()R
的活化能引起JAK_STAT传导通路的活化,磷酸化的EP()R吸引STAT和受体结合,并被JAK_2磷酸化。(sTAT)磷酸化后从受体分离并通过磷酸化酪氨酸的交互作用形成二聚体,srAT二聚体移位至细胞核,激活下游靶基因[引。Parsa等[6]给予外源性的rhEPO,发现12h后心肌成纤维细胞中JAK一2与其下游的sTAT-3和S1H"I"-5被大大激活,且与rhEP()的抗凋亡作用有密切关系。
P13K一蛋白激酶B(PKB)途径rh砑】0减轻缺血一再灌注所致的心肌细胞凋亡和casapese-3活化程度的作用是P13K通路依赖性的,P]3K抑制剂渥曼青霉素(wortmannin)能完全
阻止心)对离体大鼠心脏所有的保护效应。姗)能使
PKB磷酸化,激活的PKB被证实能直接磷酸化和抑制包括caspase_9在内的多种前凋亡蛋白,而后抑制下游的caspase-3活性,阻断核酸内切酶对DNA的降解山]。EPO还能通过P13K-Akt通路维持线粒体的跨膜电压来阻止细胞凋亡,阻止细胞内细胞色素c的释放,下调caspase酶的活性[引。
丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)
MAPK是一组广泛分
布于细胞浆具有丝氨酸和苏氨酸双重磷酸化能力的蛋白激酶,与细胞增殖、分化和凋亡调控密切相关。哺乳动物中MAPK家族有四个成员,分别是细胞外信号调节蛋白激酶,c-Jun氨基末端激酶,p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)
万方数据
和大丝裂原活化蛋白激酶1。这些亚族由不同细胞外刺激调节,且具有不同底物作用特异性。研究发现,rhEPO的心肌保护作用涉及到MAPK途径的激活,所有的MAPK途径
都是经由EPOR胞浆区内的酪氨酸磷酸化后和有关的效应物相结合而启动的[3]。给予rhEPO
5
min后能观察到心脏
中p38MAPK的显著磷酸化,而当给离体兔心灌注p38MAPK抑制剂SB203580,rhEPO的保护作用被消除[5]。
在EPO的心血管相关保护机制里,还有一点需要提及的是,ⅡD在保护血管方面起双重作用,一是保护能保护血管内皮的完整性,二是能促进新的毛细血管向无血管区伸展,即所谓的血管发生。EP()在脑损伤时能维持细胞间连接结构,防止血脑屏障通透性增加。ⅡD能促进有丝分裂,又有趋化效
应,使得金属基质蛋白酶2表达增加,这对于内皮细胞迁移、
增殖及成排的血管内皮细胞形成血管是必要的。EPO能增加内皮细胞祖细胞从骨髓向外迁移,从而刺激其新血管形成[111。EPO可能在缺血后增加血流,增加缺血细胞能量和氧的储存,降低细胞损伤,从而间接起到细胞保护作用。
长期以来,r㈣一直用于治疗各种原因造成的贫血,且
显示了良好的安全性。但使用时也会出现严重的并发症。长期使用ⅡU的患者可能在体内产生抗EPO抗体,导致红细胞发育不良。过高浓度rhEPO的使用会影响到血小板的产生,激活内皮细胞增强血小板的凝集反应,增加发生微梗死和大梗死的可能。另一方面,很多肿瘤本身也表达ER柬,一些大型临床试验明确发现肿瘤患者使用Ⅱ】【)后的不良反应[12]。
结语与展望
近来的研究证实了EPO/rhEPO是一种多功能的组织保护因子,在大量的动物实验中显示了令人惊喜的心肌保护作用,可能为临床防治心脏缺血一再灌注损伤提供新的策略,为有心脏风险患者的围手术期处理提供更好的方案。
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