文档介绍：脑低氧预适应及其机制论文
关键词低氧预适应;脑缺氧;脑保护
摘要预先反复短暂低氧预适应可使脑组织产生低氧适应,可使其在后续的长时间
缺氧中得到保护。脑低氧预适应是脑抗缺血或缺氧的一种内源性保护现象。目前对
脑低氧预适应的机制尚未最后阐明,文章对脑低氧预适应现象及其可能机制的研究
进展进行了综述。
低氧预适应(hypoxic preconditioning)是指1次或多次短暂、非致死性低氧刺激后
,机体获得的对更严重甚至致死性缺血或缺氧的耐受性。预适应是机体抗缺氧或缺
血的一种内源性保护现象,它不仅存在于多种动物的心脏,而且也存在于肝、肾和
脑等多种组织、器官和细胞中1,2。目前关于脑低氧预适应现象及其机制的报道
较少,,其诱发电活动在随后长期低
氧作用后仍能恢复,而对照组则不能。Rising等4事先给小鼠经90、120和150 s
3次低氧(%O2)预处理后,在致死量低氧作用下的存活时间由对照的(108±4)
s延长到(403±42) s。i等5在37℃下低氧(8%O2)预处理出生6 d的大鼠2
.5 h,24 h后结扎单侧颈总动脉并且低氧(8%O2) h,在出生第30天经神经
病理分析发现,低氧预适应组的14只大鼠中仅6只出现囊状梗死,而未预适应组的
13只大鼠都出现了梗死。
2 脑低氧预适应的可能机制
低氧诱导因子-1
低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是一种随着细胞内氧浓度
变化而调节基因表达的转录激活因子,是由氧调节亚单位HIF-1α和结构亚单位HI
F-1β组成的异二聚体,具有DNA结合活性。HIF-1对低氧诱导基因,如促红细胞生
成素、糖酵解酶和血管内皮生长因子等的活化起关键作用。Bergeron等6通过对
新生大鼠脑低氧(8%O2)预处理3 h发现,低氧预处理可明显提高HIF-1α和HIF-1β
的表达水平。大鼠腹腔内注射HIF-1诱导剂***化钴(CoCl2,60 mg/kg)和去铁铵(de
sferrioxamine,DFX,200 mg/kg)后1~3 h, HIF-1α和HIF-1β蛋白水平都升高。
大鼠经CoCl2和DFX预处理24 h后缺血缺氧可分别较对照组发挥75%和56%的脑保护作
用。原代培养大鼠皮质神经元剥夺糖氧30、60、90和120 min后,HIF-1DNA结合活
性增高,而预先剥夺糖氧60 min,48 h后再剥夺糖氧90 min,HIF-1的结合活性反
而降低7。以上这些研究表明,HIF-1参与了脑低氧预适应的形成。
一氧化氮
一氧化氮(NO)参与血管舒缩的调节、免疫功能的调制和神经信息的传递,是一种重
要的信使物质。NO是由L-精氨酸经一氧化氮合酶(NOS)催化生成的。NOS同工酶分为
神经元型NOS(nNOS)、诱导型NOS(iNOS)和内皮细胞型NOS(eNOS) 3种,其中nNOS和
eNOS的活性受钙离子调节,合称为结构型NOS(constitutive OS)。Gidday
等8低氧(8%O2)预处理新生6 d大鼠3 h发现,这种处理可完全抵抗24 h后的缺血
缺氧性损害。