急性期脑梗死与血清NGF的关系研究临床医学专业.doc

1、中文摘要急性期脑梗死与血清NGF的关系研究背景： 随着国民生活质量的提高以及生活节奏地加快，脑血管病在我国已升至疾病死亡原因的首位。近年来国内脑梗死（cerebral infarction）的发病率高居不下，其病死率和致残率也呈现连续攀升趋势，严重危害人类健康。其中高致残率不但给病人身体和心理造成双重压力，而且使家庭背负的经济负担变得沉重。现代医疗技术的发展，已经使脑梗死的防治有了明显进步，但最大限度地降低致残率和死亡率，仍是临床一线医师的关注点。神经生长因子（nerve growth factor，NGF）可以调控神经细胞生长发育的多个阶段，其具有的促进损伤神经修复的生物学特性，使其具有了重要的临床意义。目前，众多国内外研究机构对NGF进行了深入地研究，其对于脑梗死的临床价值也越来越受到关注，目前国内关于急性期脑梗死与血清NGF的关系研究甚少。目的：本研究通过检测急性期脑梗死患者血清NGF含量，探讨血清NGF与急性期脑梗死的关系。方法：研究组为发病24小时内的急性期脑梗死患者，共90例，其中男性47人，女性43人，年龄在4378岁，平均年龄为62.196.34岁；对照组20人均为门诊

2、健康体检者，其中男性11人，女性9人，年龄在4475岁，平均年龄在63.576.22岁。根据郭玉璞脑梗死病灶大小分型原则，将急性期脑梗死研究组分为小梗死灶组（病灶最大直径15mm）、中梗死灶组（15mm病灶最大直径50mm）及大梗死灶组（病灶最大直径50mm）。脑梗死组研究对象均于发病后1d、7d和14d清晨空腹采取静脉血5ml，标本置于-70冰箱中保存，后采用酶联免疫吸附（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay , ELISA）法测定血清NGF含量水平。用相同方法检测对照组20例健康体检者的血清NGF含量。计量资料用均数标准差（s）表示，统计处理采用SPSS22.0统计软件分析。结果：1.急性期脑梗死患者发病第1d、7d和14d血清NGF含量（ng/L）分别是16.041.33、12.261.90、9.702.73，对照组为5.431.27，经统计学处理结果显示，急性期脑梗死发病第1d、7d和14d血清NGF含量均明显高于对照组（P0.01）。同时，脑梗死组内各发病时间点血清NGF含量均有明显差异（P0.01）。2.急性期脑梗死不同病灶大小及不同发病时间患

3、者血清NGF含量的变化，大梗死灶组患者发病第1d、7d和14d血清NGF含量（ng/L）分别为18.310.46、14.940.62、13.710.63；中梗死灶组患者发病第1d、7d和14d血清NGF含量（ng/L）分别为16.200.42、13.080.73、10.761.11；小梗死灶组患者发病第1d、7d和14d血清NGF含量（ng/L）分别为14.960.39、10.540.81、7.321.06。通过统计学处理结果显示，不同发病时间点内的大中小梗死灶三组患者血清NGF含量均有显著差异（P0.01）。结论：1.急性期脑梗死患者血清NGF含量有先上升后下降的动态变化趋势。2.急性期脑梗死患者血清NGF含量与脑梗死灶大小呈正相关。3.检测脑梗死患者急性期血清NGF水平对于评估病情严重程度可能有重要的参考价值。关键词： 神经生长因子，急性期脑梗死，酶联免疫吸附法。第1章 引言脑梗死是指由于多种原因所致脑血液循环障碍，进而引起相应部位脑组织缺血、缺氧，最终发生组织坏死、软化形成梗死的疾病，是临床最常见的脑血管疾病，具有高病死率、高致残率和高复发率的特点。近年来，由于医学影像学的飞速发

4、展，CT和MRI的普及让罹患脑梗死的患者能够及早及时地被检出，这些在早期就被发现的脑梗死患者使得脑梗死的发病率大幅升高，患者不但要承受沉重的医疗经济负担，还要经受疾病带来的心理打击，所以做好脑梗死预防和治疗的工作就变得尤为重要，对脑梗死的进一步探究和寻求更优化的防治措施刻不容缓。神经营养因子（neurotrophin, NT）是神经细胞生长与存活所必需的一类蛋白质分子，NGF隶属于神经营养因子家族，是人类发现的第一个神经营养因子。NGF可以调节神经细胞的生长发育，维持成熟神经细胞生存以及对损伤神经的修复，它的这些特性使得众多国内外专家十分重视NGF在脑梗死领域的研究。随着NGF的临床价值不断被挖掘，NGF有望成为诊治脑梗死的新切入点，提高内源性NGF的表达以及利用外源性NGF可能成为诊治脑梗死、降低致残率和死亡率的一种全新路径。目前，众多研究机构对NGF进行了研究与开发，其重点多为外源性NGF，对于内源性NGF的研究虽然也引起了许多专家学者的关注，但是与脑梗死相关方面的临床研究甚少。本研究通过检测脑梗死急性期患者血清NGF含量的变化，探讨其与急性期脑梗死的关系。第1章 关于急性期脑梗死

5、与血清NGF关系的综述2.1 NGF的生物学基础2.1.1 NGF的基本结构及分布NGF是由意大利科学家Rita Levi-Montalcini于1953年在小鼠肉瘤细胞内发现的首个神经营养因子1，它属于可溶性碱性蛋白质，沉降系数为7S，基因编码位于1号染色体（1P21-P22.1），遗传信息经转录、翻译后形成、三个亚单位，在彼此非共价键的作用力下，按照222的形式连接成为多聚复合体，拥有14010k Da高相对分子质量。其中，亚单位承担了NGF绝大多数的活性功能，此亚单位拥有236个氨基酸，是由非共价键所维系的双链多肽，生物学功能相关区域在进化中高度保守。NGF内有6个特殊的半胱氨酸残基，它们共组成3对二硫键，对NGF的生物活性起着至关重要的作用，二硫键一旦被水解，NGF也将失去生物活性2-3。NGF还具有高度同源性，特别是在分子生物学活性方面无明显种属特异性，从雄性小鼠颌下腺中分离纯化出来的mNGF与人类NGF的同源性已达九成以上且作用于靶细胞的生物学效应无明显差异，这一特点使得mNGF被广泛地应用于科学研究和临床治疗中4。在神经系统内，NGF主要在中枢胆碱能迈内特基底核的投射区产

6、生，所以胆碱能神经细胞支配区是其主要分布区，大脑皮质和海马内胆碱能神经元含量非常丰富，所以脑内的NGF在这两个部位分布最高。NGF在脑内其他部位的分布由高到低依次为：嗅球、基底前脑、小脑和纹状体，在脑内的不均衡分布也体现了不同脑组织内胆碱能神经细胞的含量差异5。此外，NGF在体内其他部位也有广泛分布：如唾液腺、前列腺和胎盘组织等6。2.1.2 NGF的受体NGF的受体主要有两种，分别为酪氨酸激酶A（tyrosine kinase receptor A，Trk A）和神经营养素p75（neurotrophin receptor p75）7。前者亲和力强，能够与NGF特异性结合，引发相关蛋白酶活化，启动信号传导的一系列通路，最终使NGF的生物学效应得以表达，因此Trk A是NGF的功能性受体，遍布于NGF效应细胞的细胞膜上8。p75是富含半胱氨酸的一类跨膜糖蛋白，其分布范围非常广，弥漫于中枢神经系统内，在神经系统内也有分布。它的亲和力远远低于Trk A，与NGF结合后也无法直接产生生物学效应，但它拥有许多无可替代的功能9：（1）能够准确辨识NGF家族，并与家族成员结合；（2）可对酪氨酸激酶

7、的活性加以调控，增强Trk A与NGF的结合能力，使NGF的生物学效应充分表达；（3）逆向输送NGF，特别在修复病损的周围神经中表现明显；（4）加剧神经鞘磷脂的水解速率，引导细胞凋亡；（5）激发鸟苷酸结合蛋白耦联机制，保证生物信号稳定传递。2.1.3 NGF的信号传导通路 NGF拥有Trk A和p75两种受体，因为两者在各方面有着显著差异，所以它们各自介导着不同的信号通路7。（1）Trk A一般介导正性信号，如促进神经细胞的存活、生长和分化等。Trk A与NGF结合后在膜上生成二聚体，引发Trk A 的多个酪氨酸残基自动磷酸化，进而激活下游信号传导蛋白，依照酪氨酸残基被激活的顺序，Trk A介导的信号传导通路依赖于以下3种途径的协同运作：丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）途径：Trk A的残基Y490首先被磷酸化，进一步激活MAPK激酶，使MAPK通路开放，MAPK开启B淋巴细胞瘤-2基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的表达，发挥抑制细胞凋亡的生物学效应。磷酯酶C-（phospholipase C-，PL

8、C-）途径：Trk A残基Y785磷酸化后激活PLC-，经过一系列生化反应最终激活细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK），产生增强神经细胞存活力和再生力的生物学效应。磷脂酰肌醇-3-羟激酶（phosphatidylinositol3-hydroxykinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB）途径：Trk A残基Y751磷酸化后与PI3K相连，PI3K能激活PKB并且可以增强Bcl-2转录，PKB和Bcl-2共同增强神经细胞的存活能力。 （2）p75主要传导诱发细胞凋亡的负性信号，但也能介导少量的促进神经细胞生存的正性信号。p75与NGF结合后传导信号的通路包括：核转录因子-B（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells，NF-B）途径：邢雪松等人10在大鼠脑缺血再灌注模型的研究中发现NF-B调控的基因编码产物具有抗氧化和增强细胞防御力的作用。激活NF-B能发挥其抵抗细胞凋亡的效应，同时可提高Trk A

9、的活性。c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）-p53-BAX途径：此通路主要能提高细胞凋亡的速度，JNK、p53、BAX依次被启动，其中p53的含量与细胞凋亡有直接联系11。神经酰胺途径：此通路介导的生物学效应具有双重效果12，这一特性与蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)跟神经酰胺相作用的浓度有关。低浓度的神经酰胺可以激活PKC，能够促进神经细胞的生长发育；而高浓度的神经酰胺则降低PKC的活性，导致神经细胞快速死亡。如前所述，Trk A介导正性信号，p75主要传递负性信号，但在绝大多数的细胞背景和环境下Trk A能有效地抑制p75诱导负性信号13，最终使NGF的生物学总效应为促进神经细胞生长发育和增强病损神经的修复。2.2 NGF的生物学效应（1）NGF在神经系统发育的初期，能通过促进神经干细胞的生长和分化、刺激神经纤维的定向生长、调控神经递质的合成、抑制神经细胞凋亡等途径，拥有调控神经细胞的存活数量，促进神经细胞分化和发育的生物学效应14、15。（2）NGF还能增强多种成熟神经细胞的生存力，促进成熟细胞的轴索与其他细胞间的联系，因此具备了维持神经系统成熟阶段的生物学效应16。（3）当神经系统遭遇损伤时，NGF的表达迅速升高，通过调节细胞周围的环境来保护受损神经细胞。NGF促进轴突定向再生17，使之能与靶细胞形成功能连接，同时增强髓鞘修复力18，最终使损伤的神经细胞完成修复，达到改善神经功能缺损症状的目的。NGF保护和修复病损神经系统的生物学效应，对于中枢神经和周围神经均奏效。（4）另外，通过近年来对NGF的深入研究，发现其对非神经系统也有一定作用，如调控免疫系统功能、促进骨折愈合、影响炎性反应等19。2.3 NGF的药物学进展 NGF因其独特的生物学效应具有广阔的临床应用前景，可能成为许多疾病的潜在治疗药物，如视神经损伤、脑梗死、阿尔茨海默病、

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