21世纪,是人类崇尚科学,回归自然,追求不药而愈,和治疗“未”病的时代,创造生命奇迹的时代。
          免疫平衡学会,是应此机遇,聚集中国医学界、生命科学界杰出学者,为交流、研究、拓展周瑞华博士后创立的免疫平衡学,及其免疫平衡调控技术在医学和养生领域的产业化应用,并促进未来医学的研究发展,从而为人类预防和消除疾病,提高生命质量,提升健康水平,而成立的全国性学术团体。
中国免疫平衡学会 免疫平衡学
医学前沿
细胞内钙离子中毒的机理
来源: | 作者:proe15b2b | 发布时间: 2010-11-14 | 602 次浏览 | 分享到:

组织细胞膜富含脂类物质,如多价不饱和脂肪酸,后者与自由基有高度亲和力,产生多种脂质过氧化物,后者可以使细胞膜上多价不饱和脂肪酸与蛋白质比例失调,致使细胞膜上多价不饱和脂肪酸与蛋白质比例失调,致使细胞膜体液流动性和通透性发生改变,从而使功能障碍,各种酶活性降低,毛细血管通透性明显增强,导致细胞间质水肿等。自由基损害细胞膜又使大量细胞外钙离子进入细胞内,使细胞内钙离子增多,细胞死亡。同时细胞内线粒体功能明显降低,使三磷酸腺苷合成减少,使细胞膜上依赖三磷酸腺苷能量的离子转运功能降低,细胞内钙离子聚积,后者又刺激线粒体对钙离子的摄取增加,线粒体内钙含量过高而导致细胞死亡。

ATP不足使钠钾泵功能障碍及膜电位改变,导致电压敏感钙通道开放;钙泵失活使胞浆内钙离子排出障碍,也促使细胞内钙超载。另外,胞内钙离子浓度增加可介导兴奋性神经递质释放,后者通过兴奋NMDA受体进一步使受体门控钙通道开放。细胞内钙离子浓度增加可激活多种重要酶如蛋白酶、脂肪氧合酶A2,并促进自由基形成,故细胞内钙超载被认为是细胞死亡的最后共同通路。

细胞内高浓度的钙离子可激活细胞内钙依赖性蛋白酶,将黄嘌呤脱氢酶(XD)转化为黄嘌呤氧化酶(XO)。由于缺氧缺血时存在次黄嘌呤的堆积,再灌注时XO将大量次黄嘌呤代谢为黄嘌呤,随后将黄嘌呤转化为尿酸,同时产生超氧阴离子自由基(O-2), 后者在过氧化物歧化酶(SOD)作用下进一步转化为过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH )、羟离子(OH-)和氧分子。另外,在儿茶酚胺和聚胺的自氧化、花生四烯酸代谢以及线粒体电子传递链中也产生超氧阴离子自由基。一氧化氮(NO)也为自由基的重要来源,它从血管内皮释放,除介导血管舒张外,能和氧自由基反应产生超氧氮自由基,后者具有较长半衰期,故更容易渗透到组织深部。自由基可启动脂质过氧化、膜降解、DNA和RNA破坏、蛋白质氧化等一系列变化,从而造成细胞损伤。

下边是所有细胞死亡时都有细胞内钙离子积聚导致最终死亡的研究证明。

有研究结果表明,大量钙离子进入细胞内,最终致细胞破坏和死亡。细胞内钙(钙离子)升高既是细胞损伤的后果,同时又是进一步器官损伤的始动因子,因此称细胞内钙离子升高为“细胞死亡的最终共同途径”。 细胞外钙离子内流造成三磷酸腺苷(ATP)生成不足和生物膜去极化,导致控钙通道开放,由于生物膜的受损,线粒体、内质网膜等细胞内钙池释放钙离子也增加,即细胞内钙释放也增加。而此时钙泵由于ATP缺乏不能正常的将细胞内多余的钙离子泵出,细胞内钙池也不能重新储存钙离子,即生理状态下细胞对钙离子的调控机制在此时失去作用,最终造成[Ca2+]i升高这一结局,又被称为“细胞内钙超载”[2]。大量细胞外钙离子进入细胞内,使细胞内钙离子增多,细胞死亡。同时细胞内线粒体功能明显降低,使三磷酸腺苷合成减少,使细胞膜上依赖三磷酸腺苷能量的离子转运功能降低,细胞内钙离子聚积,后者又刺激线粒体对钙离子的摄取增加,线粒体内钙含量过高而导致细胞死亡。

ATP不足使钠钾泵功能障碍及膜电位改变,导致电压敏感钙通道开放;钙泵失活使胞浆内钙离子排出障碍,也促使细胞内钙超载。另外,胞内钙离子浓度增加可介导兴奋性神经递质释放,后者通过兴奋NMDA受体进一步使受体门控钙通道开放。细胞内钙离子浓度增加可激活多种重要酶如蛋白酶、脂肪氧合酶A2,并促进自由基形成,故细胞内钙超载被认为是细胞死亡的最后共同通路。

细胞内钙超载,引起严重的功能及结构障碍。
肌浆网膜钙泵功能障碍,由于钙泵功能障碍不能排出和摄取细胞浆中过多的钙,致使细胞浆中游离钙浓度增加而造成钙超载。细胞浆中过多的钙最终形成磷酸盐沉积于线粒体,使线粒体结构及功能更加破坏。病毒性心肌炎和心力衰竭都与细胞内钙超载密切相关。

《中国临床康复》2004年第3期

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