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常用麻醉药是如何诱导细胞凋亡和产生Alzheimer’s相关蛋白的新发现

时间:2010-08-24 11:37:13  来源:  作者:

首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科 张滨 田鸣 报道<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

波士顿,200726日:一项新的研究发现,一种非常常用的麻醉药物可以使脑产生Alzheimers病样的改变。先前的研究已经发现,应用吸入麻醉药异氟醚培养细胞可以引起β-淀粉样蛋白(在Alzheimers病患者脑中发现的老年斑块的主要成分)产生,以及细胞凋亡过程。在27日的Journal of Neuroscience上,麻省总医院(MGH)的研究人员描述了异氟醚是如何引起 A-β产生和细胞凋亡,以及他们之间是如何相互影响产生彼此放大作用的。由于此项研究是在细胞水平进行的,所以还不知道此项发现是否可以反映麻醉药物对人脑可能的影响。

 

“我们的研究发现,异氟醚可以诱导细胞凋亡,β-淀粉样蛋白产生的恶性循环,进一步的凋亡环路可以引起细胞死亡。”此项研究的负责人,麻省总医院神经变性疾病研究所(MGH-MIND)谢仲淙MD, PhD这样说。“如果进一步的研究支持这一发现,我们建议对有Alzheimers病和术后认知功能障碍高危因素的老年病人应慎重选择这一麻醉药物。”谢仲淙MD, PhD还在麻省总医院麻醉与危重疾病科工作。

 

Alzheimers病的特点是有对脑细胞具有毒性作用的β-淀粉样蛋白(A-β)在脑内形成斑块。A-β是由更大些的淀粉样前蛋白A PP被两种β分泌酶剪切后产生的,BACE和γ-分泌酶也可以分解产生A-β片段。APP的正常代谢过程是被α-分泌酶分解产生选择性,无毒的蛋白质。

一些研究已经提示全身麻醉有增加发生Alzheimers病的风险。有少数但是是有统计学意义的外科病人在手术后有痴呆的发生。但并没有足够的证据说明麻醉与痴呆的风险有直接的联系。以前的文章-包括同一研究小组的最近的报告-已经发现异氟醚可以使几种类型的培养细胞的A-β产生和细胞凋亡增加。他们最近的研究计划是要发现异氟醚诱导A-β产生和细胞凋亡的关系。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

在一系列的实验中,研究人员首先发现应用异氟醚培养神经细胞可以增加半胱天冬酶活性,半胱天冬酶在细胞凋亡过程中有重要作用,而不影响A-β产生或APP的代谢。当他们应用异氟醚处理表达了APP而且被半胱天冬酶抑制剂抑制的神经细胞,期望的APP代谢和A-β产生明显减低。这一发现提示,半胱天冬酶的激活是导致A-β产生和聚集的关键步骤。

研究人员还发现,异氟醚可以明显增加A-β释放酶BACE和γ分泌酶的水平。A-β片段的产生进一步增加异氟醚诱导的半胱天冬酶的激活。而且,加入A-β至没有表达APP的神经细胞也能增加异氟醚诱导的半胱天冬酶的活性。总之,研究结果说明了异氟醚诱导A-β沉积的途径,既有直接作用,也有通过半胱天冬酶的激活发挥作用,而且通过这一途径,A-β沉积导致进一步半胱天冬酶的激活和细胞凋亡。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

   “尽管我们的发现以及其他研究提出异氟醚可以影响Alzheimers病的发病,但是这些实验只是在培养的细胞上进行的”,MGH-MIND遗传与老年研究室主任,这些文章的责任作者,Rudolph Tanzi, PhD说,“在我们能够确定这些结果是否与人类谵妄和Alzheimer's病相关前,我们还需要进行在体实验。”

Tanzi是哈佛医学院神经病学教授,谢仲淙是麻醉学助理教授。研究人员计划进一步研究其他麻醉药物是否能产生与在以往研究中只使用过的异氟醚相同的结果。

合作作者有MGH-MINDMGH麻醉科的Yuanlin DongUta MaedaRobert D. MGH-MIND Moir, PhDBrigham and Women's 医院的Weiming Xia, Deborah Culley, MD, and Gregory Crosby, MD。此项研究由NIH和美国老年医学会基金支持。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

    麻省总医院,建于1811年,是哈佛医学院最早最大的教学医院。MGH从事着全美最大的临床研究项目,拥有每年$500million的研究经费,以及AIDS,心血管,癌症,计算机生物学,皮肤生物学,人类遗传学,医学影象,神经变性,再生医学,移植生物学和光医学等主要研究中心。MGHBrigham and Womens医院是Partners HealthCare System(一个波士顿保健实施系统)的成员。

 

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