自由基对红细胞膜分子流动性影响.pdfVIP

中国生物医学工程学报980111 中国生物医学工程学报 科技期刊 CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING 1998年 第1期 No.1 January 1998 生物力学 自由基对红细胞膜分子流动性的影响 黄益民　赵　辉　钟　伟　虞　欣 (北京心肺血管医疗研究中心,血液流变学研究室，北京 100029) 郭金良　李　勇　孙素琴 (清华大学化学系，北京 100084) 　　为探明自由基引起红细胞流变性改变的作用机理，我们对体外自由基作用三十分钟前后红细胞膜剪切 弹性模量、细胞表面指数、膜脂质分子和蛋白分子流动性进行了比较分析。发现自由基作用后,红细胞膜剪 切弹性模量、膜脂质分子和蛋白分子的相对旋转时间分别增加了49.8%、49.5%和191.4%，而红细胞表面指数 无变化；此外，随着自由基浓度的降低以上变化也随之减轻；在自由基损伤后的第三小时，上述改变部分 回复。本研究说明，自由基引起脂质和蛋白分子流动性降低共同导致红细胞膜剪切弹性模量的增加，并且 一定浓度自由基对红细胞流变性的损伤是部分可逆的。 　　关键词：自由基；红细胞膜剪切弹性模量；膜脂质分子流动性；膜蛋白分子流动性 　　分类号：R318.01 0　前　言 　　除了神经体液调节因素和灌注压外，影响微循环灌注的主要环节还有毛细血管床的完整及良好的红细 胞流变性。当红细胞流经内径小于自身的滋养毛细血管时必需变形才可通过。已有许多关于疾病病程中红 细胞的变形特性被改变的报道。红细胞的硬度不仅受细胞内外多种因素的影响，同时还取决于细胞膜的化 学成分(脂质和蛋白)及它们的流动性。当某些物理化学的、感染或其他的病因引起红细胞膜成分、结构和代 谢功能变化时都将影响膜流动性进而影响整个细胞的变形性并由此干扰微循环灌注。 　　自由基产生过量或出现在细胞的某些部位可造成病理学改变，特别是以氧为核心的自由基已被证明与 [1]。缺血/再灌注期间脂质过氧化不仅破坏了细胞膜 缺血/再灌注期间的中枢神经系统和心脏的病理改变有关 的完整性，同时还引起游离脂肪酸释放进而导致了水肿和花生四烯酸代谢等病理学变化。A.M.Phelan报道了 在脑缺血/再灌注期间，毛细血管内皮细胞膜脂质区流动性明显降低，认为与此期间产生的自由基损伤有关 [2] 。 　　但到目前尚未见有关自由基对红细胞膜分子流变性损伤机理的研究报道。为探明自由基对红细胞流变 性的作用机理，本文除观察了自由基对离体健康人红细胞变形性的影响外，还探讨了自由基对细胞膜脂质 和蛋白分子流动性的作用及其可能的途径。 1　材料和方法 (1)　自由基体系　 按照下列方法配制高、低浓度的羟自由基体系。高浓度：按1∶1∶1的容积比将3%的H O 、450 μm/L 的FeSO 和2.7%的NaCl混合制成等渗、pH7.0 的羟自由基体系；低浓度：按0.5∶1∶1.5的容 ２ ２ ４ 积比将3%的H O 、450 μm/L 的FeSO 和1.8%的NaCl混合制成等渗、pH7.0的羟自由基体系。分别在以上 ２ ２ ４ 体系配制后的即刻、10min、30min和1h用自旋捕捉剂DMPO(5,5-diethyl-1-pyrroline-N-oxide)捕捉自由基，并 于室温下用ESR(electronic spin resonance)-电子自旋共振波谱仪测定(BRUKER ER-200D ，微波功率SP=10mW file:///E|/qk/zgswyxgcxb/980111.htm（第 1／6 页）2010-3-23 16:39:07 中国生物医学工程学报980111 4 (13db)，调制幅度MA=5G ，放大增益GN=5×10 ，中心磁场CF=3470G,扫场宽度SW=100G)，证明配制后即刻 已产生自由基且在1h内其浓度不变。 (2)　自由基对