脑出血后Bcl—2、caspase—3、GAP—43、BDNF的表达及运动干预的影响

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  脑出血(Intracerebral hemorrhage,ICH)是一种急性起病、病死率、致残率较高的神经系统常见疾病,近年来脑出血在我国的发病率有逐渐提高的趋势,而且平均发病年龄也趋 于年轻。许多脑出血患者尽管幸存下来,但因为遗留不同程度的神经功能障碍,严重影响生活质量,这给患者、家庭乃至社会都带来了沉重的经济负担。目前临床上除症状严重并有手术指征者采取手术治疗外,一般以内科保守治疗为主,除运用传统脱水药外, 治疗手段较少,仅限于支持性和康复治疗证实能改善ICH预后。运动疗法是一种低成本的、简单易行得康复治疗方法,多年来临床实践已经发现,运动训练不仅能有效预防缺血性卒中的发生,并且在缺血性脑卒中后进行适宜的运动训练对学习、记忆及空间识别、行为能力的提高均有明显功能性改善[1]。而目前国内外有少量报告运动训练有益于ICH动物,但对其作用机制未进行深入研究。本文就脑出血后Bcl-2、caspase-3、GAP-43、BDNF的表达情况以及运动干预后的变化情况进行简单综述。
  1.脑出血后神经细胞凋亡及运动干预的影响
   细胞凋亡是细胞的程序性死亡。近年来,许多实验研究都证实,细胞凋亡机制参与了脑出血后继发性损伤,脑出血后血肿周围区细胞死亡的主要形式是凋亡,而脑细胞的死亡占极少数[2]。王景周等[3]发现大鼠脑出血后12h开始出现TUNEL阳性细胞,3d时达到高峰,7d仍维持在较高水平,并持续长达28d以上。细胞凋亡需要启动细胞内的特殊基因,转录及合成特殊的蛋白质,脑出血患者的细胞凋亡率与bax,bcl-2,caspase-3表达具有相关性,而且部分基因参与了神经元凋亡的调控,Bax,caspase-3促凋亡,Bcl-2抑制凋亡[4]。
  1.1Bcl-2家族与脑出血后脑神经细胞凋亡
   Bcl-2即B细胞淋巴瘤基因-2(B cell lymphoma gene-2)的缩写, Bcl-2和bax是bcl-2家族中已被发现的与细胞凋亡关系密切的两种基因,在中枢神经系统均有表达。bax可通过其自身形成的bax同二聚体或与bcl-2形成bax-bcl-2异二聚体而发挥作用,bax同二聚体促进细胞凋亡,bax-bcl-2异二聚体则抑制细胞凋亡[5]。有研究显示,大鼠ICH后6h bax开始表达,12h明显增加,24h达高峰,主要表达在血肿中心区、血肿边缘区,皮层和海马未见表达,神经元严重损伤,形状不规则,边缘欠光滑,部分神经元顶树突和基树突消失;ICH后24h出现bcl-2阳性表达,48h达高峰,维持较高水平达7d,表达在半影区,以皮层和基底节区为主,血肿区几乎无表达,神经元变性较轻,形态基本正常;二者同时表达在血肿中心边缘区[6]。Bax蛋白在出血早期较多表达,诱导细胞凋亡的发生,同时Bcl-2蛋白表达增加来抑制细胞凋亡的发生,但是Bcl-2并不能完全抑制细胞凋亡,故细胞开始凋亡;之后Bcl-2蛋白表达升高至一定程度后逐渐下降,而Bax蛋白表达继续增加并维持在高水平,是细胞凋亡程度加重的关键环节。
  1.2caspase-3与脑出血后神经细胞凋亡
   半胱氨酸基天冬氨酸特异性蛋白酶(Cysteinyl  aspartate  specific proteinase, Caspase)属ICE(interleukin-1 β convert enzyme)样蛋白酶家族, 近年研究认为Caspase-3参与了脑出血后的细胞凋亡的信号转导途径之一[7]。张艳玲等[8]发现大鼠脑出血后6h血肿内部及周边组织出现TUNEL阳性细胞,72h达高峰,2w时仍有少量表达;Caspase-3的基因表达,在mRNA水平及Caspase-3蛋白水平,脑出血6h后出现逐渐上升趋势,24h时逐渐达到高峰,3d之后明显下降。脑出血后的TUNEL阳性细胞与caspase-3的表达呈正相关,且caspase-3的高峰时间早于凋亡的发生,说明脑出血后的细胞凋亡与caspase-3的表达有关。
  1. 3运动训练对脑出血后神经细胞凋亡的影响
   脑出血后细胞凋亡的高峰在24h~72h,从凋亡到细胞死亡有一定“时间窗”, 当促凋亡因素减轻或去除时,凋亡细胞可转化为正常细胞, 反之凋亡细胞则可转化细胞死亡。虽然脑出血抗细胞凋亡的前景看似乐观,但目前尚无临床上安全有效的抗细胞凋亡药。有研究显示脑出血后进行运动干预对神经细胞凋亡有抑制作用。李红玲[9]采用胶原酶诱导大鼠脑出血并进行跑笼训练,结果发现bcl-2蛋白表达有逐渐增高趋势,28d最明显,bcl-2基因表达时间更早一些,21d即表现出显著性差异。而Bax基因及其蛋白表达,始终处于一个较低的水平,且时间一致。而Caspase-3基因和蛋白表达都有降低趋势[10]。Lee等[11]研究显示,运动可以抑制血肿体积扩大,以及caspase-3的表达,增加齿状回细胞增殖,从而改善脑出血后神经功能恢复。以上研究说明脑出血后进行运动干预可以增强bcl-2基因及其蛋白的表达,抑制bax 、caspase-3基因及其蛋白的表达,从而减轻细胞凋亡发生。
  2.脑出血后GAP-43基因及蛋白的表达及运动干预的影响
   神经轴突再生蛋白(growth associated protein-43,GAP-43)是一种膜相关磷蛋白,在神经系统发育和损伤后再生等事件中,GAP-43的mRNA和蛋白表达上调,通过磷酸化-去磷酸化、棕榈酰化-去棕榈酰化调节,引导轴突生长和调节新连接形成来影响轴突的生长能力,即使在缺乏其它营养因子时它也能使神经元发出新的终末,并调节突触延伸和可塑性,以及儿茶酚胺和神经肽类物质的释放,因此GAP-43被作为研究神经生长发育和损伤修复等神经可塑性的首选探针,是神经元轴突再生的分子标志[12]。
   脑出血后GAP-43的表达存在一定的规律。唐超刚等[13]采用IV型胶原酶诱导大鼠右侧尾状核脑出血损伤,观察到脑出血大鼠血肿周围组织中GAP-43在3d明显升高,7d时达到峰,14d与21d可见明显下降,至28d几乎降至假手术组水平,而脑出血组大鼠的神经功能缺损症状在28d时仍未恢复至假手术组水平。然而GAP-43的高表达并不能长期持续,它在损伤的早期即刺激强度较大时增加明显,随着损伤修复过程的发展,GAP-43的量不断减少,一旦代偿的突触联系重新建立,GAP-43的量也降到了原来的基础水平,不能达到神经结构和功能恢复的水平。脑出血后一些无法修复或代偿的损伤造成了后遗症,在临床上如果能采用一些干预手段促进GAP-43表达量增加和表达时间延长,使得CNS的反应性再生、结构重建能,这对于充分修复损伤CNS损伤的急性期处理、后期康复治疗都具有十分重要的意义。李红玲等[14]研究发现:正常大鼠脑组织中GAP-43表达很低,脑出血后第12h GAP-43开始上调,持续到第7d;而脑出血大鼠进行转笼运动后,在出血灶周围和皮质均有GAP-43的表达上调,尤以第21d~第28d明显。由此可知运动可以通过上调GAP-43的表达,促进神经元轴突再生,从而改善神经功能状态。   3.脑出血后BDNF基因及蛋白的表达及运动干预的影响
   脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是一类多功能的多肽生长因子,是Brade等1982年从猪脑的提取物中分离纯化的一种碱性蛋白质,属神经营养素家族成员。BDNF对神经元有促进生存、分化和增进代谢及营养、支持、保护的作用,能提高运动和感觉神经元轴突切断术后的存活,并促进神经元修复和再生,还能减少运动神经元的正常死亡。在中枢神经系统继发性损害后,脑出血损伤本身可通过促进血肿周围神经细胞自分泌或旁分泌BDNF方式作用于自身或邻近的神经元, 通过维持细胞内钙离子稳定、清除自由基、阻滞细胞凋亡、拮抗兴奋性氨基酸毒性、修复受损的神经元、促进神经元再生、刺激轴突的芽生和新突触的形成,以实现其保护神经元免受缺血缺氧的损伤[15]。
   不同的大鼠脑出血模型[16-17]研究结果显示,BDNF阳性细胞分布于血肿周围、靠近海马和皮质侧,在脑出血后第2h即开始出现BDNF及BDNFmRNA的表达,第6h表达开始升高, 24h达高峰, 以后逐渐降低, 到第7d仍可见少量表达, 此现象可维持到第14d。然而脑出血后脑损伤可激发内源性神经保护机制,引起BDNF蛋白表达增加的时间和程度有限,也不能达到神经修复的目的。李红玲等[18]研究通过转笼运动对脑出血大鼠进行干预,随时间延长出现BDNF表达上调趋势,以第21d和第28d表达明显。说明脑出血后运动训练可促进BDNF、BDNFmRNA的表达时间延长,从而促进神经功能的恢复。
  4.脑出血后早期运动训练的时间选择
   目前,针对运动功能损伤的康复治疗方法主要是运动训练,包括被动运动和主动运动。研究认为, 只要患者的意识状态不再恶化或血肿未破人脑室, 被动运动活动均应于发病后24h内开始,促使ICH患者的并发症减少,有利于康复期的康复治疗,对运动功能预后有利。而主动运动何时开始,时间尚不明确。有学者认为,主动运动锻炼不宜过早开始,ICH后7d开始,可降低脑损伤体积并使运动功能得到改善[19],因为ICH 12h~7d有不同数量凋亡的神经细胞,在出血7d内采取措施进行抗凋亡治疗,可能会拯救更多趋于凋亡的神经细胞。也有学者研究表明在ICH后24h开始对大鼠进行运动训练,72h出现功能改善,14d~21d基本恢复正常[20]。从而推断,早期运动训练可以促进脑出血后神经功能恢复,改善预后,至于开始运动训练的最佳时间, 尚需进一步研究。
  5. 结语
   脑出血后神经细胞会出现一些代偿机制,进行自我保护。在出血性脑损伤的应激下,出现抗凋亡基因Bcl-2、GAP-43、BDNF的表达增多,有利于抗凋亡和神经重塑,但是其表达的量和时间有限,还不能达到神经修复的需求。脑出血后早期是脑内神经细胞结构和功能重塑的关键时期,也是对外界干预敏感的时期,在这一时期介入适宜的干预不仅有利于减轻脑组织的损伤,而且对进一步功能功能恢复有重要意义。脑出血后早期运动训练对脑重塑有利的多种基因及蛋白有促进作用,而对促进凋亡的基因及蛋白有抑制作用,从而改善脑神经的重塑,有利于神经功能恢复。目前运动训练对脑出血后脑功能修复的作用机制研究还很少,有待进一步深入研究。
  参考文献:
  [1]Radák Z,Kaneko T,Tahara S,et al. Regular exercise improves cognitive function and decreases oxidative damage in rat brain[J]. Neurochem Int,2001,38(1):17—23.
  [2]郭富强,李晓佳,陈隆益,等. 脑出血患者血肿周围组织细胞因子与细胞凋亡相关基因表达动态观察. 中华神经学杂志,2006,5(11):1097-1101.
  [3]王景周,周中和,李玮,等. 大鼠脑出血血肿周边组织细胞凋亡的动态变化规律研究. 中国临床神经科学,2003,11:124-127.
  [4]吴成翰,丁喜燕,王海燕,等. 脑出血患者血肿周围神经元凋亡及相关调控基因的观察. 中华医学杂志,2006,86(3):3073-3076.
  [5]Anu Srinivasan,landonm Foster,Maria Pia Testa,et al. Bcl-2 expression in neural cells blocks activation of ICE/CED-3 family protease during apoptosis[J]. Neurosci,1996,16(18):5654.
  [6] Zhang HX,Li XQ,Tang T. Characteristics of Bcl-2 and Bax expressions in rat brain  after experimental intracerebral hemorrhage and intervention of naoyian granule. Hunan Yi Ke Da Xue Xue Bao,2003,28(3):229-232.
  [7] 贾林涛,于翠娟,许彦鸣,等. Caspase-3融合蛋白基因的构建及其对Hela细胞凋亡的诱导作用[J]. 第四军医大学学报,2001;22(12):1057-1060.
  [8] 张艳玲,陈康宁,邵淑琴,等. 脑出血后细胞凋亡和Caspase-3的关系[J]. 第四军医大学学报,2004,01:23-26.
  [9] 李红玲,赵鹏飞,袁正华,等. 脑出血周围组织细胞凋亡与bcl-2及bax蛋白表达的关系[J]. 中国康复医学杂志,2007,03:222-224+192.   [10] 李红玲. 运动训练对出血性脑损伤神经功能恢复及神经细胞凋亡的影响[D]. 河北医科大学,2007.
  [11] Lee HH,Kim H,Lee MH,et al. Treadmill exercise decreases intrastriatal hemorrhage-induced neuronal cell death via suppression on caspase-3 expression in rats. Neurosci Lett,2003,352(1):33-36.
  [12] 张剑涛. 大鼠颅脑外伤后GAP-43及突触素在中枢神经系统的表达[D]. 吉林大学,2007,3.
  [13] 唐超刚. 依达拉奉对脑出血大鼠脑组织中Nogo-A及GAP-43蛋白表达的影响[D]. 中南大学,2009.
  [14] 李红玲,葛艳萍,刘春辉,等. 运动训练对出血性脑损伤GAP-43基因及蛋白表达的影响[J].  中国康复医学杂志,2008,10:884-887+860.
  [15] Schulzr SW, Fegbeutel C, et al. Changes in extracranial arteries in obstructive sleep apnoea [J]. Eur Respir J,2005,25(1):69—74.
  [16] 石秋艳,何俊芳,孙惠芳,等. 脑出血大鼠脑内NGF和BDNF蛋白表达变化的研究[J]. 中国医药指南,2010,07:8-10.
  [17] 武衡. 脑出血大鼠脑内脑源性神经营养因子蛋白及mRNA表达变化与意义[J]. 中华老年心脑血管病杂志,2006,08:564-567.
  [18] 李红玲,王马魁,任力,等. 运动训练对大鼠出血性脑损伤BDNF基因及其蛋白表达的影响[J]. 中国康复医学杂志,2008,09:782-785.
  [19] Debow SB,Davies ML,Clarke HL,et al. Constraint-induced movement therapy and rehabilitation  exercise lessen deficits and volume of brain injury after stratal hemorrhage stroke in rats. Stroke,2003,34(4):1021-1026.
  [20] 李红玲,刘春辉,等. 运动训练对脑出血大鼠神经功能恢复的影响[J]. 中华物理医学与康复杂志,2006,10:649-652.
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