神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗课件

神经系统疾病与自由基

及抗自由基治疗1神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗“自由基和抗氧化剂在一些神经系统疾病的病因学和病理学中具有重要作用”脑组织对于自由基损伤缺乏足够的抗氧剂保护作用蛛网膜下腔出血、脑膜炎、脑水肿、老年性痴呆、帕金斯症、亨汀顿氏症(Huntington‘sdiseases)、多发性硬化，甚至精神分裂症，都应当注意自由基的损伤…HolecekV,RacekJ,TrefilL,RokytaR.,FreeradicalsandantioxidantsincerebrospinalfluidincentralnervoussystemdiseasesCeskFysiol.2002Aug;51(3):129-32捷克2神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗脑水肿3神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗氧自由基引起脑切片水分含量增加大鼠断头，用脑的皮质切片进行体外脑水肿实验发现，当在脑切片的培养液中加入一种外源性氧自由基产生剂黄嘌呤氧化酶时，脑组织过氧化物和水分含量均增加4神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗婴儿原发性脑水肿中，有并发症的水肿呈现较高的自由基浓度水肿患儿中，有炎症或者出血性并发症的水肿，丙二醛和自由基浓度显著高于单纯的水肿有出血性并发症水肿的病情最严重。Aref'evaIA,DemchukML,ArtarianAA,MirsadykovDA,PromyslovMSh.StudyoffreeradicaloxidationoflipidsincerebrospinalfluidofhydrocephalicchildrenVoprMedKhim.1998Jul-Aug;44(4):388-92俄罗斯5神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗自由基清除剂依达拉奉显著抑制严重颈内动脉梗塞患者的脑水肿，并且降低急性期死亡率严重颈内动脉梗塞患者，依达拉奉+甘油n=30,甘油组n=31治疗后2天，CT检查：梗死体积(P<0.02)中线位移(P<0.02)显著小于对照组治疗组出血性转变显著低于对照组(P<0.03).第5-7天：依达拉奉组梗死体积(P<0.0001)中线位移(P<0.0001)显著小于第2天的情况。14天内，治疗组死亡6个人死于中风(20%)，对照组14个人(45%)，具有显著差异(P<0.03).ToyodaK,FujiiK,KamouchiM,NakaneH,ArihiroS,OkadaY,IbayashiS,IidaM.

Freeradicalscavenger,edaravone,instrokewithinternalcarotidarteryocclusion.

JNeurolSci.2004Jun15;221(1-2):11-7.

日本6神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗颅脑损伤7神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗猫冷冻性脑损伤试验,Ortege(1972)在猫的冰冻性脑损伤中，应用一种自由基清除剂对苯二胺后，脑水肿明显减轻：脑水肿的产生与自由基相关。8神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗猫脑液压冲击性损伤试验：Kontos用NBT(四唑氮蓝)法检测氧自由基给予SOD则抑制氧自由基产生nm/(min.cm2)9神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗硫代巴比妥酸比色法检测Wistar大鼠落体撞击脑损伤时的氧自由基反应丙二醛(nmol/mg)10神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗脑损伤患者脑脊液中抗坏血酸

水平降低：自由基增加41名不同神经功能障碍患者的脑脊液的抗坏血酸分析18名没有明显神经功能异常的患者(背痛/坐骨神经痛)患者脑脊液的抗坏血酸浓度作为基准值，结果发现，下列三组患者脑脊液中抗坏血酸浓度显著降低：头部创伤患者颅内压增高(非感染性脑水肿)患者脑肿瘤患者可能的解释：抗坏血酸减少意味着自由基增加，消耗了抗氧化剂某些损伤(创伤、缺血或肿瘤)之后，自由基对中枢神经系统产生损伤BrauRH,Garcia-CastineirasS,RifkinsonN.Cerebrospinalfluidascorbicacidlevelsinneurologicaldisorders.Neurosurgery.1984Feb;14(2):142-6.

11神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗脑损伤后立即形成自由基对象：脑损伤动物模型方法：在不同时间测量不同部位的MDA*浓度结果：脑前叶、 顶叶、 脑干浓度比假手术组分别高 36.7%, 41.8%, 35.1%(p<0.0001).损伤后逐步增加，4小时达峰，然后逐步降低，24小时后与假手术组对比，仍然具有显著性损伤后立即产生MDA,表明脑损伤迅速形成自由基。丙二醛(Malondialdehyde，MDA)是脂质过氧化反应的分解产物HsiangJN,WangJY,IpSM,NgHK,StadlinA,YuAL,PoonWS.Thetimecourseandregionalvariationsoflipidperoxidationafterdiffusebraininjuryinrats.ActaNeurochir(Wien).1997;139(5):464-8.香港12神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗氧自由基是颅脑继发性损伤的主要因素方法：通过测量41名颅脑损伤患者的血浆TBARS*水平观察其脂质过氧化物浓度结果：损伤后24小时，血浆脂质过氧化物明显增加，损伤程度越严重，血浆脂质过氧化物浓度越高，愈后越差在24-72小时内，死亡患者血浆内脂质过氧化物浓度显著增加；而存活者的浓度相对平稳氧自由基增加颅脑损伤程度，也是颅脑继发性损伤的主要因素*TBARS,Thiobarbituricacid-reactivesubstances，硫代巴比妥酸反应物质,为脂质过氧化作用的主要产物LiuJMTheroleofoxygenfreeradicalsincraniocerebralinjury,中国外科杂志.1990Jul;28(7):430-2,447我国,二军大长海医院13神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗脑出血14神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗脑出血后自由基反应增强，使脑出血后脑水肿的一个重要原因海马MDA(丙二醛)在脑出血后明显升高，并随时间的延长而逐渐升高；海马MDA的升高早于水肿的产生自由基增高幅度越大，水肿越严重自由基升高的水平与水肿的程度保持一致15神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗自由基清除剂降低tPA引起的出血高血压大鼠tPA引起出血模型：梗死后6小时使用tPA，24小时后引起脑出血。与未进行tPA治疗的大鼠相比，tPA显著增加出血量(+85%)，但是，针对正常大鼠的类似研究显示，tPA引起的出血发生率和出血量都不显著高血压梗死模型大鼠缺血6小时后再灌注没有引起出血；联合使用tPA和再灌注则显著增加出血量对高血压大鼠模型，一组单独使用tPA，另一组使用tPA和自由基清除剂。结果，tPA引起的出血被自由基清除剂降低40%，梗塞症状和神经功能缺损也降低。结论：高血压与tPA引起的出血密切相关tPA增强再灌注引起的出血自由基清除剂减轻与tPA引起的出血AsahiM,AsahiK,WangX,LoEH.

Reductionoftissueplasminogenactivator-inducedhemorrhageandbraininjurybyfreeradicalspintrappingafterembolicfocalcerebralischemiainrats.

JCerebBloodFlowMetab.2000Mar;20(3):452-7.美国16神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗“自由基清除剂抑制脑组织的自由基损伤，因而能保护脑血管的完整性，从而减轻出血”对象/方法：兔子颅内出血模型，自由基清除剂MDL101,002结果：自由基清除剂显著降低出血量与对照组相比，显著改善行为评分推论：自由基清除剂抑制脑组织的自由基损伤，因而能保护脑血管的完整性，从而减轻出血。HuB,LiuC,ZivinJA.Reductionofintracerebralhemorrhaginginarabbitembolicstrokemodel.

Neurology.1999Dec10;53(9):2140-5

美国17神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗蛛网膜下腔出血18神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗蛛网膜下腔出血后的血管痉挛期产生大量自由基和脂质过氧化物对象：蛛网膜下腔出血模型狗，n=20，对照组(非SAH模型)n=4；方法：4,7,10,14或21天进行血管造影，每组4只。静脉注射水杨酸(100mg/kg)，用微型透析管对脑脊液分析2,3/2,5二羟基苯甲酸(DHBA)，间接测量自由基变化。试验动物处死时，测量脑桥部分离的蛛网膜凝血和基底动脉丙二醛水平结果：蛛网膜下腔出血后4-14天产生明显的血管痉挛丙二醛浓度只在蛛网膜下腔出血后4天显著增加(p<0.0001)二羟基苯甲酸在蛛网膜下腔出血后4天显著增加(p<0.05)基底动脉丙二醛水平和血管痉挛之间存在明显相关；脑脊液二羟基苯甲酸水平与血管痉挛也存在明显相关MacdonaldRL,MartonLS,AndrusPK,HallED,JohnsL,SajdakMTimecourseofproductionofhydroxylfreeradicalaftersubarachnoidhemorrhageindogs.LifeSci.2004Jul9;75(8):979-89美国19神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗自由基清除剂显著改善蛛网膜下腔出血动物的行为评分，显著降低血脑屏障通透性方法：蛛网膜下腔出血模型小鼠(n=10)，5分钟、6小时、12小时后给予生理盐水或者不同浓度的自由基清除剂AVS。测量小鼠的行为。应用伊文氏蓝(Evansblue)染色法观察血脑屏障通透性。将其结果与假手术组比较。结果：自由基清除剂显著改善小鼠的平衡行为(p<0.01)显著降低血脑屏障通透性(p<0.01)治疗效果有剂量相关性治疗窗为蛛网膜下腔出血后6-12小时ImperatoreC,GermanoA,d‘AvellaD,TomaselloF,CostaG.EffectsoftheradicalscavengerAVSonbehavioralandBBBchangesafterexperimentalsubarachnoidhemorrhage.LifeSci.2000Jan21;66(9):779-90意大利20神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗脑梗死21神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗急性脑梗死自由基增加：动物研究严重缺血30分钟后再灌注，多聚不饱和脂肪酸的共轭双键增加1缺血再灌注后蛋白质氧化增加2图缺血/再灌注时，抗氧化剂水平降低，提示自由基消耗3VCVE辅酶9超氧化物水平增加(化学发光技术)4图WatsonBDetal,1984.FukuyamaNetal,1998Flamm..1978;KinutaYetal.,1989;RanjanA.etal.,1993OriotD.etal.,1995;KatzLMetal.,1998,Yoshidaetal.,1982;KinutaYetal.,1989PetersO.etal.,199622神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗缺血区再灌注后蛋白质氧化增加：

缺血再灌注产生自由基3-N酪氨酸1/总酪氨酸%假手术组 缺血2小时 蛋白质氧化标志物N-甲基-L-精氨酸(L-NMMA)(NO生物合成抑制剂)缺血2小时后灌注3小时L-NMMA2****++*P<0,05与非梗死相比++P<0,05与缺血2小时后的缺血边缘区比较非缺血区缺血区核心缺血区边缘23神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗再灌注后缺血阴影区超氧化物

(自由基)增加(n=18)6005004003002001000100200分钟缺血1小时后再灌注脑缺血对照超氧化物化学发光计数PetersO.etal.,199624神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗急性脑梗死自由基增加：临床发现中风患者VA,VC,VE和类胡萝卜素的水平低于健康人1脑缺血2天之后，TBARS3显著增加2Lin,1975;HumeR.,1982;ChangC-Y,1998;ElKossiMMH,ZakharyMM,2000SharpeP.C.etal.,1994TBARS,Thiobarbituricacid-reactivesubstances，硫代巴比妥酸反应物质,为脂质过氧化作用的主要产物。25神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗大面积皮质梗死患者(n=32)血浆胆固醇酯过氧化物*显著增加，说明脑缺血后产生大量自由基，并且延迟1周以上*血浆胆固醇酯(cholesterylesterhydroperoxides,CEOOH)是脂质过氧化特异性标志;年轻健康人群中未检测到CEOOHPolidoriMC,FreiB,CherubiniA,NellesG,RordorfG,KeaneyJFJr,SchwammL,MecocciP,KoroshetzWJ,BealMF.Increasedplasmalevelsoflipidhydroperoxidesinpatientswithischemicstroke.FreeRadicBiolMed.1998Sep;25(4-5):561-7急性脑梗死自由基增加：临床发现皮质梗死腔隙性梗死26神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗自由基对脑缺血及再灌注的损伤：动物研究抗氧化剂减少脑缺血及再灌注的损伤：自由基有损伤VC,VE减小大鼠及灵长类动物缺血和再灌注后的梗死面积和神经损伤1VE预防有中风倾向的高血压大鼠因短暂缺血引起的神经细胞凋亡2图VE缺乏的大鼠更容易受到脂类氧化的损伤3经修饰过的SOD(可透过BBB)可减轻缺血引起的脑损伤4RanjanAetal.,1993;HenryPT,ChandyMJ,1998,vanderWorpH.B.etal.,1998TagamiM.etal.,1999YoshidaS.etal.,1985LiuT.H.etal.,1989，ImazuimiS.etal.,199027神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗抗氧化剂预防有中风倾向的高血压大鼠因短暂缺血引起的神经细胞凋亡神经元调亡/1000+VE+VE+VE+VE普通大鼠具有中风倾向的高血压大鼠*P<0.01CI脑梗死6R:再灌注6天；9R:再灌注9天；**TagamiM.etal.,199928神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗自由基对脑缺血及再灌注的损伤：临床发现一些流行病学现实，饮食中或者血液中VC、VE和类胡萝卜素水平较低，中风危险性增加急性脑梗死的缺血容积和神经损伤程度与血浆抗氧化能力成反比1图严重脑梗死患者SOD活性显著低于轻微患者2LeinonenJ.S.etal.,2000CherubiniA.etal.200029神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗急性脑梗死的缺血容积和神经损伤程度与血浆抗氧化能力成反比543210-1-2-3700 900 1100 1300 1500 1700梗死容积(logcm3)血浆TRAP*(M)*TRAP(totalperoxylradicaltrappingpotentialofserum),衡量血液中抗氧化剂清除自由基的能力LeinonenJ.S.etal.,200030神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗严重脑梗死患者SOD活性显著低于轻微患者(>65岁)400030002000100000h6h24h3d5d7d红细胞SOD活性(U/gHb)稳定组(n=13)恶化组(n=25)P<0.01CherubiniA.etal.200031神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗帕金森症拳王阿里，患有帕金森症教皇保罗2世(2002年，82岁)，患有帕金森症和关节炎32神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗氧化应激(oxidativestress)参与帕金森症的证据氧化应激参与生理性衰老有大量的证据表明，与同龄的健康人相比，帕金森患者的氧化应激显著增加氧化应激是帕金森症的早期特点帕金森症模型试验显示有氧化应激和多巴胺神经元恶化。毒素引起的神经元恶化可被抗氧化剂所抑制。帕金森患者大脑有激活的微型神经胶质细胞(可释放自由基和炎性物质)存在氧化应激还激活细胞死亡程序，包括凋亡KoutsilieriE,SchellerC,GrunblattE,NaraK,LiJ,RiedererP.FreeradicalsinParkinson‘sdisease.JNeurol.2002Sep;249Suppl2:II1-5.德国33神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗多巴胺引起的氧化应激可能是帕金森病发病机理的最后一步过去的5年里，发现了5种不同的与一种稀发家族性帕金森病相关的基因变异。其中一种变异蛋白(

)与突触变形性和囊泡功能相关。这种蛋白功能障碍引起细胞质多巴胺水平增加，细胞质多巴胺容易自动氧化和引起酶的降解，多巴胺未能进入囊泡，引发氧化应激。多巴胺引起的氧化应激可能是帕金森病发病机理的最后一步SmithR,LothariusJ,BrundinP.Freeradicalsandailingproteins--theculpritsbehindParkinsondisease?Lakartidningen.2003Apr10;100(15):1324-6,1329-30.瑞典34神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗癫痫35神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗癫痫病人发作期血中脂质过氧化物增加40例癫痫病人比较发作期、间隙期脂质过氧化物(LPO)，并与健康正常参考值对照：癫痫发作时LPO高于正常参考值36神经系统损伤与自由基关系及抗自由基治疗自由基在癫痫患者血脑屏障的破坏中具有重要作用目的：戊四唑引起的癫痫之小鼠的血脑屏障通透性增加。比较未经治疗和经VE或硒盐治疗的小鼠之血脑屏障状况。方法：应用伊文氏蓝(Evansblue)染色法(2%,4ml/kg)显示血脑屏障破坏状况。I:对照(n=24); II:戊四唑引起的癫痫(n=12);III:VE(70mg/kg)+癫痫(n=12); IV:硒(4pp)+癫痫(n=12).结果：在癫痫小鼠中观察到伊文氏蓝染色的球蛋白外渗，尤其在丘脑核、脑干、枕叶和前叶皮层。

伊文氏蓝染色平均值分别为(mg%脑组织)： 对照组： 0.28+/-0.04； 癫痫组： 1.6+/-0.2(P<0.01，与对照组相比) VE组/硒组： 1.2+/-0.1(P<0.05，与对照组/非治疗组相比)自由基损伤破坏戊四唑引起的癫痫之小鼠的血脑屏障OztasB,KilicS,DuralE,IspirT.Influenceofantioxidantsontheblood-brainbarrier