神经元凋亡在帕金森病中的作用
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实,针对MCP-1的药物及基因治疗也已经取得了一定的进展。相信随着对MCP-1在心血管疾病发生发展中作用机制的深入研究,有望为心血管疾病尤其是ACS的防治提供新的手段和思路。参考文献[1] RossR.Atherosclerosis—aninflammatorydisease[J].NEnglJMed,1999,340(2):115-126.[2] 杨月仙,刘波,张茂林.单核细胞趋化蛋白-1与动脉粥样硬化及脑梗死的关系[J].中国煤炭工业医学杂志,2011,14(3):462-465.[3] 戴海龙,光雪峰,尹小龙.单核细胞趋化蛋白1与心血管疾病[J].中华高血压杂志,2009,17(3):205-207.[4] 刘含嫣,霍清萍.单核细胞趋化蛋白-1与动脉粥样硬化及中医药防治[J].中西医结合心脑血管病杂志,2011,9(2):218-221.[5] 孙前进.易损斑块的研究进展[J].医学综述,2009,15(4):560-565.[6] 褚现明,李冰,安毅等.炎症与动脉粥样硬化关系研究进展[J].中国分子心脏病学杂志,2010,11(3):184-188.[7] LiQS,LiuY,FengZJ,etal.Themolecularmechanismofapoptosisofhumanumbilicalveinendothelialcellsinducedbymonocyteche-motaciticprotein-1[J].ShengLiXueBao,2010,62(1):63-68.[8] ZhaoZ,MccloudB,FlemingR,etal.Borreliaburgdorferi-inducedmonocytechemoattractantprotein-1productioninvivoandinvitro[J].BiochemBiophysResCommun,2007,358(2):528-533.[9] 王磊,马依彤.基质金属蛋白酶-9与动脉粥样硬化及斑块稳定性的研究进展[J].中国循证心血管医学杂志,2010,2(2):108-111.[10] HartungD,PetrovA,HaiderN,etal.Radiolabeledmonocytechemo-tacticprotein1forthedetectionofinflammationinexperimentalath-erosclerosis[J].JNuclMed,2007,48(11):1816-1821.[11] ArefievaTI,KukhtinaNB,AntonovaOA,etal.MCP-1-stimulatedchemotaxisofmonocyticandendothelialcellsisdependentonacti-vationofdifferentsignalingcascades[J].Cytokine,2005,31(6):439-446.[12] ProvatorivSI,Aref′evaTI,KukhtinaNB,etal.Markersofinflam-mation-monocytechemoattractantprotein-1(MCP-1)andCreactiveprotein-inbloodofpatientswithunstableanginapectorisandstableeffortangina[J].TerArkh,2006,78(6):66-69.[13] LewandowskiM,Kornacewicz-JachZ,MilloB,etal.Theinfluenceoflowdoseatorvastatinoninflammatorymarkerlevelsinpatientswithacutecoronarysyndromeanditspotentialclinicalvalue[J].CardiolJ,2008,15(4):357-364.[14] ForstT,WilhelmB,PfütznerA,etal.Investigationofthevascularandpleiotropiceffectsofatorvastatinandpioglitazoneinapopula-tionathighcardiovascularrisk[J].DiabVascDisRes,2008,5(4):298-303.[15] 彭杰成,龙明智,章海燕,等.BNP、MCP-1对不稳定型心绞痛近期预后判断的价值[J].南京医科大学学报:自然科学版,2010,30(3):405-408.[16] 张录站,陈忠,马根山.早发冠心病患者血浆MCP-1水平检测及其临床意义[J].现代医学,2008,36(3):170-173.[17] deLemosJA,MorrowDA,SabatineMS,etal.Associationbetweenplasmalevelsofmonocytechemoattractantprotein-1andlong-termclinicaloutcomesinpatientswithacutecoronarysyndromes[J].Circulation,2003,107(5):690-695.[18] KervinenH,MnttriM,KaartinenM,etal.Prognosticusefulnessofplasmamonocyte/macrophageandT-lymphocyteactivationmarkersinpatientswithacutecoronarysyndromes[J].AmJCar-diol,2004,94(8):993-996.[19] DeoR,KheraA,McguireDK,etal.Associationamongplasmalev-elsofmonocytechemoattractantprotein-1,traditionalcardiovascularriskfactors,andsubclinicalatherosclerosis[J].JAmCollCardiol,2004,44(9):1812-1818.[20] 张玲玲,许道营,宗立庚,等.老年高血压伴冠心病患者血清单核细胞趋化蛋白-1、白细胞介素-6的变化及临床意义[J].实用医学杂志,2010,26(21):3890-3892.[21] 梁伟,吴春芳,杨晖,等.不同调脂方案对冠心病患者ICAM-1、VCAM-1和MCP-1的影响[J].上海交通大学学报:医学版,2011,31(2):208-211,215.[22] 张栩,赵家军,于文.高浓度葡萄糖条件下血管紧张素Ⅱ对内皮细胞核因子κB和单核细胞趋化蛋白1的影响[J].中国动脉硬化杂志,2004,12(3):309-312.[23] ZhongL,ChenWQ,JiXP,etal.Dominant-negativemutationofmonocytechemoattractantprotein-1preventsvulnerableplaquesfromruptureinrabbitsindependentofserumlipidlevels[J].JCellMolMed,2008,12(6A):2362-2371.收稿日期:2011-09-26 修回日期:2011-12-12 编辑:潘雪
神经元凋亡在帕金森病中的作用
徐晓露△(综述),施建生※(审校)(南通大学附属医院神经内科,江苏南通226001)中图分类号:R742 文献标识码:A 文章编号:1006-2084(2012)07-1004-03
摘要:帕金森病(PD)以静止性震颤、肌肉僵硬、运动迟缓和姿势不稳为临床特征,是一种中老年人常见的中枢系统退行性疾病,主要病理变化为黑质部位的多巴胺能神经元变性导致黑质纹状体多巴胺含量减少以及路易小体形成。PD的病因和发病机制至今尚未明确,凋亡在PD发病机制中占有十分重要的地位,现就神经元凋亡在PD中的作用予以综述。关键词:帕金森病;凋亡;病因学RoleofNeuronalApoptosisinParkinsonDisease XUXiao-lu,SHIJian-sheng.(InternalMedicine-Neurolo-gy,AffiliatedHospitalofNantongUniversity,Nantong226001,China)Abstract:ThemainclinicalfeaturesofParkinsondisease(PD)includestatictremor,rigidity,bradykinesiaandposturalinstability.Itisacommonneurodegenerativediseaseincentralnervoussystemofthemiddleandoldagedpeople.TheprimarypathologyofPDisdegenerationofdopaminergicneuronsinthesubstantianigra,resultinginlossofthenigrostriatalpathwayandareductionofdopaminecontentsinthestriatumandtheLewybodyformation.TheetiologyandpathogenesisofPDarestillindefinite.Apoptosisisintimatelylinkedtoothercomponentsofneurodegenerativeprocess.HereistomakeareviewonthepossibleroleofneuronapoptosisinPD.Keywords:Parkinsondisease;Apoptosis;Etiology
帕金森病(Parkinsondisease,PD)由JamesPar-kinson于1817年首先描述并由此得名[1]。其主要病理改变是中脑黑质致密多巴胺能神经元的进行性变性、减少缺失,引起了黑质纹状体通路上的功能障碍,从而导致了基底节神经功能的紊乱。PD的典型症状是静止性震颤、肌肉僵硬、运动迟缓和姿势反射异常。在65岁以上发病率约为1%,85岁以上发病率为4%~5%[2],其发病机制十分复杂,病因迄今未明。研究认为可能与细胞凋亡、遗传因素、环境因素、自由基损害、兴奋性氨基酸毒性作用、线粒体功能障碍、自身免疫等机制密切相关。现就神经元凋亡与PD关系的研究・4001・医学综述2012年4月第18卷第7期MedicalRecapitulate,Apr.2012,Vol.18,No.7进展进行简要综述。1 细胞凋亡细胞凋亡又被称程序性细胞死亡(programmedcelldeath,PCD),是20世纪70年代提出的一种不同于细胞坏死的死亡方式,主要通过内源性DNA内切酶的激活引发细胞自然死亡的过程,清除一些多余细胞,维持组织细胞内环境的稳态[3]。PCD也是一种病理现象,在神经退行性疾病中发现了大量的神经元发生凋亡[4]。PCD是受基因调控发生的细胞主动的自杀现象,调控PCD的基因主要有p53、Bcl-2、c-myc和survivin等。关于PCD过程中的信号转导系统,目前认为主要的通路有膜受体通路和线粒体通路,这两条通路都是通过激活caspase级联反应,最终导致细胞死亡[5]。2 凋亡相关基因与PD2.1 Fas Fas是一种跨膜蛋白,是属于肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)受体超家族的成员,Fas分子胞内段存在特殊的死亡结构域,由于Fas的聚化并与Fas配体相结合,吸引了具有死亡功能区的Fas相关蛋白,聚合和活化多个caspases-8,从而导致了级联反应,并导致细胞的凋亡[6]。TNF诱导凋亡的途径与此类似。人细胞表面分子是Fas的基因产物,由于抗Fas/凋亡-1抗体作用导致细胞发生凋亡[7]。并且发现PD患者的纹状体抗凋亡蛋白sFas(可溶性Fas,可抑制Fas介导的凋亡)的表达均较对照组增高,间接反映了PD患者纹状体发生的神经元凋亡与Fas凋亡通路有关[8]。2.2 Bcl-2家族 Bcl-2家族基因包括Bcl-2、Bcl-x、Bax、Bak等。Bcl-2家族编码的蛋白质在凋亡的调节中起着重要作用,主要作用于线粒体,调控细胞色素C的释放,导致caspases的激活以及细胞凋亡[9]。研究表明Bcl-2是抑制细胞凋亡的基因,其编码的蛋白质通过阻止细胞凋亡的早期环节发挥作用,可以阻止细胞皱缩、染色体浓缩及DNA降解从而起稳定细胞膜的作用,进而阻止各种刺激所导致的细胞凋亡,Bcl-2还能明显抑制多巴胺氧化及其氧化产物的生成,并且能阻止细胞内谷胱甘肽水平下降[10]。高表达抑制凋亡蛋白Bcl-2可以抑制6-羟多巴诱导的凋亡[11]。在表达人Bcl-2基因的转基因鼠应用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6四氢吡(MPTP)后,黑质纹状体内的多巴胺无变化,而正常组中的黑质纹状体内多巴胺减少32.0%,表明Bcl-2能有效抑制PD的神经元发生凋亡[12]。研究发现,小鼠经腹腔内注射MPTP后,其脑内黑质区BaxmRNA增加,注射后3d和6d分别达到正常的2倍和3倍;与同源野生鼠相比,剔除Bax基因突变鼠更易于抵抗MPTP毒性[13]。2.3 caspases家族 caspases家族可以分为两类:启始caspases(caspase-8、-9、-12)和效应caspases(caspase-3、-6、-7)。启始caspases的主要作用是激活效应caspases,使之特异性地水解不同的蛋白底物,在细胞凋亡的执行阶段起关键作用,其中caspase-3在大脑神经细胞的凋亡中起主要作用[14]。尽管不同凋亡信号可刺激细胞内不同的信号转导途径,但最终大都汇集到caspases级联反应这一共同通路。实验表明,MPTP可以引起小鼠Bcl-2基因表达下降,Bax基因表达上调并显著增高,进而引起了线粒体细胞色素C的释放,依次激活caspase-9、-8、-3,启动细胞凋亡过程[15]。外界的一些因素如MPTP的作用先是通过细胞受体、第二信使等传递,进而影响基因调控蛋白,这些效应达到一定量时就改变了基因的表达,从而改变细胞的命运。2.4 p53 p53是一种重要的抑癌基因,在G1期监视细胞基因组DNA的完整性。如果DNA受到轻微损伤,p53蛋白控制细胞周期使其停留在G1期,对DNA进行修复后再进入M期;如损伤严重,则诱导其凋亡。在正常细胞中p53含量较低,在受损细胞中含量升高[16]。利用多巴胺处理大鼠小脑组织后,神经元发生了凋亡样改变,发现p53蛋白水平升高了3倍;用p53温度敏感激活系统检测时发现,p53失活使多巴胺毒性大大降低,减少了多巴胺诱导的凋亡,可以推断p53基因的激活在介导多巴胺诱导细胞凋亡上起重要的促进作用[17]。3 氧化应激与PD的神经元凋亡PD患者的抗氧化及对自由基的清除能力下降是诱导细胞凋亡的一个重要原因,活性氧簇在PD发病中发挥重要作用,活性氧簇能激活p38促分裂蛋白激酶和c-Jun氨基端激酶,进而引起细胞色素C从线粒体中释放,导致一系列活性因子(如capase-9)裂解和最终激活capase-3,致细胞凋亡[18]。capase-3免疫因子的增加已经在PD患者及MPTP鼠模型中被证明[19]。氧化应激可诱导前凋亡蛋白Bax的表达并转位至线粒体外膜,使得线粒体膜通透性增高,从而释放出凋亡诱导因子和细胞色素C,进而导致细胞的凋亡[20]。4 细胞因子与凋亡目前公认的对神经元有损伤作用的细胞因子有TNF-α、白细胞介素(interleukin,IL)1、干扰素γ。PD黑质纹状体区发生明显改变的细胞因子主要有TNF-α、IL-1β和干扰素γ。通过MPTP诱导形成的PD小鼠模型黑质致密部细胞因子含量测定,发现TNF-α、干扰素γ、IL-1三种细胞因子均升高,推测PD的发病可能有炎性介质的参与[21]。多次活组织检查发现,PD・5001・医学综述2012年4月第18卷第7期MedicalRecapitulate,Apr.2012,Vol.18,No.7