3-硝基丙酸多次预处理对多巴胺能神经元的保护机制

背景:帕金森病的主要病理改变在于中脑黑质的多巴胺神经元不可逆转的变性减少,而氧化应激反应在帕金森病的发病过程中起着十分重要的作用。3-硝基丙酸为线粒体复合体-I抑制剂,它可抑制氧化磷酸化作用从而抑制能量代谢,但德国Riepe教授发现小剂量的3-硝基丙酸可以提高神经元对缺血缺氧的耐受性,它是否可以增强多巴胺神经元对神经毒素的耐受性尚不得而知。目的:认识3-硝基丙酸多次预处理对帕金森病的预防及可能的机制。设计:对照观察动物实验。单位:华中科技大学同济医学院附属协和医院神经科。材料:实验于2004-03/07在华中科技大学同济医学院附属协和医院神经科实验室进行。C57BL小鼠48只,体质量18～20g,鼠龄二三个月,雌雄不限。小鼠随机分为6组,每组8只:①空白对照组:不用任何药物。②单次3-硝基丙酸组:仅腹腔注射3-硝基丙酸1次。③多次3-硝基丙酸组:每隔5d腹腔注射3-硝基丙酸,共5次。④神经毒素组:腹腔注射神经毒素,1次/d,共5次。⑤3-硝基丙酸单次预处理组:腹腔注射3-硝基丙酸1次,3d后腹腔注射神经毒素,1次/d,共5次。⑥3-硝基丙酸多次预处理组:腹腔注射3-硝基丙酸,每隔5d重复注射,共5次;3d后再腹腔注射神经毒素,1次/d,共5次。3-硝基丙酸和神经毒素腹腔注射剂量分别为20mg/kg及30mg/kg。方法:各组小鼠实验前及最后一次注射神经毒素后3d,分别应用爬杆实验及悬挂实验对小鼠进行运动协调评分。各组小鼠在全部药物注射完毕后3d,迅速处死,测定中脑黑质丙二醛及还原型谷胱甘肽含量。主要观察指标:①各组小鼠动作行为评分比较。②各组小鼠中脑黑质组织丙二醛含量的比较。③各组小鼠中脑黑质还原型谷胱甘肽含量的比较。结果:48只小鼠均进入结果分析。①经腹腔注射神经毒素后,小鼠爬杆实验,悬挂实验较对照组评分降低(P<0.01);经过3-硝基丙酸单/多次预处理后,其评分明显上升,差异均有显著性意义(P<0.05,P<0.01);多次预处理组与单次预处理组间差异也有显著性意义(P<0.05)。②腹腔注射神经毒素后丙二醛含量较对照组明显升高,差异有极显著性意义(P<0.01);3-硝基丙酸单次预处理后,丙二醛含量明显下降,与神经毒素组比较,差异有显著性意义(P<0.05);3-硝基丙酸多次预处理后,丙二醛含量下降更为明显,与神经毒素组比较,差异有极显著性意义(P<0.01);多次预处理组与单次预处理组比较,差异也有显著性意义(P<0.05)。③与空白对照组比较,小鼠在单次腹腔注射3-硝基丙酸后,还原型谷胱甘肽含量没有明显变化;多次腹腔注射3-硝基丙酸后,还原型谷胱甘肽水平明显升高(P<0.05)。在神经毒素组,还原型谷胱甘肽含量较空白对照组明显下降(P<0.01);3-硝基丙酸单次预处理后,还原型谷胱甘肽含量与神经毒素组相比无明显变化(P>0.05);3-硝基丙酸多次预处理后,还原型谷胱甘肽含量明显升高,差异有显著性意义(P<0.05),多次预处理组与单次预处理组比较,差异有显著性意义(P<0.05)。结论:3-硝基丙酸多次预处理可通过减少丙二醛生成,激发还原型谷胱甘肽合成,保护多巴胺神经元,达到预防帕金森病的作用。     

化学预处理的研究进展

化学预处理是继缺血预处理之后，近几年来出现的有关组织保护研究领域的新兴课题。文章简要介绍了化学预处理的概念和发展过程，重点论述了化学预处理机制的研究进展。     

缺血再灌注大鼠脑内促红细胞生成素表达的变化

探讨缺血再灌注大鼠脑内促红细胞生成素（erythropoietin,Epo）表达的变化,揭示短暂缺血时神经系统发生内源性脑保护的机制。采用线栓法制作大鼠局灶性缺血再灌注模型,以免疫组织化学和逆转录聚合酶链式反应（PT-PCR）技术,检测缺血再灌注不同时间脑内Epo的表达变化。脑缺血再灌注不同时间Epo蛋白在脑内表达广泛,主要颁布在缺血侧基底节区、海马和部分皮层。在缺血再灌注1h和6h,基底节区Epo蛋白和mRNA表达较高,再灌注12h,基底节区Epo表达减少,额顶皮质Epo表达增加,再灌注24h,额顶皮质Epo表达达到高峰,48h开始下调。因此,促红细胞生成素在缺血再灌注大鼠脑内表达的变化,可能是机体发生内源性脑保护的机制之一。     

3-硝基丙酸预处理对老龄鼠神经元缺氧耐受性的影响

目的 :研究 3-硝基丙酸 (3- NPA)预处理对老龄鼠神经元缺氧耐受性的影响及其腺苷受体相关机制。方法 :成年和老龄小鼠经 3- NPA预处理后 ,记录海马脑片 CA1区神经元群峰电位波幅 (PSA)在缺氧和恢复供氧后的变化和选择性腺苷 A1 受体激动剂和拮抗剂对 PSA缺氧后恢复的影响。结果 :成年鼠 3- NPA预处理后海马 CA1区神经元 PSA缺氧后恢复由对照组的 2 6 .1± 12 .2 %增至 92 .9± 15 .3%(P<0 .0 1) ,老龄鼠由 17.2± 9.6 %仅增至 5 3.5± 11.5 %(与对照组比较 P<0 .0 5 ,与成年 3- NPA组比较 P<0 .0 5 )。腺苷 A1 受体激动剂 N6-环戊腺苷灌流脑片可模拟 3- NPA产生预处理类似作用 ,促进 PSA缺氧后恢复 ,其神经保护作用同样呈年龄依赖模式 ;A1 受体拮抗剂 8-环戊基 - 1,3-二丙基黄嘌呤可完全抑制 3- NPA预处理导致的 PSA缺氧后恢复的增高。结论 :3- NPA在成年和老年小鼠均可诱导神经元缺氧耐受性的增高 ,其神经保护作用受老龄因素的影响而减弱。腺苷 A1 受体激活参与 3- NPA预处理过程 ,并与年龄差异的形成有关。     

重组人促红细胞生成素体外诱导人脐静脉内皮细胞血管新生作用的实验研究

目的:探讨重组人促红细胞生成素(rH-EPO)对缺血缺氧损伤内皮细胞的血管新生作用及其可能机制.方法:氧糖剥夺-复氧复糖(OGD/R)损伤内皮细胞株EA.hy926,复氧复糖过程中添加rH-EPO;采用MTT还原法、Transwell小室迁移实验及Matrigel小管形成实验评价内皮细胞血管新生能力;ELISA法检测培...     

3-硝基丙酸预处理对大鼠局灶性脑缺血后促红细胞生成素蛋白和mRNA表达的影响

目的 观察小剂量线粒体毒素3-硝基丙酸(3-nitroppropionic acid，3-NPA)预处理对大鼠局灶性脑缺血后促红细胞生成素(erythropoietin，Epo)蛋白和mRNA表达的影响，揭示3-NPA预处理诱导脑缺血耐受的机制。方法 大鼠腹腔注射3-NPA 3d后制作大鼠局灶性缺血再灌注模型，采用TTC染色、免疫组织化学方法、逆转录聚合酶链式反应技术，观察3-NPA预处理对缺血2h再灌注24h脑梗死体积和Epo蛋白及mRNA表达的影响。结果 脑缺血再灌注后Epo蛋白表达广泛，主要分布于缺血侧基底节区、海马和部分大脑皮质。3-NPA预处理使脑梗死体积减小，Epo蛋白和mRNA的表达增多，与对照组比较有显著性差异。结论 小剂量3-NPA预处理可以诱导脑缺血耐受，脑源性Epo表达增强可能是其形成的机制之一。     

小剂量3-硝基丙酸预处理对脑缺血沙土鼠海马CA1区及纹状体神经元的影响

目的 :探讨小剂量 3 硝基丙酸 (3 nitropropionicacid ,3 NPA)预处理诱导沙土鼠脑缺血耐受的可行性。方法 :将 5组沙土鼠腹腔分别注射双蒸水 5mg/kg、10mg/kg、15mg/kg、2 0mg/kg 3 NPA ,于注射 3 NPA后 3d ,透射电镜观察纹状体神经元细胞核和细胞器超微结构形态的变化 ;每组均分别于注射后 1d ,2d ,3d ,4d阻断沙土鼠双侧颈总动脉造成前脑缺血模型 ,恢复血流期满时处死动物 ,通过CresylViolet染色观察海马锥体细胞层存活神经元数目结果 :应用不同剂量 3 NPA后 3d ,纹状体神经元细胞核均无明显变化 ,腹腔注射 15mg/kg及 2 0mg/kg 3 NPA组线粒体和粗面内质网轻度肿胀。应用不同剂量 3 NPA 1～ 3d后 ,前脑缺血沙土鼠海马CA1区锥体细胞层存活神经元数目均高于双蒸水对照组 (P <0 .0 1或 0 .0 5 ) ,第 4d则下降 ,与双蒸水对照组比较差异无统计学意义 (P >0 .0 5 )。结论 :应用小剂量 3 NPA诱导脑缺血耐受较安全 ,具有时间依赖性 ,无剂量依赖性     

3-硝基丙酸多次预处理对多巴胺能神经元的保护机制

背景：帕金森病的主要病理改变在于中脑黑质的多巴胺神经元不可逆转的变性减少，而氧化应激反应在帕金森病的发病过程中起着十分重要的作用。3-硝基丙酸为线粒体复合体-Ⅰ抑制剂，它可抑制氧化磷酸化作用从而抑制能量代谢，但德国Riepe教授发现小剂量的3-硝基丙酸可以提高神经元对缺血缺氧的耐受性，它是否可以增强多巴胺神经元对神经毒素的耐受性尚不得而知。目的：认识3-硝基丙酸多次预处理对帕金森病的预防及可能的机制。设计：对照观察动物实验。单位：华中科技大学同济医学院附属协和医院神经科。材料：实验于2004—03／07在华中科技大学同济医学院附属协和医院神经科实验室进行。C57BL小鼠48只，体质量18～20g，鼠龄二三个月，雌雄不限。小鼠随机分为6组，每组8只：①空白对照组：不用任何药物。②单次3-硝基丙酸组：仅腹腔注射3-硝基丙酸1次。③多次3-硝基丙酸组：每隔5d腹腔注射3-硝基丙酸，共5次。④神经毒素组：腹腔注射神经毒素，1次／d，共5次。⑤3-硝基丙酸单次预处理组：腹腔注射3-硝基丙酸1次，3d后腹腔注射神经毒素，1次／d，共5次。⑥3-硝基丙酸多次预处理组：腹腔注射3-硝基丙酸，每隔5d重复注射，共5次；3d后再腹腔注射神经毒素，1次／d，共5次。3-硝基丙酸和神经毒素腹腔注射剂量分别为20mg／kg及30mg／kg。方法：各组小鼠实验前及最后一次注射神经毒素后3d，分别应用爬杆实验及悬挂实验对小鼠进行运动协调评分。各组小鼠在全部药物注射完毕后3d，迅速处死，测定中脑黑质丙二醛及还原型谷胱甘肽含量。主要观察指标：①各组小鼠动作行为评分比较。②各组小鼠中脑黑质组织丙二醛含量的比较。③各组小鼠中脑黑质还原型谷胱甘肽含量的比较。结果：48只小鼠均进入结果分析。①经腹腔注射神经毒素后，小鼠爬杆实验，悬挂实验较对照组评分降低（P〈0．01）；经过3-硝基丙酸单／多次预处理后，其评分明显上升，差异均有显著性意义（P〈0．05，P〈0．01）；多次预处理组与单次预处理组间差异也有显著性意义（P〈0．05）。②腹腔注射神经毒素后丙二醛含量较对照组明显升高，差异有极显著性意义（P〈0．01）；3-硝基丙酸单次预处理后，丙二醛含量明显下降，与神经毒素组比较，差异有显著性意义（P〈0．05）；3-硝基丙酸多次预处理后，丙二醛含量下降更为明显，与神经毒素组比较，差异有极显著性意义（P〈0．01）；多次预处理组与单次预处理组比较，差异也有显著性意义（P〈0．05）。③与空白对照组比较，小鼠在单次腹腔注射3-硝基丙酸后，还原型谷胱甘肽含量没有明显变化；多次腹腔注射3-硝基丙酸后，还原型谷胱甘肽水平明显升高（P〈0．05）。在神经毒素组，还原型谷胱甘肽含量较空白对照组明显下降（P〈0．01）；3-硝基丙酸单次预处理后，还原型谷胱甘肽含量与神经毒素组相比无明显变化（P〉0．05）；3-硝基丙酸多次预处理后，还原型谷胱甘肽含量明显升高，差异有显著性意义（P〈0．05），多次预处理组与单次预处理组比较，差异有显著性意义（P〈0．05）。结论：3-硝基丙酸多次预处理可通过减少丙二醛生成，激发还原型谷胱甘肽合成，保护多巴胺神经元，达到预防帕金森病的作用。     

抗血小板药物的非血流灌注依赖性神经保护作用及其性别差异研究

目的　探讨抗血小板药物的非血流灌注依赖性神经保护作用及其性别差异。方法　在无血流因素影响的小鼠海马脑片观察乙酰水杨酸 (ASA)、噻氯匹啶和氯吡格雷预处理前后群峰电位波幅 (PSA)在缺氧和恢复供氧时的变化 ,以及不同性别小鼠ASA预处理前后PSA和还原型辅酶I(NADH)荧光强度缺氧前后的变化。结果　对照组缺氧后PSA恢复为 (2 5 9± 11 6 ) % ,ASA、噻氯匹啶和氯吡格雷预处理组缺氧后PSA恢复分别为 (74 7± 35 7) % (P <0 0 5 )、(6 7 8± 38 4 ) % (P <0 0 5 )和 (77 8± 2 6 5 ) % (P <0 0 1)。ASA预处理在雌雄性动物显示不同的保护效果 ,雌性组PSA缺氧后恢复为 (48 4± 34 0 ) % (与雌性对照组比较P <0 0 5 ,与雄性ASA预处理组比较P <0 0 5 ) ;缺氧时NADH增加幅度在雄性和雌性动物分别由对照组的 (14 1 8±9 9) %和 (2 0 4 9± 74 1) %降至ASA预处理后的 (117 9±10 3) % (P <0 0 5 )和 (12 4 0± 11 0 ) % (P <0 0 1)。结论　抗血小板药物的神经保护机制涉及非血流灌注依赖途径 ,该作用存在性别差异 ,差异的形成与NADH相关的氧化能量代谢有关