铁剂诱发黑质多巴胺能神经元变性

铁剂诱发黑质多巴胺能神经元变性 竺造r牛匿堂垂查蛙旦塑筻I塑些壁巫坐.里虫.塑.!.I_‰ 铁剂诱发黑质多巴胺能神经元变性 陈先文陈生弟刘振国肖勤王瑛翁中芳 【摘要】目的探讨铁剂对黑质多巴胺(DA)能神经兀的毒作用,为阐明帕金舞病(PD)发病机 制提供资料将铁剂定向注射至大鼠一侧黑质,6周岳通过酪氧酸羟化酶(TH,免疫组化 染 色观察黑质DA能神经元的损伤情况,高压液相色瞎一电化学法(HP比一ECD)橙测DA及 其代酣产物含 量,化学分光比色法检测中脐自由摹代谢变化结果大剂量铁剂(40/xg)呵诱发大鼠黑质TH 阳 性细胞显着变性,丢失,纹状体DA及其代谢产物台茸显着降低.中脑脂质过氧化产物商二醛 (MDA) 升高,谷胱甘肽(GSH)含量降低.小剂量铁剂(4j无明显致TEl阳性细胞丢失作用,但也Hr使 中脑 帅A升高结论铁剂可造成中脑黑质DA能神经儿堂件丢失.铣介导的自由摹_t成增加在PD 发 病过程中起重要作用 【美键词】铁;神经变性;帕盅森病;自由基 Ironlo峙tbedegmeralionofgraId0p锄c璀傩inratsEYENXianu~n.S[~gdi. HUZhenguo,X/AO似,W&NG%皤,g’ENGZhoufoa~ImH删『.,%t~-dogy.cf&哪Center r叽’s胧,咖虢,吼&t~nd胁,%邮.‰~0025 【AI~ract】a缸dveToexplore.the”ceffectsofironon咄dopamine?c(DA)13eurorlsand pmvdethed丑laforehK:i也 ithepatlx~v*esisofParkir~m’sdiE~e&,55pth0dsIronwasstereoL3-’dc infusedinto血substantia.1enacSN).nehydro:q-lasecTH)一positiveceUsinthesubstantianlgrawere exarndr~edbyirrantmohistcche~ficalassayandthecontentsofDAanditsmetabditesinthes~atuttlwere me~ured bvhiperformancebqIlidchmmatog~#ythetmicdetection’HPLC-ECDj6weekslater.Free radicalmetabolisallintherake,rainwasalsoexaminedbvchemicalspectro#~tomem’Resultshffuslons of hg}1doseiron(40Og)inducedsigniflcanldegenerationandlossofTHpositivecellsintheparscompacta ofSN. markedreductionofstriatalDAanditsmemholltesandelevatedlipidp~roxidativep~xtuctsanddecreas ed glathioneInfusionoflowdo6eiron(4}:HIinducedlipidwmxidation.butdidnotproducesignificantloss of 1Mposifive.eusintheparseompo.ctaofSNC~onsExee$sironcouldinducethedegenerationofdi~al DA?iron-mediatedfreer~tical~’nthesisghtplayanimportantroleinthepathogenesisofParkinson’s disease. 【Keywolds】Iron;Neuronaldegeneration;Parkiosondisease{Freeradicals 铁是正常神经代谢过程中所必须的一种微量 元素,但过量的铁对神经系统具有毒性作用,铁代 谢异常可能与苍白球黑质红核色素变性 (Hallervorden-Spatz病),亨亭顿舞蹈病(Htmfingon 病),帕金森病(Parkinson’sdisease,PE1)及阿尔菠海 默病(Alzheimer’sdise2s,e)等多种神经变性疾病有 关.由于铁可通过Fenton反应促进极具毒性的羟 自由基生成,而PD患者的黑质铁含量显着升 菏t-3),同时存在脂质过氧化现象?4J,因而铁被认为 在黑质多巴胺(DA)能神经元变性过程中起着重要 基金项目:国家重点基础研究规划资助项目fG199~4008j.上 海市卫生系统百名跨世纪优秀学科带头』,培养计划资助项目 f97BR001),上海市科委青年科技”启明星后”计划资助项目 【97QMB1410) 作者单位:20O025上海第二医科大学附属瑞金医院神经科怕 金森病诊疗与研究中心 基础研究 的作用,但目前有关铁对DA能神经元的毒性作 用的直接证据不多自1999年9月至2000年4 月,我们通过将铁剂直接注射到大鼠黑质模拟PD 这一病理过程,探讨铁在DA能神经元的变性过程 中的作用,为阐明铁在PD发病机制中的作用提供 资料. 材料与方法 一 ,实验动物及分组 雄性sD大鼠27只,体重200,250g,随机分 为大剂量铁剂组,小剂量铁剂组和生理盐水对照 组,每组9只. 二,实验方法 1.动物模型的建立::大鼠麻醉后固定于立体 定位仪上,按下列坐标将铁剂或生理盐水分2点缓 慢注射至右侧黑质:前囟后5.3rl’h3q,中线旁开2.4 中华老年医学杂志2002年2月第2】卷第l期 mm,颅骨下7.5mt~l;前肉后50mm,中线旁开1.8 11113],颅骨下7.8ITlIn.铁剂为无菌FeC13溶液(国产 分析纯,生理盐水配制,调整口H至70),其中大剂 量铁剂浓度为20rag/m],小剂量铁剂为2mnd.每 只动物注射总量2ul,每点11.大鼠铁剂总量分别 为40和4.对照组注射等量生理盐水. 2组织学观察:饲养6周后取大鼠中脑作石蜡 切片,两步法作酪氨酸羟化酶(tyrosinehydroxylase. TH)免疫组化染色观察黑质DA能神经元形态,数 目的改变(1rH单抗,美国Siena公司,l:1000:酶 标EnVision二抗为美国DaKo公司产品).参照文 献[6].用Ped氏法作铁化学染色观察铁在脑内的 分布 3.神经化学观察:分离大鼠双侧纹状体.称重, 按30l~l/lOmg加0.05M高氯酸溶液,超声粉碎制 成匀浆,离心2次取上清,高压液相色谱一电化学法 (hiperfommneeliquidchromatographv?山 ele~,trochemicaldetection,1-LPLC—ECD)检测DA及其代 谢产物含量.品为美国Sigma公司产品 \ ? _, , , 0 4.氧化应激反应观察:取大鼠腹侧1/3中脑组 织,称重,加冷生理盐水400制成匀浆,离心取上 清,采用南京建成生物工程公司自由基系列试剂盒 检测脂质过氧化物丙二醛(NDA),谷胱甘肽(GSH) 含量和超氧化物岐化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化酶 (GSH—Px)活力,结果以每毫克脑组织湿重的含量 或活力单位表示. 三,统计学处理 所得数据用j?s表示,采用t检验进行统计 学处理 结果 一 ,组织学观察 中脑m免疫组化染色见图1,3.大剂量铁 剂组黑质致密部阳性细胞丢失明显+仅残留个别 TH阳性细胞,TH阳性纤维亦明显减少;小剂量铁 剂组和对照组TH阳性细胞无明显丢失.铁化学 染色可见铁注射侧黑质细胞铁聚集+对侧黑质未显 色.见图4. . :o 图1—3中脑TH免疫组化染色fx3?,分别为太剂量髓剂注射侧剂量铁荆注射侧,太剂量铁剂 注射对侧囤4铁剂注射侧 中脑Perl钱化学染色(x4OO) , , , / 中华老年学生第21卷第1期LalinJGeria?,F出2(X;Q 表1各组纹状体DA搜J代谢产物含量(?,tng/g脑组织,) 注:,拉验,与注射对侧比较.P<005.下击同 表2铁剂对腹删中脑MDA和GSH含量的影响(?s) 表3铁剂耵腹侧中脑SOD和GSH-Px活力的影口?s, 二,神经化学检测 各组纹状体DA及其代谢产物3,4二羟苯乙酸 (DOPAC1和高香草酸(tWA)含量见表l:与铁剂注 射对侧比较,大剂量铁剂组注射侧纹状体DA及其 代谢产物均显着降低,小剂量铁剂组下降不显着. 三,氧化应激反应检测 见表2大剂量铁剂组和小剂量铁剂组腹侧中 脑MDA含量均较对侧升高.大剂量铁剂组GSH含 量较对侧降低,但小剂量铁剂组GSH含量与对侧比 较差异无显着性;对照组MDA和GSH含量均无改 变:铁剂对S0D和GSHPX活力无显着影响. 讨论 目前有关铁促进黑质DA能神经元变性的证据 大多是间接的,PD患者黑质铁含量升高的原困以 及铁超载在发病过程中的作用尚未阐明有报道 指出.PD患者血液及脑脊液中的游离铁含量并未 升高J,血液中的铁蛋白,转铁蛋白及乳铁蛋白与 对照人群比较亦无显着差异_8J最近有研究发现 PD患者黑质乳铁蛋白及其受体选择性增加J,提 示局部铁代谢异常可能与黑质铁增高有关有学 者认为黑质铁含量增加可能只是神经变性的一种 继发性改变,铁超载不可能是PD发病始动因素. 尽管如此,铁作为一种强力自由基生成催化剂仍可 能在nA能神经元变性某些中间环节起重要作用. 本研究通过rH免疫组化染色观察到铁剂(40) 可诱发大鼠黑质DA能神经元变性丢失,纹状体DA 及其代谢产物含量显着降低,表明铁对DA能神经 元的确具有毒性作用. 在本实验中.尽管造成黑质DA能神经元明显 丢失的铁浓度要远高于PI]患者黑质铁浓度.而较 小剂量的铁剂(4g)未能诱发明显的DA能神经元 丢失,但这并不意味着铁对PD的DA能神经元变 性无重要作用.因为:(1)PD的氧化应激可由多种 困素参与,在其他因素造成自由基生成增多或自由 基清除能力降低的情况下,铁的毒性作用可能更为 明显,有报道发现在6-OHDA处理之前给予铁螫合 剂去铁胺可明显减轻6-0ttDA诱发的大鼠黑质DA 坐垄至匡壁查生里】茎塑【塑,』!坐,b…2002.\’o1.21.一No 能神经元变性,表明铁在此过程中起重要作用: (2)PD是一慢性疾病.病程町达数十年.尽管升高 的铁不足以造成黑质DA能神经元在短期内大量丢 失,但长期累积效应仍不町低估.在本实验中小剂 量铁已使MDA增加,提示脑组织存在脂质过氧化 反应;(3)PD铁升高最明显的部位是黑质致密部含 黑色素的DA能神经元0,,由于黑色素生成过程 中伴有大量氧自由基生成.使其对铁介导的氧化应 激反应更敏感.铁在此处的聚集将比弥散分布的 毒性作用更强. 本实验显示铁使中脑组织MDA升高,GSH降 低,MDA是膜脂质过氧化的主要产物之一.其升高 提示自由基生成增加.GSH降低提示氧化反应增 强.GSH被过度消耗,但也不能排除GSH合成酶的 活性受到铁或自由基的抑制和破坏这一结果提 示铣诱发的氧化应激反应是造成黑质DA能神经元 变性丢失的原因之一铁对自由基清除酶SO1)和 GSHPX活力没有影响.提示PD黑质SOD活力升高 和GSHPX活力降低并非铁升高的继发性改变. 参考文献 lDexterDT,Wd】sFR,AdY.elal】n咀Banigralirono3nt~ttan几 alterati~izothernIs~’t:umnginbrmninParki~sdJ l』e?】,1989,52:1830-【836 2SoficE.PaulusW.JellingerK.etselecti~eincreaseofironin substamianigraparkizk~nlanhrainsJNeu~chem,】99l,56: 978—982 3Hi~.hEC.BrmldelJP,GalleP,etaiImnandaiununum?in thesubslantianig~aofpatienLswithPadding1sdlse~anX toie~alysisJN~hem,199】,56:446—45l 4L~xterDT.CafIerCJW,】lsFR,etalBalipidperoxJdmionin 止anuartigraisncrez:~]inPark?一sdJNemmehem. 1989.52:38l389 5HarEC.Fh】c}『?BAI眦lJteta~llsmandl’arklns~l’sdi~ease MovDisotd】998.13(suppllI:$39一5 6HillJM,Switzer?RClIhe4l圳distributionandcellular kalJ~tionofiron1nthePatbrmnNecrc~1】984.1l:595-鼢 7J…FJ.MalinaJA,Agui/~etCerebmspinz]fluid]ea’e]sof tt’ea【Lonr【sinpatient~wimParklnmns—JNeltrdTranmJ. I998.】05:497505 8GmuAj,WillEgV.F堆elwetA—In吼【ofpla~mlactoferrinin Pa~insond…MD…rd2ll_l,16:13t】 9BenS4~.harD.Fizther~JYou~imMBHimnCitetator desnth~mne:Lk寸eT~tards6-hvdmxvd0D删rI{rLdL】o.d degenerationol”niglTetrialaldopmnneJNeumdlem.1991.56: 1441.1444 I收稿日期:2000.12415) (本文编辑:于普林) 静脉滴注乳酸环丙沙里致震颤麻痹症侯群一例 苏书章郭卫兵 患者女性,72岁.冈咳嗽,气喘l周余加重2d于200. 年11月15日入院.诊断:肺内感染给予02%乳酸环阿 沙星注射液100ml(四川科伦大药厂生产,批号000929—31) 静脉滴注.药液全部滴人约5rain后患者出现双手自主震 蓟.呈搓_』L样查体:血压110/75111133Hg(1111133Hg:0.133 kPa),眯搏82次,mIn.患者神志清楚.精神紧张.查体台作 颅神经检查无异常,躯f,颉部监四肢肌肉均有静l【一性震 颤.匹肢肌力正常.肌张力高,呈铅管样.双侧腱反射亢进. 病理征阴性给予安坦2mg几胀,约lh时后【述症状逐 渐消失.于第2天静脉滴沣政药后匕述症状再次发作.停 药后症状逐渐消失,观察l周后无再次发作出院.. 讨论乳酸环丙沙星为第3代氟喹诺酬娄抗生药,对 作者单位:卯4500山东省东明县中医院 病例 大肠杆菌,绿脓杆菌,流感嗜血杆菌,淋球菌有较强的抗菌 活性,故临床常用于泌尿系及呼吸道感染.效果良好.常见 副作用为胃腑道反应,l虚疹等.偶有中枢神经系统反应.表 现为头痛,头晕,耳鸣等,锥体外系症状罕见该患者2次 使Hj诙药后均出现震颤麻痹症候群,停药及几服安坦后症 状&体_缸消失,敞考虑为静脉滴注该药所致.该患者2次 发作症状均在药物=争部滴人后出现,考虑与药物浓度有关, 可能与患者年龄较大,肾功能碱退,影响药物排泄有关:该 葑吖抑制脑内抑制性递质氨基丁酸与受体结台,使中枢 神经系统兴奋性增高,导致痉挛,震颤和共济失调:故临床 医生使用该药时,应密切观察.特别是老年及慢性肾功能不 全患者应适当减量,所止其神经系统副作用发生. (收稿日期:0?1,07-26) (本文编辑:于普林)