低血糖后葡萄糖再灌注脑损伤相关机制及预防
神经细胞,蛋白酶,氧化应激,1氧化-抗氧化防御体系失衡,2自噬,3诱导细胞凋亡,4钙离子超载及钙蛋白酶激活,5PARP-1改变,6α-酮戊二酸脱氢酶,2预防措施,1调整血糖升高速度及水平,2低温及药物干预,3小结
张雅楠,薛君,董智慧(内蒙古包钢医院老年科,内蒙古自治区 包头 014010)
2015年全球糖尿病患者最多的前10个国家中,中国位列第一,患病人数高达1.096亿人[1]。近几年,随着强化降糖理念的推广,低血糖发生率普遍升高,葡萄糖是大脑的能量来源,低血糖引起的能量供应不足会引起脑的功能性损伤,严重时会导致脑组织的不可逆性死亡。研究证实,当血糖降至2.8~3.2 mmol/L时,可出现易怒、注意力受损等症状;当血糖为1.5~2.8时,可出现认知障碍、局部神经功能损伤或神经元坏死、凋亡等表现;当血糖1 机 制
1.1 氧化-抗氧化防御体系失衡
氧化应激是引起神经细胞损伤的重要机制,细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成过多可活化炎症细胞,产生核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、白细胞介素(interleukin,IL)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)及其他炎症因子,从而启动炎症反应,促进细胞凋亡。
还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶是一种超氧化物生成酶,是产生ROS的主要酶,NADPH氧化酶的过度激活可促进ROS的产生。研究发现,体外培养的经胰岛素诱导发生低血糖的大鼠神经细胞,在给予葡糖糖再灌注后出现细胞内NADPH氧化酶活性增高及锌水平升高,并伴有神经细胞的继续死亡[6]。脑内对损伤最敏感的每个区域都含有高浓度的突触前囊泡锌,锌可以通过涉及蛋白激酶C的信号通路激活神经元中的NADPH氧化酶。在给予锌螯合剂(calcium disodium ethylenediamine tetraacetic acid,CaEDTA)阻止锌水平升高后,NADPH氧化酶活性降低[6]。在另一个胰岛素诱导的低血糖大鼠模型中,给予葡萄糖再灌注后不久就检测到氧化应激标志物硝基酪氨酸生成增多,而这种现象在低血糖期间并未出现[7]。
在葡萄糖输注后1 h内分别将血糖提升至1~2、5~10、10~15 mmol/L,血糖升高幅度较低组(1~2 mmol/L组)较血糖升高幅度高组(10~15 mmol/L组)超氧化物生成少,伴随的神经元死亡也较少[8],说明低血糖后血糖升高水平过高会通过激活氧化应激引起神经元损伤。有研究还观察到,给予提升血糖后,可溶性细胞间黏附分子1(soluble inter-cellular adhesion molecule-1 ......
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