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目的:肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是神经系统慢性进行性变性疾病,选择性累及脑和脊髓中的运动神经元。临床表现为逐渐加重的肌无力、肌萎缩及锥体束征,最终累及呼吸肌,多于发病后3-5年内死亡。其具体发病机制尚不明确,一般认为与谷氨酸毒性,氧化应激,细胞骨架异常,轴浆运输障碍等多种病因相关。目前,除利鲁唑可延缓其疾病进展外,缺乏有效治疗。氧化应激被认为是多种神经退行性疾病的最后通路,其作为ALS发病机制之一也愈发受到关注。中枢神经系统对活性氧敏感的原因:1)神经元内天然抗氧化剂谷胱甘肽含量低;2)细胞膜含有较高成分的不饱和脂肪酸;3)脑的高代谢使得需氧量相对增多。铁是人体必须微量元素,具有多种生理功能,但是过多的铁离子聚集会通过Fenton反应生产羟自由基,导致氧化应激,造成DNA,脂质,蛋白质的损伤。铁稳态的平衡有赖于多种铁代谢相关蛋白,而铁蛋白(Ferritin)作为铁代谢相关蛋白之一则发挥着重要的调节作用,其可以结合游离的二价铁离子,阻止Fenton反应及后续的氧化应激的发生,从而起到脑保护的作用。研究证实肌萎缩侧索硬化患者体内铁代谢异常,血清铁蛋白升高,而且,动物模型中也证实铁离子螯合剂可以阻止SODlG93A转基因鼠运动神经元变性,延缓疾病进展并延长寿命。丁苯酞(dl-3-n-Butylphthalide)是我国心脑血管领域中第一个拥有自主知识产权的新药,提取于芹菜种子中,相对分子质量为190.24,具有多种神经保护功能,可直接通过血-脑屏障,重构缺血区微循环,保护线粒体免受损伤,改善能量代谢等。研究证实其可以明显改善血管性痴呆患者的症状,提高其血清内SOD的活性并降低MDA的含量,从而减少氧化应激。在以往的研究中,我们发现丁苯酞可以延长SODlG93A转基因模型鼠的寿命[1],本实验通过观察丁苯酞对家族性肌萎缩侧索硬化转基因模型鼠SODlG93A的发病时间和生存期及其脊髓Ferritin表达的影响,旨在探讨丁苯酞对SODlG93A转基因鼠的作用及其神经保护机制。方法:1动物分组及药物干预经PCR技术鉴定,选取SODlG93A阳性小鼠72只,随机分为丁苯酞组(发病早期及终末期),安慰剂组(发病早期及终末期),空白对照组(发病早期及终末期),每组12只,雌雄各半。于42天起应用180mg/kg剂量的丁苯酞干预治疗组,安慰剂组则给予10mg/kg的玉米油,采用灌胃方法,一天一次,空白对照组自由摄取自来水。分别于发病早期(110天左右)及终末期取材。2发病时间及生存期判定若SODlG93A转基因鼠出现后肢瘫痪或走路不稳的迹象则判定为发病[2],小鼠从出生到发病的时间记录为发病时间;将其仰卧位放置于平板上不能翻身,或体重丢失20%,视为终末期[2],小鼠从出生到死亡的时间记录为生存期。3免疫组化采用10%水合氯醛麻醉小鼠后,以4%多聚甲醛经心脏灌注固定2030分钟后,取小鼠腰段脊髓固定于多聚甲醛内48小时,震荡切片25μm厚度,应用免疫组织化学方法观察腰段脊髓Ferritin的表达情况,其中符合位于脊髓中央管以前、胞核及核仁着色清晰,直径大于25μm的运动神经元定为α运动神经元。4免疫印迹采用10%水合氯醛麻醉小鼠后,即刻新鲜取材,取小鼠腰段脊髓,液氮冷冻,-80℃保存,采用免疫印迹的方法观察腰段脊髓总蛋白中Ferritin的定量表达。5统计学方法所有数据应用SPSS13.0软件进行统计学处理,生存时间采用Kapane-Meier(K-M)生存曲线进行统计分析,计量资料应用X±S表示,生化指标应用ANOVA进行方差分析。P<0.05有统计学意义。结果:1发病时间与生存期发病时间:丁苯酞组为118.0±2.5,安慰剂组为109.5±2.2,空白对照组为107.1±1.0;丁苯酞组与安慰剂组相比较,P=0.011,<0.05,具有统计学差异;丁苯酞组和空白对照组相比,P=0.000,<0.05,具有统计学差异;而安慰剂组和空白对照组相比,P=0.209,>0.05,无明显统计学差异。生存时间:丁苯酞组为138.6±2.3,安慰剂组为128.1±2.8,空白对照组为127.4±2.3;丁苯酞组与安慰剂组相比较,P=0.034,<0.05,具有统计学差异;丁苯酞组和空白对照组相比,P=0.000,<0.05,具有统计学差异;而安慰剂组和空白对照组相比,P=0.555,>0.05,无明显统计学差异。2免疫组化发病初期,Ferritin蛋白阳性的神经元数目,丁苯酞组为23.83±1.75;安慰剂组为17.67±3.39;空白对照组为13.50±1.73;各组间相比较,P=0.000,<0.05,具有统计学差异;安慰剂组和空白对照组中的运动神经内胞浆和胞膜周围均匀着色,而丁苯酞组中的运动神经元内仅胞膜周围着色,胞核和胞浆着色不明显。终末期,Ferritin蛋白阳性的神经元数目,丁苯酞组为8.25±1.22;安慰剂组为5.33±0.78;空白对照组为4.67±1.16;各组间相比较,P=0.000,<0.05,具有统计学差异;安慰剂组及空白对照组中的运动神经元数目较丁苯酞组相比减少,三者胞核及胞浆均有着色,并且可见胶质细胞增生。3免疫印迹发病初期,Ferritin在腰髓表达量的相对值,丁苯酞组为0.81±0.23;安慰剂组为1.57±0.43;阴性对照组为0.35±0.13;三者相比较,P=0.006,<0.05,具有统计学差异;丁苯酞组与安慰剂组相比较,P=0.039,<0.05,具有统计学差异;丁苯酞组与阴性对照组相比较,P=0.042,<0.05,具有统计学差异;安慰剂组与阴性对照组相比较,P=0.006,<0.05,具有统计学差异。终末期,Ferritin在腰髓表达量的相对值,丁苯酞组为1.45±0.45;安慰剂组为1.73±0.36;阴性对照组为0.78±0.36;三者相比较,P=0.023,<0.05,具有统计学差异;丁苯酞组与安慰剂组相比较,P=0.449,>0.05,无统计学差异;丁苯酞组与阴性对照组相比较,P=0.047,<0.05,具有统计学差异;安慰剂组与阴性对照组相比较,P=0.010,<0.05,具有统计学差异。结论:丁苯酞可以减少脊髓Ferritin的表达,延迟ALS小鼠的发病时间并延长其生存期。