第一节　心肌缺血-再灌注损伤

心肌缺血-再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury，IRI）在1960年由Jennings等第一次提出。Jennings等研究证实再灌注会引起心肌超微结构不可逆性坏死，该现象逐渐引起医学界的高度重视。在后续的心肌缺血性疾病诊疗过程中，医学家们渐渐发现，对心肌组织造成损伤的主要因素，不仅仅是缺血本身，也存在恢复血液供应后再灌注损伤即各种因素攻击这部分重新获得血液供应的组织内细胞的损伤。

一、心肌缺血-再灌注的概述

缺血心肌恢复再灌注后，有证据表明，再灌注启动的最初数分钟内即可出现中性粒细胞聚集、钙超载或钙再分布、线粒体能量合成障碍、氧自由基生成等现象，导致病情反而恶化。这种在缺血损伤的基础上再次引起的损伤，称之为缺血-再灌注损伤。临床上表现为闭塞的冠状动脉再通、梗死区血液灌流。而重建后一段时间内，有的患者发生血压骤降、心功能不全、心律失常甚至猝死等一系列病情反而恶化的现象。据统计，心肌再灌注损伤导致患者死亡或心力衰竭的发生率分别为10%、25%。

缺血期间的一些变化已为再灌注损伤的发生奠定了基础，再灌注损伤是缺血损伤的延续、扩大和恶化。但直到现在，IRI的病理生理机制还没有被完全阐明。

二、缺血-再灌注对心肌的影响

心肌缺血-再灌注对心肌的影响主要表现为心肌超微结构的变化、心肌能量代谢变化、心电活动的影响及心功能的变化等。

IRI时，由于胞膜Na⁺-K⁺泵受损，致使细胞内Na⁺蓄积、渗透压升高，使细胞外水分进入胞内，发生爆发性细胞水肿、肿胀。电镜下观察到的超微结构改变：基底膜部分缺失，质膜破坏，损伤迅速扩展到整个细胞使肌原纤维结构破坏（出现严重收缩带或肌丝断裂、溶解），线粒体损伤（极度肿胀、嵴断裂、溶解，空泡形成、基质内致密物增多）。这说明重新恢复血流引起了快速的结构破坏过程，既破坏膜磷脂也破坏蛋白质大分子及肌原纤维。

再灌注后不但使心肌细胞发生上述的病理变化，同时也导致微血管内皮细胞肿胀加重、破坏，致使扩血管的内皮扩张因子减少和收缩血管的内皮素等形成增多，以及血小板与白细胞黏附阻塞管腔。由于微血管的收缩和阻塞，加之心肌缺血性的强烈收缩外在压挤心肌血管，致使心肌恢复灌流后，部分心肌得不到血液供应，出现无复流现象。这些不可逆改变在心内膜下更易发生。

ATP含量在缺血时明显下降，再灌注后ATP含量虽然恢复但速度缓慢。短时间的缺血-再灌注，可使心肌代谢迅速改善并恢复正常，但缺血时间较长后再灌注反而使心肌代谢障碍更为严重。从腺苷酸类代谢来看，缺血时心肌ATP、CP含量迅速下降，CP下降尤甚；由于ATP降解，使ADP、AMP含量升高，氧化磷酸化障碍，线粒体不再对ADP反应。这是因为再灌注时自由基和钙超载等对线粒体的损伤使心肌能量合成减少；后续出现再灌注血流的冲洗，ADP、AMP等物质含量比缺血期降低，造成合成高能磷酸化合物的底物不足。如缺血阻断1小时以上再灌注使受损细胞内ATP和总核酸含量以及ATP/ADP比值进一步降低，并使冠状窦血液中肌酸磷酸激酶、谷草转氨酶和乳酸脱氢酶浓度急剧增高。

心肌细胞急性缺血时的电生理改变主要有静息电位降低，动作电位上升的速度变慢，时值缩短，兴奋性和传导性降低，一些快反应细胞转变为慢反应细胞。在心电图上则表现为缺血心肌对应部位ST段抬高，R波振幅增加。再灌注使缺血中心区R波振幅迅速降低，ST段回落到原水平，Q波很快出现，并常常出现心律失常。一般认为ST段抬高和R波振幅增加是心肌急性缺血损伤在心电图上的表现。早期恢复灌注，该损伤是可逆的，再灌注后发生R波振幅降低，Q波迅速形成，则表示心肌有不可逆损伤。心肌缺血后对激动的传导时间延长，心电活动出现碎裂，自律性增强，均为心律失常创造了条件。再灌注后心脏由窦性心律转变为心室颤动，或由室性心动过速转变为室颤，这是由于规律、迅速、反复的室性异位活动造成的。再灌注性心律失常常发生在再灌注的初期，动物多在再灌注10～20分钟发生，犬的心肌缺血-再灌注心律失常的发生率约为50%～70%，大鼠为80%～90%，人冠状动脉内链激酶溶栓治疗后，其心律失常发生率可高达80%。主要表现为期前收缩、自主性室性节律或室性心动过速，有时出现室颤。多为一过性的，但也可出现室颤发生后引起心功能急剧紊乱而致猝死。一般认为临床上休克时心肌缺血-再灌注或解除冠状动脉阻塞出现再灌注心律失常，尤其是致命性心律失常的机会不大，因为再灌注是逐步缓慢进行的。再灌注性心律失常的主要机制与缺血心肌与正常心肌之间传导性和不应期差异，导致兴奋折返有关；也与α受体对儿茶酚胺反应性增强、自律性升高及致颤阈值降低有关；大量钾外逸，大量代谢产物蓄积，氧自由基攻击导致的膜脂质过氧化，也是心律失常发生的重要机制。

短期缺血-再灌注心功能可得到恢复，长时间缺血后，再灌注虽然恢复了血流，但心脏的功能并未随之改善甚至恶化。有实验研究证实持久的心肌缺血（冠状动脉阻断2小时以上）后再灌注，则收缩功能的异常成为不可逆。阻断冠状动脉1小时后再灌注，血流动力学常常进一步恶化，静止张力逐渐升高，而发展张力逐渐下降，±dp/dt进一步降低，左室舒张末压增加，血管阻力和每搏功降低，总心肌耗氧量增加，尤其在出现严重心律失常（室颤）后，±dp/dt可降到零。目前临床运用超声心动图技术，结合彩色多普勒，可直接观察患者再灌注对心肌收缩力的影响。早在20世纪70年代就发现，夹闭狗冠状动脉15分钟并不引起心肌坏死，但缺血-再灌注后心肌收缩功能抑制可持续12小时。这种短期缺血早期恢复灌注时，心肌收缩功能不能迅速恢复，在较长一段时间内（数天到数周），心肌收缩功能低下，甚至处于无功能状态，称为心肌顿抑。心肌顿抑即此时心肌仍处于可逆性损伤，仍然存活，最终能恢复全部的舒缩功能，是IRI的表现形式之一，常发生在心肌缺血5～15分钟再灌后（有时发生在缺血40～120分钟再灌注）的心肌坏死边缘区的心肌。其发病机制与自由基爆发性生成和钙超载等有关。

三、心肌缺血-再灌注损伤发生机制

心肌IRI发生的可能机制包括能量代谢障碍，氧自由基的大量生成，钙超载，白细胞，内皮素及血管紧张素Ⅱ的作用等。

心肌短时间缺血后，发生的损伤是可逆的，如果此时得到再灌注，细胞不至于死亡，但心肌收缩功能却不能很快恢复，说明存在心肌能量代谢障碍。通过进一步研究发现，再灌注时心肌的高能磷酸化合物明显缺乏，说明缺血及再灌注损伤的心肌有氧代谢障碍，高能磷酸化合物缺乏，影响了心功能的恢复。再灌注时高能磷酸化合物缺乏和总腺苷酸水平减少的原因包括以下两点：

有些学者认为原发性损伤在于线粒体。缺血时线粒体结构的功能障碍出现最早，表现为线粒体肿胀、嵴断裂。线粒体膜发生脂质过氧化，使线粒体结构和功能受损，表现为氧化磷酸化功能受损导致ATP生成障碍。致使细胞质中游离钙浓度增加而造成钙超载。

包括腺苷、肌苷、次黄嘌呤等，在再灌注时被血流冲洗出去，使总腺苷酸水平下降。在线粒体能量合成障碍、Ca²⁺稳态紊乱和大量自由基产生这三个病理过程中，能量代谢障碍很可能是心肌IRI的始动环节。能量代谢障碍（ATP减少）使肌膜及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质中过多的钙，导致细胞内钙超载，为了维持胞质Ca²⁺稳态，线粒体从胞质摄取过量的Ca²⁺，又导致线粒体内Ca²⁺升高。细胞质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，从而使氧化磷酸化效率降低，进一步阻碍了ATP合成，造成恶性循环。能量代谢障碍也是自由基产生的基础，自由基损伤又可加重能量代谢障碍，两者也是互为因果的关系。

自由基是具有一个不配对电子的原子和原子团的总称，由氧诱发的自由基称为氧自由基（oxygen free radical，OFR）或活性氧。自由基的种类很多，主要包括非脂性自由基和脂性自由基，前者主要指氧自由基。过氧化氢本身不是自由基，是一种活性氧。H₂O₂在Fe²⁺或Cu²⁺的作用下可生成OH·，或者通过H₂O₂的均裂产生OH·，这是H₂O₂造成细胞氧化应激的主要机制。单线态氧也不是自由基，而是激发态的分子氧，也属于活性氧的范畴。分子氧在线粒体细胞色素氧化酶系统中接受一个电子而被还原生成O₂，这是其他活性氧产生的基础，H₂O₂及羟自由基续发于此。正常生物细胞内存在一套完整的抗氧化酶和抗氧化剂系统，可以及时清除它们，因此对机体无害。在病理条件下，由于OFR生成过多或机体抗氧化能力不足，OFR清除系统功能降低或丧失，生成系统活性增强，一旦恢复组织血液供应和氧供，OFR便大量产生并急剧堆积，则可引发链式脂质过氧化反应损伤细胞膜系并进而使细胞死亡，介导心肌损伤。总之，自由基反应既可经自由基中间代谢产物不断向前发展，又可由细胞损伤而终止。自由基反应的扩展可以是无限的，但又可为各种自由基清除剂所终止。

心肌IRI时，可通过黄嘌呤氧化酶系统、激活的中性粒细胞、线粒体呼吸链功能异常等机制产生大量氧自由基。关于心肌缺血时OFR生成的可能机制有：

黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase，XO）的前身是黄嘌呤脱氢酶（xanthine dehydrogenase，XD）。正常时只有10%以XO的形式存在，90%为XD。心肌缺血时一方面使细胞内ATP分解产生次黄嘌呤，故在缺血组织内次黄嘌呤大量堆积；另一方面使XD转化为XO。再灌注时，大量分子氧随血液进入缺血组织，XO在催化次黄嘌呤转变为黄嘌呤并进而催化黄嘌呤转变为尿酸的两步反应中，都同时以分子氧为电子接受体，从而产生大量的和H₂O₂，后者再在金属离子参与下形成OH·。因此，再灌注时组织内、OH·等氧自由基大量增加。

缺血心肌组织中多形核白细胞数明显增加，该细胞在吞噬活动时耗氧量显著增加，所摄取的O₂绝大部分经细胞内的NADPH氧化酶和NADH氧化酶的作用而形成氧自由基（和H₂O₂等），并用以杀灭病原微生物。但如果氧自由基产生过多或机体清除氧自由基的酶系统活性不足或抗氧化剂不够时，中性粒细胞形成的氧自由基就可损害组织。

在缺血缺氧情况下，呼吸链的终末成分被抑制，NADPH还原成NADH，后者的堆积提供大量电子，使氧发生不完全还原产生OFR。

在各种应激包括缺氧的条件下，交感-肾上腺髓质系统分泌大量的儿茶酚胺，儿茶酚胺一方面具有重要的代偿调节作用，但大量的儿茶酚胺被单胺氧化酶分解后产生过量电子，分子氧作为电子受体，进而产生大量OFR，往往又成为对机体有害的因素。

氧自由基大量生成后，导致膜流动性降低、通透性增加，膜上蛋白质或酶损伤、失活以及脂质过氧化作用的有毒产物对细胞及亚细胞膜、细胞器产生毒性效应，使得由OFR介导的脂质过氧化物的过度激活成为心肌IRI的重要原因之一。具体表现为：

膜脂是构成膜脂质双层的重要结构及功能成分，自由基与膜脂的不饱和脂肪酸作用而引发脂质过氧化反应。缺血-再灌注时脂质过氧化增强（自由基引发），组织及血浆中脂质过氧化物显著增高，它的形成使膜受体、膜蛋白酶和离子通道的脂质微环境改变，从而改变膜的结构、降低膜的流动性，使膜受体、膜蛋白酶、离子通道和膜转运功能障碍，从而导致膜的通透性增加，酶活性降低等。蛋白质：在自由基的作用下，胞质及膜蛋白及某些酶可交联成二聚体或更大的聚合物，蛋白质的交联将使其失去活性，结构改变；自由基引发的脂质过氧化造成细胞成分间的交联（脂质-脂质交联、蛋白-蛋白交联、脂质-蛋白交联、蛋白-胶原交联），使整个细胞丧失功能。核酸：自由基对细胞的毒性作用主要表现为染色体畸变，核酸碱基改变或DNA断裂。80%是OH·的作用。细胞间基质：氧自由基可使透明质酸降解，胶原蛋白交联，从而使细胞间质变得疏松、弹性降低。

磷脂同样为线粒体膜所富有，缺血-再灌注时自由基引发的线粒体膜脂质过氧化或细胞内形成脂质过氧化物作用于线粒体膜，改变膜酶、离子通道的脂质微环境，使膜的液态性和流动性减弱，通透性增强，细胞外Ca²⁺内流；Na⁺泵活性降低，使细胞内Na⁺升高，Na⁺/Ca²⁺交换增强，使胞内Ca²⁺增多；依靠能量的质膜及肌浆网膜钙泵，由于能量不足不能将肌浆中过多的Ca²⁺泵出或吸收入肌浆网，使得肌浆中过多的Ca²⁺不能泵出、肌细胞内Ca²⁺浓度增加，加上由细胞外来的Ca²⁺最终造成细胞内Ca²⁺超载，成为细胞死亡的原因。

缺血-再灌注时，自由基的大量产生可导致细胞内游离钙的增加，后者使微粒体及质膜上的环氧化酶被激活，催化花生四烯酸代谢，在加强自由基产生及脂质过氧化的同时形成具有高度生物活性的物质，易造成微循环障碍，出现无复流现象。

缺血-再灌注中引起冠状动脉大血管及微血管内皮细胞的损伤，使内皮细胞的形态和功能发生异常。缺血-再灌注中的自由基生成是导致血管内皮损伤的关键因素，它使内皮细胞和血管平滑肌细胞发生改变，影响血管壁细胞的生长和凋亡。

1972年Shen和Jennings发现心脏冠状动脉短暂闭塞后复灌可加速细胞内Ca²⁺的积聚并首次提出钙超载之说。各种原因引起的细胞内钙浓度增多并导致细胞结构损伤和功能代谢障碍的现象称为钙超载。生理状态下，胞质内钙浓度约为10^-7 mmol/L，而细胞外及胞质内的钙储存系统（如内质网和线粒体）中钙浓度为10^-3 mmol/L。细胞内外液钙离子的浓度相差1万倍以上，这样大的电化学梯度和浓度差需要强有力的机制来维持。如果这种机制受损，大量钙离子进入细胞内引起钙超载，对细胞产生一系列严重损害。正常状态下，细胞通过一系列转运机制可以保持这种巨大的浓度梯度，以维持细胞内低钙状态。但是再灌注后，钙离子向线粒体转移，导致线粒体功能障碍；钙离子浓度升高，可激活多种酶（如激活膜磷脂酶A）同时促使心肌纤维过度收缩；通过Na⁺/Ca²⁺交换形成一过性内向电流，在心肌动作电位后形成延迟后除极，这是引起心律失常的原因之一。另外，它还促进ATP分解，使能量急剧减少等。目前认为，细胞内钙离子超载是细胞损伤不可逆发展的共同通路。

正常时细胞外板与糖被表面由Ca²⁺结合在一起，以维持正常的通透性。无钙灌流期出现的细胞膜外板与糖被膜表面的分离，使细胞膜通透性增高，细胞膜的这种损伤为再灌注时钙的大量内流提供了条件。缺血缺氧引起的细胞酸中毒在再灌注时通过细胞内外Na⁺/H⁺交换和Na⁺/Ca²⁺交换而使细胞内钙增加，而细胞内钙增加可激活磷脂酶，使膜磷脂降解，细胞膜通透性增高，故在灌注时细胞外钙顺着浓度梯度而大量内流，细胞膜通透性增高的更重要的原因可能是再灌注时氧自由基的大量产生。氧自由基可引发细胞膜的脂质过氧化，使膜受损，通透性增高。

生理条件下，Na⁺/Ca²⁺交换蛋白转运方向是将细胞内Ca²⁺运出细胞，与细胞膜钙泵共同维持心肌细胞静息状态的低钙浓度。Na⁺/Ca²⁺交换蛋白是IRI和钙超载时Ca²⁺进入细胞的主要途径。Na⁺/Ca²⁺交换机制对维持细胞内钙浓度有重要意义。使用Na⁺携带剂提高缺血时细胞内Na⁺浓度，再灌注时细胞内Ca²⁺浓度增加；在缺血前应用Na⁺/Ca²⁺交换阻滞剂DCB不能抑制缺血时Na⁺浓度升高，但可减少再灌时细胞内Ca²⁺浓度升高约50%，这表明缺血-再灌注时细胞内Ca²⁺浓度的升高主要来自Na⁺/Ca²⁺交换机制。20世纪70年代以来，Na⁺对细胞内Ca²⁺的调节作用越来越受到重视，有学者认为细胞内外的Na⁺比值与Ca²⁺的转运及超载有密切关系：缺血使细胞内ATP含量减少，钠泵活性降低，造成细胞内Na⁺含量增高，再灌注时缺血的细胞重新获得氧及营养物质供应，细胞内高Na⁺除激活钠钾泵外，还迅速激活Na⁺/Ca²⁺交换蛋白，以加速Na⁺向细胞外转运，同时将大量Ca²⁺转入细胞内，造成细胞内Ca²⁺超载。

质膜Na⁺/H⁺交换蛋白主要受细胞内H⁺浓度的变化，以1∶1的比例将细胞内的H⁺排出胞外，而将Na⁺摄入细胞，这是维持细胞内pH稳定的重要机制。组织缺血时，无氧代谢增强，细胞代谢产物乳酸及H⁺积聚，细胞间隙内pH降低，Na⁺/H⁺交换处于抑制状态；再灌注时细胞内仍处于酸化状态，细胞外的代谢产物因血液灌流恢复而受到冲洗，使pH明显上升，这样就形成一个新的pH跨膜梯度激活Na⁺/H⁺交换，引起细胞内Na⁺增多，再进一步激活Na⁺/Ca²⁺交换，使细胞内Ca²⁺内流增加；又由于Ca²⁺/H⁺间的相互作用，导致细胞内H⁺浓度升高，更进一步激活Na⁺/H⁺交换，如此形成恶性循环。在钙反常模型实验中发现，无钙灌注再复钙可导致心肌挛缩并伴有大量磷酸肌酸激酶和乳酸脱氢酶漏出，给予Na⁺/H⁺交换抑制剂可减轻复钙后的损伤，表明Na⁺/H⁺交换机制在IRI中起重要作用。

细胞内Ca²⁺超载可激活蛋白酶和钙依赖性磷脂酶，促进膜磷脂的分解，破坏生物膜的结构完整性，并在膜磷脂分解过程中产生溶血磷脂进入线粒体抑制ATP的合成；加之大量Ca²⁺进入线粒体以磷酸钙的形式沉积于线粒体中，干扰线粒体氧化磷酸化，使能量代谢障碍，ATP生成减少。线粒体结构和功能的破坏是再灌注不可逆损伤的重要标志。

再灌注性心律失常的机制虽尚未完全清楚，目前认为主要与钙超载有关。细胞内游离Ca²⁺主要贮存于内质网和肌浆网中，它主要是受ryanodine受体系统和1，4，5三磷酸肌醇受体（inositol 1，4，5-triphosphate receptors，IP3-R）系统调控。在正常情况下，当胞内Ca²⁺较低时，高亲和IP3-R（RH）转为低亲和IP3-R（RL），从而促使Ca²⁺的释放；当胞内Ca²⁺增加到一定水平时，RL又转为RH状态，使Ca²⁺释放停止。这种周期性反复就形成了胞内小的比较恒定的生理性钙振荡和钙波动。当心肌缺血时，因能量不足，使肌浆网对Ca²⁺的摄取受阻，Ca²⁺在胞质中聚集，当再灌注时由于补充了能量，又启动并促进肌浆网泵对Ca²⁺的摄取，从而也增加了下次收缩时对钙的释放。这样，就造成了胞钙内浓度节律性较大的波动，超过了胞内正常钙振荡的范围，结果因心肌自律性增高而导致异位心律失常，又称为钙依赖性心律失常。

细胞内钙超载使钙依赖性蛋白水解酶活性增高，促进黄嘌呤脱氢酶转变为黄嘌呤氧化酶，使自由基生成增多，损害组织细胞。

其发生机制为：①缺血-再灌注使缺血细胞重新获得能量供应，在胞质存在高浓度Ca²⁺的条件下，肌原纤维发生过度收缩。这种肌纤维过度甚至不可逆性缩短可损伤细胞骨架结构，引起心肌纤维断裂；②再灌注使缺血期堆积的H⁺迅速移出，减轻或消除了H⁺对心肌收缩的抑制作用。

白细胞（主要是中性粒细胞）出现于梗死心肌中已为尸检所证实。1984年Mullane及其同事证明，冠状动脉堵塞60分钟时心肌组织就有白细胞出现，5小时后在缺血区有大量的白细胞聚集。根据Engler及其同事的研究，再灌注时白细胞数非但不减少反而增加。以犬心肌缺血为模型，再灌注仅5分钟，心内膜中性粒细胞就增加25%，缺血轻的组织白细胞聚集也少。微血管损伤和白细胞激活正常情况下，中性粒细胞与血管内皮细胞的相互作用受内皮细胞上的阴性糖苷及内皮细胞产生的众多抗炎因子的抑制，中性粒细胞处于静止状态。缺血时，激活的中性粒细胞与血管内皮细胞发生固定黏附，导致微血管机械阻塞，并可释放出大量的炎性介质，不但可改变自身的结构和功能，而且使周围组织细胞受到损伤，发生无复流现象，致使细胞发生不可逆性损伤和坏死，即再灌流性心肌损伤。Dreyer等发现再灌注心肌的血清可刺激中性粒细胞迁移，黏附于血管内皮细胞，诱导CD11/CD18在中性粒细胞膜表达，并首先提出缺血-再灌注心肌组织可释放各种炎性因子，从而激活白细胞。组织缺血和再灌注时白细胞浸润增加的机制还不十分清楚。可能原因为：

组织缺血使细胞膜受损，再灌注损伤可使膜磷脂降解，花生四烯酸代谢产物增多，其中有些物质，如白三烯具有很强的趋化作用，吸引大量的白细胞进入组织或吸附于血管内皮。白细胞与血管内皮细胞黏附后进一步被激活，本身也释放具有趋化作用的炎症介质，如白三烯B4，使微循环中白细胞进一步增多。

黏附分子是指由细胞合成的、可促进细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间黏附的一大类分子的总称。研究发现，在缺血组织内已有白细胞聚集，其数量可随缺血时间的延长而增加；再灌注早期（数秒至数分钟），血管内皮细胞内原先储存的一些蛋白质前体被激活，释放多种细胞黏附分子。

微动脉及微静脉亦有大量白细胞黏附于内皮细胞，虽不一定堵塞血流，但黏附的白细胞仍可损伤组织并释放趋化因子从而吸引更多的细胞。研究证实，在缺血和再灌注早期白细胞即黏附于内皮细胞上，随后有大量血小板沉积和红细胞缗钱状聚集，造成毛细血管阻塞；且红细胞解聚远较白细胞与内皮细胞黏附的分离容易，提示白细胞黏附是微血管阻塞的主要原因。影响无复流现象的原因很多，包括缺血时间的长短、缺血程度和梗死灶大小等。其中中性粒细胞引起的毛细血管栓塞可能是主要原因，因为用去中性粒细胞的血液灌流，能明显减轻无复流现象。

白细胞能产生多种自由基，如活性氧、卤氧化合物等，激发细胞膜的脂质过氧化，并损伤细胞内的重要成分。

中性粒细胞可释放出20多种酶，其中3种引起组织损伤最大。一种是含丝氨酸蛋白酶的弹性蛋白酶，另外两种是含金属的蛋白酶即胶原酶和明胶酶。弹性蛋白酶几乎能降解细胞外液基质中的所有成分，裂解免疫蛋白、凝血因子，并攻击完整的未受损的细胞，激活的胶原酶和明胶酶也能降解各种类型的胶原，导致细胞的损伤。

白细胞一旦激活，也可激活磷脂酶A2，游离出花生四烯酸，导致瀑布效应，产生许多血管活性物质，如白三烯、血小板激活因子等，使血管收缩，通透性增加，促进白细胞对血管壁的黏附等。水肿组织的含水量与白细胞密度呈正相关，说明白细胞可能引发水肿。用除去白细胞的血液进行再灌注，可以防止水肿产生并减轻再灌性损伤。

（李传保）