脑红蛋白的神经细胞保护机制研究概况(2)
五、脑红蛋白与创伤性脑损伤
目前多个研究显示在脑缺血缺氧时Ngb的表达升高,表明了Ngb对缺血缺氧性脑损伤有保护作用,是否对创伤性脑损伤也有保护作用呢?近年来也有学者在这方面做了一些研究。国内周定标等[17]通过体外培养原代神经元损伤模型的建立,采用免疫组化和图像分析技术观测损伤前、后不同时间点神经元Ngb免疫组化反应物和阳性信号值,结果发现,12 h后Ngb阳性信号开始增加,16 h达到高峰,随后逐渐下降,128 h后恢复正常水平,表明机械损伤可以诱导神经元Ngb在一定时间段内表达上调,Ngb可能参与了机械损伤后神经元的修复过程。研究还表明,大鼠弥漫性颅脑损伤后Ngb mRNA的表达呈双峰型,提示其可能参与神经元损伤后应激及继发性脑缺血缺氧性脑损伤的应答机制[18]。同样,大鼠脑外伤后在伤灶周围皮质神经元内也观察到Ngb表达明显升高[19]。以上研究表明,Ngb可能参与了脑外伤后神经元的保护作用。众所周知,继发性脑损伤的实质是脑组织的缺血缺氧,尸检发现,脑外伤死亡的病人90%都存在脑缺血,改善脑外伤病人预后的关键在于抑制原发性脑损伤后的继发性脑缺血缺氧损伤,脑红蛋白的发现,为继发性脑损伤的研究与防治提供了新的思路。
, 百拇医药
六、脑红蛋白与其他疾病
作为一种新发现的携氧球蛋白,因为脑红蛋白的特殊分子结构和其对氧有很高的亲和力,以及Ngb的神经元定位和可能的内源性神经保护因子的功能,为神经系统氧的利用及神经元保护等方面的研究提供了一条新的途径,目前成为神经内科、神经外科以及机体组织氧利用方面研究的热点,并取得了一定的成果。对其他疾病也具有保护的作用,有研究认为,脑红蛋白在视网膜、生殖系统中的高浓度表达,为视神经缺氧性病变如高原眼底病、男性不育的治疗方面指出了新的方向,具有重要的临床意义[20]。近来研究还发现脑红蛋白在神经系统退行性变中具有保护作用,与某些老年神经系统疾病的发生和发展有着某种联系[21],这些发现为帕金森氏综合征、阿尔茨海默病等的治疗带来了新的希望。Fordel等[22]研究发现Ngb还可以保护细胞免受非缺氧性损伤,提示它可能还有更为广泛的内源性作用。虽然Ngb已成为目前神经科学研究的热点,并在基因序列、定位、蛋白结构等方面进行了较为深入的研究,但当前仍然存在几个问题:①Ngb的生理功能目前还存在争议;②Ngb到底是通过何种方式、如何对神经元实施保护;③Ngb受缺氧诱导所涉及的信号传导途径仍然不明了;④Ngb的相关临床应用研究少见有报道。
, 百拇医药
综上所述,Ngb是一种新的内源性神经保护因子,在神经系统疾病及组织氧利用等方面的研究具有重要的应用价值,对于Ngb保护神经细胞机制的研究及在临床上如何加以利用是未来Ngb研究方向。
参考文献
[1]Burmester T,Weich B,Reinhardt S,et al.A vertebrate globin expressed in the brain[J].Nature,2000,407:520-523.
[2]Tren JT 3rd,Watts RA Hargrove Ms.Human neuroglobin,ahexacoordinate hemoglobin that revevsiby binds oxygen[J].Biol chen,2001,276:30106-30110.
[3]Zhang C, Wang C, Deng M,et al. Full-length Cdna cloning of human neuroglobin and tissue expression of rat neuroglobin[J].Biochem Biophys Res commun.2002,290:1411-1419.
, 百拇医药
[4]Pesce A, Dewilde S,Nardini M,et al.Human brain neuroglobin structure reveals a distinct mode of controlling oxygen affinity[J].structur,2003,11(9):1087-1095.
[5]邓美玉,张成岗,王航雁,等.脑红蛋白mRNA在大鼠脑内的定位[J].解剖学报,2003,34(1):85-89.
[6]邓美玉,张成岗,李 林,等.用免疫组化方法检测脑红蛋白在大鼠中枢神经系统的分布[J].中国组织化学与细胞化学杂志,2003,11(3):271-274.
[7]Schmidt M,Giessl A,Laufs T,et al.How does the eye breathe?Evidence for the neuroglobin-mediated oxygen supply in the manmalin retina[J].J Biol Chem,2003,278(3):1932-1935.
, 百拇医药
[8]王航雁,邓美玉,王 静,等.脑红蛋白基因在人体不同组织中的表达[J].实用儿科临床杂志,2004,19(4):278-280.
[9]Sun Y,Jin K,Peel A,et al.Neuroglobin protects the brain from experimental stroke in vivo[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(6):3497-3500.
[10]Sun Y,Jin K,Nao XO,et al.Neuroglobin is up-reglulated by and protects neurons from hypoxic-ischemic injury[J].Proc Natl Acad Sci USA,2001,98(26):15306-15311.
[11]Kriegl JM,Bhattacharyya AJ,Nienhaus K,et al.Ligand binding and protein dynamics in neuroglobin[J].Proc Natl Acad Sci USA,2002,99(12):7992-7997.
, 百拇医药
[12]Zhou G Y,Zhou S N,Loi Z Y,et al.Translocation and neuroprotective properties of transactivator-of-transcription protein-transduction domain-neuroglobin fusion protein in primary cultured cortical neurons[J].Biotehonl Appl Biochen,2008,49(Pt1):25-33.
[13]Khan AA,Wang Y,Sunn Y,et al.Neuroglobin-overexpressing transgenic mice are resistant to cerebral and myocardial ischemia[J].Proc Natl Acad Sic USA,2006,103(47):17944-17948.
, 百拇医药 [14]邓美玉,张成岗,王春丽,等.大鼠缺氧缺血性脑损伤脑组织中脑红蛋白基因表达的变化[J].中华病理学杂志,2002,31:261-262.
[15]王航雁,王 静,王 萍,等.脑红蛋白在新生儿血清的表达及临床意义[J].中华围产医学杂志,2007,10(2):121-122.
[16]王 静,王航雁,王 萍,等.宫内窘迫新生儿血清脑红蛋白的变化[J].实用儿科临床杂志,2009,24(2):104-105.
[17]刘开东,周定标,尚爱加,等.体外培养原代神经元损伤模型的建立及损伤后脑红蛋白的表达[J].中国微侵袭神经外科杂志,2008,13(2):68-70.
[18]林 欣,周定标,尚爱加,等.大鼠弥漫性颅脑损伤后脑红蛋白mRNA变化的实验研究[J].中国微侵袭神经外科杂志,2007,12(5):221-224.
, 百拇医药
[19]冯兴军,周定标,尚爱加,等.大鼠脑外伤后伤灶周围皮质脑红蛋白的表达变化[J].解放军医学杂志,2008,33(5):543-545.
[20]秦豪杰,武 娜,张录顺,等.脑红蛋白在成年男性生殖系统的表达意义[J].解剖学杂志,2008,31(3):348-350.
[21]Sun Y,Jin K,Mao X O,et al.Effect of aging on neuroglobin expression in rodent brain[J].Neurobiol Aging,2005,26(2):275-278.
[22]Fordel E,Thijs L,Martinet W,et al.Dewilde,Neuroglobin and cytogloin overexpression protects human SH-SY5Y neuroblastoma cells against oxidative stress-induced cell death[J].Neurosci Lett,2006,410(2):146-151.
(收稿日期:2009-04-20 修回日期:2009-07-09)
(编辑:崔群飞), 百拇医药(黄瑞勇)
目前多个研究显示在脑缺血缺氧时Ngb的表达升高,表明了Ngb对缺血缺氧性脑损伤有保护作用,是否对创伤性脑损伤也有保护作用呢?近年来也有学者在这方面做了一些研究。国内周定标等[17]通过体外培养原代神经元损伤模型的建立,采用免疫组化和图像分析技术观测损伤前、后不同时间点神经元Ngb免疫组化反应物和阳性信号值,结果发现,12 h后Ngb阳性信号开始增加,16 h达到高峰,随后逐渐下降,128 h后恢复正常水平,表明机械损伤可以诱导神经元Ngb在一定时间段内表达上调,Ngb可能参与了机械损伤后神经元的修复过程。研究还表明,大鼠弥漫性颅脑损伤后Ngb mRNA的表达呈双峰型,提示其可能参与神经元损伤后应激及继发性脑缺血缺氧性脑损伤的应答机制[18]。同样,大鼠脑外伤后在伤灶周围皮质神经元内也观察到Ngb表达明显升高[19]。以上研究表明,Ngb可能参与了脑外伤后神经元的保护作用。众所周知,继发性脑损伤的实质是脑组织的缺血缺氧,尸检发现,脑外伤死亡的病人90%都存在脑缺血,改善脑外伤病人预后的关键在于抑制原发性脑损伤后的继发性脑缺血缺氧损伤,脑红蛋白的发现,为继发性脑损伤的研究与防治提供了新的思路。
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六、脑红蛋白与其他疾病
作为一种新发现的携氧球蛋白,因为脑红蛋白的特殊分子结构和其对氧有很高的亲和力,以及Ngb的神经元定位和可能的内源性神经保护因子的功能,为神经系统氧的利用及神经元保护等方面的研究提供了一条新的途径,目前成为神经内科、神经外科以及机体组织氧利用方面研究的热点,并取得了一定的成果。对其他疾病也具有保护的作用,有研究认为,脑红蛋白在视网膜、生殖系统中的高浓度表达,为视神经缺氧性病变如高原眼底病、男性不育的治疗方面指出了新的方向,具有重要的临床意义[20]。近来研究还发现脑红蛋白在神经系统退行性变中具有保护作用,与某些老年神经系统疾病的发生和发展有着某种联系[21],这些发现为帕金森氏综合征、阿尔茨海默病等的治疗带来了新的希望。Fordel等[22]研究发现Ngb还可以保护细胞免受非缺氧性损伤,提示它可能还有更为广泛的内源性作用。虽然Ngb已成为目前神经科学研究的热点,并在基因序列、定位、蛋白结构等方面进行了较为深入的研究,但当前仍然存在几个问题:①Ngb的生理功能目前还存在争议;②Ngb到底是通过何种方式、如何对神经元实施保护;③Ngb受缺氧诱导所涉及的信号传导途径仍然不明了;④Ngb的相关临床应用研究少见有报道。
, 百拇医药
综上所述,Ngb是一种新的内源性神经保护因子,在神经系统疾病及组织氧利用等方面的研究具有重要的应用价值,对于Ngb保护神经细胞机制的研究及在临床上如何加以利用是未来Ngb研究方向。
参考文献
[1]Burmester T,Weich B,Reinhardt S,et al.A vertebrate globin expressed in the brain[J].Nature,2000,407:520-523.
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, 百拇医药 [14]邓美玉,张成岗,王春丽,等.大鼠缺氧缺血性脑损伤脑组织中脑红蛋白基因表达的变化[J].中华病理学杂志,2002,31:261-262.
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[16]王 静,王航雁,王 萍,等.宫内窘迫新生儿血清脑红蛋白的变化[J].实用儿科临床杂志,2009,24(2):104-105.
[17]刘开东,周定标,尚爱加,等.体外培养原代神经元损伤模型的建立及损伤后脑红蛋白的表达[J].中国微侵袭神经外科杂志,2008,13(2):68-70.
[18]林 欣,周定标,尚爱加,等.大鼠弥漫性颅脑损伤后脑红蛋白mRNA变化的实验研究[J].中国微侵袭神经外科杂志,2007,12(5):221-224.
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[19]冯兴军,周定标,尚爱加,等.大鼠脑外伤后伤灶周围皮质脑红蛋白的表达变化[J].解放军医学杂志,2008,33(5):543-545.
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[21]Sun Y,Jin K,Mao X O,et al.Effect of aging on neuroglobin expression in rodent brain[J].Neurobiol Aging,2005,26(2):275-278.
[22]Fordel E,Thijs L,Martinet W,et al.Dewilde,Neuroglobin and cytogloin overexpression protects human SH-SY5Y neuroblastoma cells against oxidative stress-induced cell death[J].Neurosci Lett,2006,410(2):146-151.
(收稿日期:2009-04-20 修回日期:2009-07-09)
(编辑:崔群飞), 百拇医药(黄瑞勇)