韓福平 徐浩
摘 要:心肌肥大是心臟長時間由于負(fù)荷過度或神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)過度激活而逐步發(fā)展起來的一種慢性代償反應(yīng)。本文主要從心肌肥大的分類以及病理特征、主要機(jī)理等方面對心肌肥大進(jìn)行了概述,為心肌肥大的深入了解提供理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:心肌肥大;分類;病理特征;機(jī)理
1.心肌肥大概述
心衰(Heart Failure,HF)是心血管疾病的嚴(yán)重階段,其發(fā)病率和死亡率極高。據(jù)統(tǒng)計,在過去40年中,人群中由心衰致使的死亡人數(shù)增長了6倍[1]。心血管疾病對心肌的損傷首先表現(xiàn)為心肌肥大(Cardiac hypertrophy,CH),從而增加心輸出量,降低心室壁的張力。
心肌肥大是心臟長時間由于負(fù)荷過度或神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)過度激活而逐步發(fā)展起來的一種慢性代償反應(yīng)。心肌肥大發(fā)生時,主要表現(xiàn)為心肌蛋白合成增加,心肌細(xì)胞肥大,非心肌細(xì)胞增生,心臟順應(yīng)性及心臟循環(huán)泵血功能降低以及心肌細(xì)胞外基質(zhì)重建(心肌重構(gòu))等[2,3]。心肌肥大可以進(jìn)一步惡化為心衰、心律失常甚至猝死[4]。當(dāng)前,心肌肥大已被公認(rèn)是心衰、猝死等心血管病主要的危險致病因素,同時由心肌肥大導(dǎo)致的心衰是全世界發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一[5]。
1.1 心肌肥大的分類及病理特征
心肌肥大按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的類型。根據(jù)生理或病理不同的刺激因素,將心肌肥大分為生理性心肌肥大和病理性心肌肥大。生理性心肌肥大主要指由于生理活動改變引起的心肌肥大,例如運(yùn)動員長期體育訓(xùn)練[6],孕婦懷孕[7]等導(dǎo)致的心肌肥大;病理性心肌肥大主要指在不同的病理刺激因素刺激下導(dǎo)致的心肌肥大。根據(jù)心室舒張末期以及心室壁厚度的變化,可以將心肌肥大分為向心性肥大和離心性肥大兩種類型。
1.2 心肌肥大主要機(jī)理及研究現(xiàn)狀
1.2.1 激素誘導(dǎo)的心肌肥大
心肌肥大的發(fā)生和發(fā)展涉及到許多促心肌肥大因素,包括伴有激素、細(xì)胞因子等釋放的神經(jīng)介質(zhì)因素和生物力學(xué)、牽張敏感因素等。激素的調(diào)節(jié)在心肌肥大信號通路中扮演著重要角色。致心肌肥大刺激因素可激活多種信號通路,包括G蛋白偶聯(lián)家族(GPCR)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、Ca2+及其依賴的信號通路等多條通路,并且各個信號通路相互作用,密切聯(lián)系,從而共同調(diào)節(jié)心肌肥大。
1.2.2 心肌肥大GPCR蛋白依賴性轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
Iso與受體結(jié)合后激活Gq,Gq激活可誘導(dǎo)磷脂酶C(phospholipase C,PLC)活性,PLC將PIP2(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate)轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙攀笵AG(diacylglycerol)和三磷酸肌醇(inositol triphosphate,IP3),IP3再誘導(dǎo)心肌細(xì)胞內(nèi)對IP3敏感的Ca2+儲存庫釋放Ca2+至細(xì)胞漿,使細(xì)胞內(nèi)的Ca2+升高,容易發(fā)生鈣超載;而DAG是PKC的激動劑,可激活PKC。因此,體內(nèi)Gq通路激活會導(dǎo)致心肌肥大,并且該通路進(jìn)一步誘導(dǎo)終會導(dǎo)致心功能衰竭。另外,這些激素也可激活Gs通路,使腺苷酸環(huán)化酶(Adenylate cyclase,AC)活性增強(qiáng),產(chǎn)生更多的cAMP,cAMP激活下游通路,使原癌基因和相關(guān)蛋白質(zhì)合成增加,從而發(fā)生心肌肥大[8]。
1.2.3 活性氧自由基(ROS)以及鈣穩(wěn)態(tài)在心肌肥大中的作用
ROS在心肌肥大中起的重要作用越來越受到人們的重視。Siwik等[9]發(fā)現(xiàn)抑制超氧化物歧化酶(SOD)活性后,心肌細(xì)胞內(nèi)氧化壓力增加,細(xì)胞發(fā)生肥大,而超氧化物清除劑Tiron可以逆轉(zhuǎn)肥大的發(fā)生。最近的研究表明血流動力學(xué)超負(fù)荷是心肌肥大的產(chǎn)生的原因之一,但是心肌細(xì)胞是如何感受這一信號仍不清楚。
當(dāng)然,心肌肥大涉及多種通路及機(jī)制。目前研究表明,激素因素,機(jī)械刺激及壓力超負(fù)荷等均可以導(dǎo)致心肌細(xì)胞的肥大,基因型發(fā)生改變,細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成總量增加,并且各種因素之間相互作用,相互影響,形成復(fù)雜的心肌肥大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前心肌肥大的發(fā)生發(fā)展機(jī)制尚未完全清楚,仍需探索各種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之間的相互作用及其機(jī)制,這有利于更好地防治心肌肥大和心力衰竭。
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