脑缺血海马CA1区突触可塑性及白藜芦醇苷对缺血性脑损伤的保护机制.doc

脑缺血海马CA1区突触可塑性及白藜芦醇苷对缺血性脑损伤的保护机制 .doc脑缺血海马CA1区突触可塑性及白藜芦醇苷对缺血性脑损伤的保护机制
【关键词】海马
海马CA1区神经元与人类、哺乳动物的学忆密切相关,同时海马是脑缺血后选择性易损的脑区之一。现就脑缺血大鼠海马CA1区突触可塑性及白藜芦醇苷对缺血性脑损伤的保护机制作一综述。
1 脑缺氧缺血对海马CA1区功能的影响
CA1区的功能
海马是一个具有可塑性的脑区,包括结构和功能的可塑性,其中结构可塑性是功能可塑性的基础。突触传递的长时程增强(longterm potentiation,LTP)是指突触前神经元受到短时间的快速重复刺激后,在突触后神经元快速形成的持续时间较强的突触后电位增强。LTP是研究学的指标。N甲基D天冬氨酸(NMDA)受体与学忆的关系及在LTP产生过程中的关键性作用已经得到肯定,LTP的形成是由突触后神经元胞质中的Ca2+增加所致。LTP的诱导和形成机制,文献上研究和讨论最多的是哺乳动物海马CA1区的LTP。有关机制可以简略概括为:当突触前的传入纤维受到高频刺激时,兴奋性神经递质谷氨酸从突触前膜到突触间隙,和突触后膜上的NMDA受体结合,激活NMDA受体,使阻碍钙离子内流的镁离子被移除,大量钙离子内流,激活细胞内的一系列分子过程,最终形成LTP。LTP形式和海马突触可塑性与空间学忆,是突触可塑性的具体表现。有研究显示动物训练前人为使之产生LTP,可明显提高其建立条件反射的速度〔1〕,大鼠在空间分辨率学习过程中海马区的LTP有明显的差异。NMDA受体激活在突触传递等方面有重要意义,是产生LTP现象的关键环节,因此,LTP被认为是“长期信息的储存装置”。
脑缺血后海马功能改变
脑缺血可降低海马齿状回区基本的突触传递;缺血损伤了海马齿状回区群峰电位的长时程增强诱导,而对兴奋性突触后电位的长时程增强诱导有促进作用;缺血损伤了海马齿状回区兴备性突触后电位的长时程抑制诱导,而对群峰电位的长时程抑制诱导没有明显影响〔2〕。短暂脑缺血后大鼠海马CA1区LTP的群体峰电位中高度及兴奋性突触后电位的斜率及LTP发生率均出现明显降低。脑缺血再灌注后海马CA1区的兴奋性和反应性明显降低,LTP的诱导机制发生障碍〔3〕。缺氧缺血激活NMDA受体,使Ca2+内流,激活了Ca2+依赖性核酸内切酶,使染色体DNA断裂成180~200 bp的寡核苷酸小体,出现凋亡梯形〔4〕,而加重脑损伤。
2 脑缺血后海马CA1区突触的改变
实验证实〔5〕海马CA1区突触前的变化先于CA1区的迟发性神经元死亡,神经细胞在受到各种有害因子损伤后,其轴突在失去靶器官后会出现轴突的出芽和形成许多侧枝,使突触前囊泡的数量增加,其轴突前膜的功能也代偿性增加。全脑或前脑短暂的缺血导致选择性迟发性神经元死亡。主要表现为海马CA1区锥体神经元的死亡和认知功能的丧失。全脑缺血再灌注后,海马CA1及齿状回神经元内19S蛋白酶体的变化影响了神经元内蛋白的降解,是导致缺血后神经元死亡的一个因素〔6〕。
星形胶质细胞与神经细胞的相互作用,对中枢神经系统内环境的稳态、可塑性及神经信息传递有相当大的作用,在维持神经细胞离子平衡中起重要的作用。胶原纤维酸性蛋白(GFAP)是星形胶质细胞的一种重要骨架蛋白,是星形