神經(jīng)生長因子和神經(jīng)節(jié)苷脂對新生鼠缺氧缺血性腦損傷海馬神經(jīng)細胞的保護作用

來源：新特藥房藥訊作者：百濟動態(tài) 瀏覽：發(fā)布時間：2009/5/22 9:11:00

缺氧缺血性腦損傷(hypoxic-ischemic brain injury，HIBI)是由于宮內窘迫、新生兒窒息等引起的新生兒腦部嚴重損傷，有較高的發(fā)病率和病死率，也是導致智能落后和腦性癱瘓等兒童傷殘的主要原因。HIBI發(fā)病機制復雜，涉及多個環(huán)節(jié)，而凋亡是后期神經(jīng)細胞缺失和功能障礙的重要原因。細胞凋亡持續(xù)時間較長，給予適當治療可逆轉凋亡的病理過程，從而改善預后。神經(jīng)生長因子(nerve growth factor，NGF)是一種神經(jīng)營養(yǎng)性因子，而神經(jīng)節(jié)苷脂 (ganglioside GM1)是內源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的前體增強劑。從理論角度分析，二者對HIBI后神經(jīng)系統(tǒng)功能恢復具有協(xié)同作用。因此有必要進一步研究聯(lián)合應用神經(jīng)生長因子和神經(jīng)節(jié)苷脂對HIBI后神經(jīng)細胞的保護作用。我們采用新生大鼠HIBI模型，觀察神經(jīng)生長因子、神經(jīng)節(jié)苷脂及神經(jīng)生長因子與神經(jīng)節(jié)苷脂聯(lián)合應用對HIBI后海馬神經(jīng)細胞形態(tài)學、凋亡及其調控基因Bcl-2、Bax蛋白表達的變化，了解藥物治療對海馬神經(jīng)細胞的保護作用，初步探討聯(lián)合應用神經(jīng)生長因子與神經(jīng)節(jié)苷脂對HIBI的保護作用及其可能機制。

目的

觀察聯(lián)用神經(jīng)生長因子(nerve growth factor，NGF)和神經(jīng)節(jié)苷脂(ganglioside GM1)對實驗大鼠缺氧缺血性腦損傷的治療作用，探討其神經(jīng)保護的可能機制。

方法

120只新生鼠分為假手術組、缺氧缺血性腦損傷(hypoxie-is-chemic brain iniury，HIBI)組、神經(jīng)生長因子治療組、神經(jīng)節(jié)苷脂治療組和神經(jīng)生長因子+神經(jīng)節(jié)苷脂治療組。給藥后以HE染色觀察各組海馬區(qū)神經(jīng)細胞形態(tài)變化，免疫組化觀察Bcl-2、Bax蛋白表達，TUNEL法觀察海馬區(qū)神經(jīng)細胞凋亡情況。

結果

缺氧缺血后HIBI組海馬區(qū)病理變化明顯，藥物干預組上述變化減輕，合用組為著；假手術組海馬區(qū)Bcl-2表達較弱，HI(缺氧缺血 )后該區(qū)Bcl-2表達仍弱，Bax表達增強，出現(xiàn)凋亡細胞；藥物干預組-Bcl-2表達較HIBI組增強，Bax表達較HIBI組減弱(P<0.01)，凋亡細胞減少，合用組最明顯。

結論

HIBI后Bax蛋白表達增強，細胞凋亡增加。兩藥聯(lián)用可上調Bcl-2表達，下調Bax表達，使凋亡細胞減少，這可能是其治療新生兒缺氧缺血性腦損傷的機制之一。

討論

神經(jīng)生長因子（神經(jīng)生長因子）是神經(jīng)系統(tǒng)中最重要的生物活性物質之一，具有增強神經(jīng)遞質活性、促進合成代謝，維持神經(jīng)細胞存活、生長、分化和成熟等生物學效應。神經(jīng)節(jié)苷脂（神經(jīng)節(jié)苷脂）是大多數(shù)神經(jīng)元生存所必需的，它具有介導細胞與細胞，細胞與微生物以及細胞與基質間的相互作用，可以調控細胞膜中蛋白質的功能。研究表明，神經(jīng)生長因子和神經(jīng)節(jié)苷脂對缺氧缺血后神經(jīng)細胞凋亡均具有抑制作用。神經(jīng)生長因子是一種神經(jīng)營養(yǎng)性因子，而神經(jīng)節(jié)苷脂是內源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的前體增強劑。從理論角度分析，而這對HIBI后神經(jīng)系統(tǒng)功能恢復具有協(xié)同作用。

本實驗從HIBI新生鼠海馬區(qū)形態(tài)學觀察到兩藥合用治療后海馬區(qū)神經(jīng)細胞損傷減輕，凋亡細胞明顯減少，凋亡調控基因Bcl-2、Bax蛋白表達改變，這表明合用神經(jīng)生長因子和神經(jīng)節(jié)苷脂具有較強的神經(jīng)保護作用，可聯(lián)合應用神經(jīng)生長因子和神經(jīng)節(jié)苷脂對缺氧缺血性腦損傷進行治療。此作用國內外鮮有類似報道。根據(jù)本實驗結果及相關文獻分析，聯(lián)合應用神經(jīng)生長因子和神經(jīng)節(jié)苷脂的腦保護作用機制可能與增強TrkA受體的激活有關。神經(jīng)生長因子受體分為高親和力受體TrkA和地親和力受體P75NTR。TrkA是一種酪氨酸蛋白激酶受體，研究表明TrkA為形成高親和力結合位點以及介導神經(jīng)生長因子效應所必需，被認為是神經(jīng)生長因子的功能受體。TrkA主要在神經(jīng)系統(tǒng)細胞上表達，神經(jīng)生長因子和TrkA結合后，通過多種途徑促進神經(jīng)元存活。TrkA不僅能啟動促進細胞存活的信號，同時能抑制P75NTR啟動的死亡信號。神經(jīng)節(jié)苷脂是大多數(shù)神經(jīng)元生存所必需的，它可能與神經(jīng)營養(yǎng)因子相互作用或激活與神經(jīng)營養(yǎng)因子相同的信號傳導通路有關。實驗證實，神經(jīng)節(jié)苷脂不僅與神經(jīng)生長因子有協(xié)同作用，能促進神經(jīng)生長因子誘導的Trk受體的磷酸化，而且單獨使用也能激活Trk受體，如激活C6神經(jīng)膠質瘤細胞膜上TrkA受體，激活小腦顆粒細胞膜上的TrkB受體，來防止興奮性氨基酸毒性作用引起的細胞凋亡。另外，神經(jīng)節(jié)苷脂也是Trk受體正常表達和發(fā)揮功能所必需的，因為在神經(jīng)節(jié)苷脂缺失的NG細胞膜上無Trk受體，切神經(jīng)生長因子不能誘導其磷酸化；神經(jīng)節(jié)苷脂和Trk受體都位于細胞膜的GEM區(qū)，降低內源性的神經(jīng)節(jié)苷脂含量，使磷酸化的TrkB含量也隨之降低。神經(jīng)生長因子還可減輕大鼠皮層損傷引起的神經(jīng)生化、形態(tài)學改變，改善行為障礙，如同時應用神經(jīng)節(jié)苷脂可增強神經(jīng)生長因子的作用。神經(jīng)節(jié)苷脂的上述作用可能是通過增強神經(jīng)生長因子的高親和力受體TrkA受體二聚作用以及其自身磷酸化，即激活受體酪氨酸激酶而實現(xiàn)。此外，神經(jīng)節(jié)苷脂還能直接、緊密結合Trk受體，其效應較神經(jīng)生長因子單獨引發(fā)的Trk自身磷酸化增加了3倍，受體激活可促發(fā)下游的信號通路而發(fā)揮增強神經(jīng)生長因子的作用。

本實驗證實神經(jīng)生長因子與神經(jīng)節(jié)苷脂合用治療新生鼠HIBI較兩藥單用效果更好。其機制可能為神經(jīng)生長因子、神經(jīng)節(jié)苷脂合用明顯增加了TrkA的自身磷酸化，促進了Bcl-2的表達，抑制了Bax的表達，從而抑制了HIBI后的神經(jīng)元凋亡。

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