帕金森病凋亡机制的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2017-08-18
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帕金森病凋亡机制的研究进展

梁静1裴媛2指导老师

(1.沈阳市第一人民医院;2.辽宁中医药大学辽宁沈阳)

摘要:帕金森病(PD)的发病机制尚不明确,研究表明细胞凋亡在PD的黑质多巴胺能神经元死亡中起重要作用。掌握PD中的细胞凋亡机制,有助于探求神经保护的新方法和延缓神经退行性疾病的进程。本文对此作简要综述。

关键词:帕金森病;细胞凋亡

帕金森病(PD),是一种常见的中老年人神经系统变性疾病。PD病因迄今未明,许多研究显示细胞凋亡可能是不同因素导致PD多巴胺(DA)能神经元变性缺失的共同途径[1.2]。本文对PD凋亡机制综述如下。

1.细胞凋亡

细胞凋亡是由基因控制的细胞自主有序的死亡。细胞内存在两种与凋亡相关功能相反的基因:促凋亡基因(Bax、Bak等)和抗凋亡基因(Bcl-2、Bcl-XL等)。研究指出Bax与Bcl-2的比值升高可促进细胞凋亡[3]。另有研究表明PD患者黑质中的DA能神经元的凋亡数量明显增加,因此细胞凋亡可能是引起DA能神经元死亡和丢失的直接原因[4]。

2.氧化应激

许多研究表明PD患者的神经元内氧化应激反应异常。在PD患者中脑黑质内存在铁2+浓度升高,导致氧化应激反应增强。铁2+增高催化自由基形成,从而导致神经元凋亡。Maruyama等[5]发现抗氧化剂雌二醇可阻止其细胞凋亡,证明了DA能神经元凋亡与氧化应激有关。在PD患者的DA能神经元核内,转录因子NF-KB的免疫活性是对照组70倍以上。体外培养的小鼠脑神经元显示,NF-KB的易位是由自由基瞬时产生所引起的,因此说明氧化反应介导的凋亡信号传导通路参与了PD的多巴胺能神经元的凋亡机制[6]。

3.线粒体(Mi)

大量实验证实Mi在细胞凋亡中起着重要的作用。Mi具有氧化磷酸化、传递电子、贮存Ca2+、能量代谢、抗活性氧化等重要生理作用,它为细胞的各种生命活动提供基础能量。损伤和衰老可引起Mi功能障碍,导致能量代谢异常,引起兴奋性氨基酸受体的活化,导致Ca2+内流,细胞内Ca2+的增加也可造成细胞损伤和凋亡。雷沙吉兰作为治疗PD的一种药物,可以阻止神经细胞凋亡及DNA片段的产生,其神经保护作用机制为可以稳定Mi膜电位,而不是直接清除过氧化物和自由基,因此,说明Mi功能异常是DA能神经元发生凋亡的一个机制[7]。

4.细胞色素C(Cyt-C)和Caspase-3

Cyt-C是细胞Mi呼吸链电子转移过程中的重要成分,位于细胞Mi内膜。细胞凋亡过程中,Cyt-C从Mi释放,作为凋亡起始因子起重要作用。在某些细胞系中微注射Cyt-C可导致细胞凋亡,说明细胞色素释放是细胞凋亡的一个关键步骤[8]。Caspase是一类半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶。Hertmen等[9]用疫组化方法在对PD死亡患者检测发现,中脑黑质致密部DA神经元的缺失与Caspase-3的表达有密切关系,PD患者表达Caspase-3的DA神经元比对照组明显减少,说明表达Caspase-3的神经元比不表达的神经元对凋亡过程较敏感,并揭示Caspase-3是PD患者和PD动物模型黑质DA能神经元凋亡的易感因子和最终效应器。

5.小结

PD的发病机制尚未完全明确,研究表明细胞凋亡与PD密切相关。充分理解PD中的细胞凋亡机制,有助于为未来探索PD脑保护治疗及延缓神经退行性疾病的进程提供一个新的思路和途径。

参考文献

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[4]贾晓静.帕金森病凋亡机制的研究[J].卒中与神经疾病2004年2月第11卷第1期.

[5]MaruyamaW,TakahashiT,etal.InvolvementofendogenousN-methy(R)salsolinolinParkinson'sdisease:inductionofapoptosisandprotectionby(-)deprenyl.JNeuralTransmSuppl,2000,58:111

[6]HunotS,BruggB,RicardD,etal.NucleartranslocationofNF-kappaBisincreasedindopaminergicneuronsofpatientswithparkinsondisease.ProcNatlAcadSciUSA,1997,94(14):7531

[7]MaruyamaW,YamamotoT,KitaniK,etal.Mechanismunderlyingnti-apoptoticactivityofa(-)deprenyl-relatedpropargylamine,rasagiline.MechAgeingDev,2000,116(2-3):181.

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[9]HARTMANNA,HUNOTS,MICHELPP,etal.Caspase-3:AvulnerabilityfactorandfinaleffectorinapoptotisdeathofdompaminergicneuronsinParkinson'sdisease[J].ProtNattAcadSciUSA,2000,97(6):2875-2880.