第一章 前言
第一節 研究背景
1.1.4 創傷與心臟凋亡
談到創傷與心臟凋亡的關係時,有研究指出在沒有胸腔及心臟直接挫 傷的情形下,仍然會造成心肌梗塞的發生(25),以及動物實驗中的大鼠在 受到燒燙傷後或機械性傷害後,有引發心臟凋亡的現象(26)。創傷所引發 的次發性心臟傷害,在創傷病人中被認為扮演了一個極重要的角色
(27,28),同時它也意味著較差的存活率及預後(28)。
創傷會引起局部組織的傷害,誘發系統性的發炎反應,同時也會促使 神經內分泌系統的反應。這些發炎物質包括了 NFκB,TNF-α,IL-1 及 IL-6 等等(29,30)。NFκB 是一個可以促進發炎的物質,可視為 TNF-α產生的 轉錄因子。TNF-α被認為是在特殊情境下(例如:內毒素血症,心臟的缺 血及再灌流傷害,燒燙傷,身體機械性傷害但沒有併發休克),抑制心臟 功能的一個因子(31)。當 TNF-α和它的細胞的受體結合時,它可以引發下 游 caspase 的連鎖反應,引起 DNA 的裂解。換句話說,機械性傷害後引起 過量的 TNF-α產生,而這些 TNF-α在和細胞表面受體結合後,藉由活化 的氧化氮產物去誘發心臟細胞的凋亡。即使傷害距離心臟有一段距離,
TNF-α還是可以藉由血液傳送到心臟(32)。Fas/FasL 隸屬於 TNF 家族,
是另一個可以造成心肌凋亡的成員。如同 TNF-α,它也可以藉由活化 caspase 連鎖反應而引起細胞的凋亡。
相對於系統性的發炎反應,創傷併發出血性休克會活化心肌內的 NF κB 及 TNF-α。NFκB 在活化後會移動到細胞核內去刺激 TNF-α的轉錄。
在心臟受到傷害後的凋亡反應中 TNF-α是心臟的一個抑制介質,同時也是 一個很重要的促進因子,它同時可以抑制心臟的收縮功能(33),也同時促 進心肌細胞的凋亡(34)、心臟病理性肥大。Fas 及 fasL,則是另一種可以
引發多種細胞凋亡的蛋白,例如淋巴球、肝臟細胞等。Fas 在心臟細胞的 凋亡在充血性心臟衰竭以及缺血性心臟病的致病機轉上面,是經過完整確 認的(35,36),同時是一個不好預後的指標。
心肌細胞在創傷之後會因為許多因素而凋亡,例如:缺氧(37)、缺氧 後再灌流、酸中毒、心肌張力、TNF-α、fasL 等等。而「凋亡」可以視為 被兩種機轉所引發的計畫性細胞死亡,第一種是經由外來路徑,又稱為死 亡受體依賴性路徑,包括 fas/fasL 或 α來誘發。當 fasL 或是 TNF-α和它的接受體結合後,將會形成 FADD。而 FADD 會誘發並活化 caspase 8 的前趨物而形成活化態,接著繼續活化在凋亡過程中的作用者 caspase 3 進而使細胞凋亡。第二種路徑則是內因性的路徑,也就是粒線體相關的路 徑(38),主要是由會引起凋亡的蛋白質(例如:Bad)和可以抑制凋亡的蛋 白質(例如:Bcl-2 家族)的平衡來決定細胞最後的命運。