脑缺血、葡萄糖/能量代谢障碍与神经退行性疾病

葡萄糖 /能量代谢障碍是引起缺血性脑损伤的主要原因 ,也是神经退行性疾病的综合征之一。由于脑缺血致能量耗竭的过程可分为 3个阶段 ,即缺血开始、完全性能量耗竭和能量恢复阶段。该文通过提供大量科学研究资料 ,如神经化学、细胞学和分子生物学以及病理生理学研究资料来证明葡萄糖 /能量代谢障碍在神经退行性疾病过程中所起的作用 ,对抗脑缺血药的研究进展及其评价作了介绍。

都可喜对脑能量代谢障碍大鼠纹状体细胞外液乙酰胆碱、葡萄糖和乳酸水平的影响

目的探讨阳性药都可喜对脑内灌流叠氮钠(NaN3)所致脑能量代谢障碍大鼠纹状体细胞外液乙酰胆碱(ACh)、葡萄糖(Glucose)和乳酸(LD)水平的作用。方法大鼠分3组:对照组、模型组和都可喜组。都可喜组以10mg.kg-1.d-1灌胃14d,其余2组以普通水灌胃14d。2wk后,应用脑内微透析技术,纹状体内灌流NaN3,并动态监测清醒自由活动大鼠纹状体细胞外液ACh、Glucose和LD水平的变化。结果在NaN3灌流(90min)和停止灌流(180,240,360min)期间,模型组大鼠纹状体细胞外液ACh水平分别明显低于对照组(P<0.01、0.05、0.01、0.01);模型组细胞外液Glucose水平在90、180、240min时则明显低于对照组(P<0.01、0.01、0.05);模型组的LD水平在各时间点则明显高于对照组(P均<0.01);都可喜组在360min时间点的ACh水平明显高于模型组(P<0.05),在240min时Glucose水平明显高于模型组(P<0.05),而LD水平在各时间点与模型组无差异(P均>0.05)。结论叠氮钠脑内灌流所致ACh水平下降的模型大鼠纹状体细胞外液葡萄糖和乳酸水平的变化反映了脑能量代谢的障碍,都可喜有一定的干预作用。为改善脑能量代谢的脑保护作用的药物研究提供了可用的方法。

低碳水化合物膳食对新诊断糖尿病患者能量及葡萄糖代谢的影响

目的探讨低碳水化合物膳食对新诊断的糖尿病患者能量代谢及葡萄糖代谢的影响。方法选取新疆103团经口服葡萄糖耐量试验确诊的173例20岁以上新诊断的糖尿病患者,将其随机分为干预组和对照组,分别对其进行低碳水化合物和一般膳食治疗12个月。结果 (1)治疗结束时干预组达到低碳水化合物膳食摄入标准的人数比例为55.1%,糖化血红蛋白(HbA1c)<7.0%者占57.3%。(2)与对照组比较,干预组治疗前后体质量、腰围、体质指数、餐后血糖、HbA1c及血清总胆固醇(TC)下降得更多、摄入总能量、碳水化合物下降得更多,蛋白质增加,与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者低血糖发生率间差异无统计学意义(P>0.05)。(3)干预组体质指数≥25 kg/m2亚组与<25 kg/m2亚组间比较,治疗前后腰围、体质量下降更多,差异有统计学意义(P均<0.05),而对照组上述两亚组间仅体质量下降值间差异有统计学意义(P<0.05)。结论与一般膳食治疗相比,低碳水化合物膳食治疗能更好地控制新诊断糖尿病患者的总能量摄入,适度增加蛋白质摄入并改善能量代谢,降低其餐后血糖、HbA1c及血清TC;另外,还可改善超重/肥胖者的腹型肥胖。

日粮添加亮氨酸对宫内发育迟缓断奶仔猪小肠葡萄糖吸收和能量代谢的影响

[目的]本文旨在研究亮氨酸对宫内发育迟缓(IUGR)断奶仔猪小肠葡萄糖吸收和能量代谢的影响。[方法]从正常分娩的16头母猪中选择正常初生体质量(NBW)和IUGR新生仔猪各16头,于14日龄断奶,分别饲喂基础日粮(含1.45%亮氨酸)或亮氨酸日粮(含1.80%亮氨酸)并随机分为4组,即NC(NBW+基础日粮)、NL(NBW+亮氨酸日粮)、IC(IUGR+基础日粮)、IL(IUGR+亮氨酸日粮),每组8头,公母各半,35日龄屠宰取样,对空肠酶活性和相关酶mRNA表达量进行测定。[结果]IUGR仔猪空肠AKP、Na^+/K^+-ATP酶、PK和线粒体MDH活性及ATP含量均显著下降(P<0.05),SGLT1和PK mRNA的表达量有下降的趋势,而AMPK-α1和mTOR mRNA的表达量显著下降(P<0.05);日粮添加亮氨酸促使IUGR仔猪空肠AKP及线粒体MDH和SDH活性显著升高(P<0.05),Na^+/K^+-ATP活性和ATP含量有升高的趋势,SGLT1、GLUT2、AMPK-α1和mTOR mRNA的表达量显著升高(P<0.05)。[结论]日粮中添加亮氨酸能够有效提高IUGR仔猪小肠葡萄糖吸收和能量代谢关键酶活性及基因表达量,促进小肠的发育,改善小肠葡萄糖吸收和能量代谢状态。

中枢神经系统能量代谢与脑细胞外液及血液中葡萄糖和乳酸含量差异的关系

目的:观察兔脑细胞外液与血液中葡萄糖(Glu)及乳酸(Lac)的差异,分析乳酸在中枢神经系统中的作用。方法:实验于2002-10/2003-05在解放军第二军医大学神经生物实验室进行。取纯系新西兰兔7只,采用微透析技术,每10min收集脑细胞外液并静脉采血1次,观察正常状态下,以及静注质量浓度200g/L葡萄糖0～60min、胰岛素0～70min期间血液及脑细胞外液中葡萄糖及乳酸的动态变化。结果:正常状态下,脑细胞外液中葡萄糖明显低于血液,仅为血糖的30%,而乳酸却显著高于血液,为血糖的165%;在高血糖及低血糖期间,脑细胞外液中葡萄糖随着血糖浓度的改变而变化,但时间较血糖延迟30min左右;脑细胞外液中葡萄糖波动期间,乳酸水平无明显变化。结论:血液中葡萄糖在通过血脑屏障时具有代谢改变,乳酸可能是神经细胞的重要燃料来源。

过瘤胃葡萄糖对奶牛能量代谢的影响

本试验随机选取产后10~15 d,年龄、胎次相近,年产奶量大于6吨的荷斯坦奶牛24头,随机分为4组,每组6头。根据基础日粮精料中每头每天添加200 g、300g、400g和0 g过瘤胃葡萄糖分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组和Ⅳ组(对照组),连续饲喂20 d。通过对试验奶牛在饲喂前1 d、饲喂后10d和20d的血液代谢产物(葡萄糖、β-羟丁酸)和激素(胰岛素、瘦素和胰高血糖素)的测定,结果显示,与对照组比较,血浆胰高血糖素水平显著升高(P<0.05),Ⅱ组血浆葡萄糖浓度极显著升高(P<0.01)和血浆胰岛素水平显著升高(P<0.05),Ⅲ组血浆β-羟丁酸浓度显著升高(P<0.05)。而瘦素变化均不显著(P>0.05)。结果表明,过瘤胃葡萄糖能有效的提高奶牛泌乳量和升高血糖水平,降低酮体水平,改善能量负平衡,以200 g和300 g过瘤胃葡萄糖的效果更好。

基于“脾藏营”理论探析胃癌前病变与能量代谢障碍的关系

胃癌的发病率和致死率位居我国恶性肿瘤前列。胃癌前病变(GPL)的早诊早治对于降低胃癌的死亡率具有重要意义。GPL病位在脾胃,其发病与脾虚关系密切。“脾藏营”是指脾具有藏纳、输布营血于全身的作用,这与现代医学中机体能量代谢的概念相吻合。能量代谢是“脾藏营”理论的生物学基础,而能量代谢障碍则是“脾营失调”的微观体现。GPL的发生发展及恶变往往与能量代谢紊乱密切相关。健脾调营法可能通过多种作用机制调节能量代谢,而发挥其延缓及逆转GPL恶性演变的作用。

心脏能量代谢在脓毒症心功能障碍中的研究进展

生理条件下,心脏中脂质、葡萄糖、酮体和氨基酸等能量物质代谢活动保持动态平衡,以满足心脏的能量需求。而在脓毒症期间,一些化学介质如内毒素、一氧化氮等引发的炎症反应以及某些信号通路的激活或抑制都会导致心脏能量代谢的改变,这既是机体代偿的过程,也是造成器官功能障碍的原因。本篇综述将着重探讨脓毒症期间的能量代谢变化,特别是心脏的能量代谢,旨在为治疗脓毒症所导致的心功能障碍提供新的研究方向和策略。

不同日粮代谢葡萄糖水平对内蒙古白绒山羊体成分及能量代谢的影响

将 2 1只内蒙古白绒山羊羯羊 ,随机分为 3组。试验开始时屠宰 3只 ,饲养试验结束后每组再屠宰 3只 ,测定试验期间的体成分及能量的沉积量。结果表明 ,随日粮代谢葡萄糖水平的增加 ,绒山羊体内蛋白质、脂肪和能量的沉积量显著增加 (P <0 .0 5 ) ,但代谢葡萄糖为 6 7.97g/kg组和 84 .30 g/kg组间各组分沉积量差异不显著 (P >0 .0 5 ) ;日粮ME转化为增重净能的效率 (Kf)也随日粮代谢葡萄糖水平的增加而增加 ,但当MG摄入量达到 4 4 .13g/d时 ,Kf 进入平台期。

阿尔茨海默病相关脑内能量代谢障碍机制研究进展

阿尔茨海默病是一种以β淀粉样蛋白在脑内过度沉积和Tau蛋白过度磷酸化引起的胞内缠结为主要病理损害的神经退行性疾病,其病理特征之一是脑内能量代谢出现障碍。阿尔茨海默病相关脑内能量代谢障碍的机制主要包括胆碱能障碍、线粒体障碍、葡萄糖代谢障碍、胰岛素抵抗等。深入了解脑内能量代谢障碍的机制,有助于进一步阐释阿尔茨海默病的发病机制,为阿尔茨海默病的预防和治疗探索新的靶点。

不同浓度葡萄糖对红细胞能量代谢的影响

目的探讨体外不同浓度葡萄糖对红细胞能量代谢的影响及其分子机制。方法采集6例健康成人新鲜抗凝血,离心去除白细胞和血浆,用PBS重悬洗涤红细胞3次后,将6组红细胞轻轻混匀后再分为4组,分别向其中加入D-葡萄糖溶液,使其终浓度分别为0、6、20、30 mmol/L,于37℃培养0、24、48 h后,取部分红细胞悬液利用流式细胞仪及多功能酶标仪检测红细胞内ATP含量、己糖激酶(HK)活性、丙酮酸激酶(PK)活性、活性氧(ROS)含量及红细胞衰亡率。实验结果采用单因素方差分析进行组间变量比较。结果与对应时间点的0 mmol/L组比较,用浓度为6、20、30 mmol/L的葡萄糖孵育红细胞24和48 h后,红细胞内HK活性、PK活性、ATP含量均增加,且随着葡萄糖浓度增加呈上升趋势,差异有统计学意义(P <0.05);而ROS含量和红细胞衰亡率是降低的,且随葡萄糖浓度增加而降低,差异有统计学意义(P <0.05)。用不同浓度葡萄糖(浓度分别为0、6、20、30mmol/L)培养红细胞48 h后,各不同浓度组红细胞内ROS含量和红细胞衰亡率随着孵育时间延长而增加,与对应浓度组的0 h比较,差异有统计学意义(P <0.05);HK活性和PK活性逐渐降低,与对应浓度组的0 h比较,差异有统计学意义(P <0.05)。而ATP含量呈波动式下降,与对应浓度组的0 h比较,差异有统计学意义(P <0.05)。结论红细胞体外短期高糖培养,不仅会加强红细胞内能量代谢,而且会降低氧化应激及衰亡发生率,而没有葡萄糖供应会导致红细胞内ATP不断被消耗,氧化应激增强,衰亡增多。

基于18F-FDG PET/CT的意识障碍患者脑葡萄糖代谢水平分析

目的探讨基于18F-FDG PET/CT的意识障碍患者脑葡萄糖代谢水平。方法选择2017年1月~2018年10月在我院治疗的意识障碍患者80例为研究对象,根据CRS-R评分分为植物状态组60例与微意识状态组20例,另选择健康体检者30例为对照组,均行18F-FDG PET/CT扫描,采用SPM分析系统自动分析脑组织葡萄糖标准摄取值。结果左侧半球:对照组在额叶、顶叶、颞叶、枕叶、丘脑、基底节、小脑18F-FDG标准摄取值均显著高于植物状态组与微意识状态组,差异有统计学意义(P<0.05)。右侧半脑:对照组额叶、顶叶、颞叶、枕叶、丘脑、基底节、小脑区18F-FDG标准摄取值均显著高于植物状态组,差异有统计学意义(P<0.05);微意识状态组额叶、顶叶、颞叶、枕叶、丘脑、基底节区18F-FDG标准摄取值均显著高于植物状态组,差异有统计学意义(P<0.05);对照组小脑区18F-FDG标准摄取值显著高于微意识状态组,差异有统计学意义(P<0.05)。植物状态组脑干标准摄取值为(3.11±1.02),微意识状态组(3.40±1.15),对照组(3.43±1.12),差异无统计学意义(P>0.05)。结论意识障碍患者脑组织各部分葡萄糖代谢水平均显著下降,微意识状态患者在左侧丘脑、基底节部位以及右侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶、丘脑、基底节区糖代谢水平显著升高;脑干糖代谢水平没有显著变化。

低碳水化合物膳食对新诊断的糖尿病患者能量及葡萄糖代谢的影响

目的探讨低碳水化合物膳食干预对新诊断2型糖尿病患者能量及糖代谢影响,为临床治疗提供依据。方法课题选择2014年1月—2016年1月期间我院首次诊断为T2DM的113例患者作为研究对象。依据方案采取计算机随机数字分组法将患者分为2组,其中对照组41例,观察组72例。对照组为普通膳食,观察组患者给予LCD。比较两组患者干预前后的代谢及营养学指标以及低血糖事件的发生率。结果两组患者干预9个月后FBG、Hb A1c、TC、LDL-C、hs-CRP水平及BMI均低于干预前(P<0.05);干预9个月后,观察组患者各指标均低于对照组(P<0.05)。两组低血糖事件发生率无差异。结论综上所述,低碳水化合物膳食干预对新诊断2型糖尿病患者能量及葡萄糖代谢有改善作用,较为安全,具有较高的临床推广应用价值。

2型糖尿病合并轻度认知障碍患者脑葡萄糖代谢连接网络拓扑结构分析

目的:分析2型糖尿病(T2DM)合并轻度认知障碍(MCI)(T2DM&MCI)患者脑葡萄糖代谢连接网络拓扑结构的改变情况。方法:选择阿尔茨海默病神经影像学倡议(ADNI)数据库收录的T2DM&MCI受试者(观察组)和健康受试者(对照组),每组35例。从数据库获取2组简易智能精神状态检查量表(MMSE)评分、患者报告日常认知量表的记忆评分(EcogPtMem)、患者亲属报告日常认知量表的记忆评分(EcogSPMem)以及氟代脱氧葡萄糖-电子发射断层扫描(FDG-PET)图像。利用SPM12将FDG-PET图像标准化到蒙特利尔神经病学研究所(MNI)空间脑模板上。以小脑作为参考区,提取每个受试者解剖自动标记法(AAL)模块脑区的标准摄取值比率(SUVR),构建葡萄糖代谢连接脑网络。采用GRETNA软件分析全局效率、度中心性、节点局部效率等脑网络拓扑属性;采用Spearman相关性分析差异脑区度中心性与EcogPtMem评分以及EcogSPMem评分的相关性、节点局部效率与EcogPtMem评分以及EcogSPMem评分的相关性。结果:与对照组比较,观察组MMSE评分明显更低,EcogPtMem和EcogSPMem评分均明显更高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,观察组的全局效率组间差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,观察组左侧海马旁回(P=0.005)、左侧海马(P=0.013)、左侧顶下缘角回(P=0.031)、左侧角回(P=0.034)、右侧角回(P=0.013)、右侧顶下缘角回(P=0.044)、右侧海马旁回(P=0.024)度中心性明显降低;左侧直回(P=0.028)、左侧海马旁回(P=0.044)、左侧海马(P=0.026)、左侧顶下缘角回(P=0.031)、左侧角回(P=0.024)、右侧角回(P=0.004)、右侧顶下缘角回(P=0.039)节点局部效率明显降低。相关性分析结果显示,观察组左侧海马度中心性(r=-0.273,P=0.022)和左侧海马旁回度中心性(r=-0.341,P=0.004)与EcogPtMem评分呈负相关关系;左侧海马度中心性(r=-0.391,P=0.001)、左侧海马旁回度中心性(r=-0.410,P<0.001)、右侧海马旁回度中心性(r=-0.240,P=0.045)与EcogSPMem评分呈负相关关系。观察组左侧海马节点局部效率(r=-0.257,P=0.032)、左侧海马旁回节点局部效率(r=-0.251,P=0.036)、右侧角回节点局部效率(r=-0.265,P=0.027)与EcogPtMem评分呈负相关关系;左侧海马节点局部效率(r=-0.363,P=0.002)和左侧海马旁回节点局部效率(r=-0.362,P=0.002)与EcogSPMem评分呈负相关关系。结论:T2DM&MCI患者脑葡萄糖代谢连接网络拓扑结构异常可能是引起其记忆功能下降的原因之一,这可为探究T2DM&MCI神经机制提供参考。

低碳水化合物膳食对新诊断糖尿病患者能量及葡萄糖代谢的影响观察

目的探讨低碳水化合物膳食(LCD)干预对新诊断2型糖尿病患者能量及葡萄糖代谢的影响,为临床治疗提供依据。方法选择2014年1月—2016年1月期间我院收治的新诊断2型糖尿病患者113例,以计算机随机数字表法分为对照组41例,观察组72例。对照组为普通膳食,观察组患者给予LCD,比较2组患者干预前后的代谢及营养学指标,低血糖事件发生率。结果干预9个月后,观察组患者FBG、Hb A1c、TC、LDL-C、hs-CRP水平及BMI均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。2组低血糖事件发生率无明显差异(P>0.05)。结论低碳水化合物膳食干预可以有效控制新诊断T2DM患者的血糖水平,减少胰岛素用量,保证能量供应,并且不会明显升高低血糖事件风险。

大脑静息葡萄糖代谢改变与情绪障碍的相关性

目的前瞻性分析大脑静息葡萄糖代谢改变在初诊肺癌患者情绪障碍发病中的临床意义。方法实验组来自临床拟诊肺癌并拟行全身(脑+躯干)18F-氟脱氧葡萄糖(18F-FDG)正电子发射断层显像/计算机体层摄影(PET/CT)检查的患者,对照组来自健康体格检查者。所有被试者在18F-FDG PET/CT检查前接受哈密尔顿抑郁量表(HAMD)及焦虑量表(MAS)评定,对比分析大脑静息葡萄糖代谢改变、情绪障碍评分以及两者之间的相关性。结果最终纳入155例肺癌患者(实验组)及152例健康体检者(对照组),实验组HAMD评分及MAS评分均高于对照组(t=1.020.P=0.04;t=0.09,P=0.03);实验组脑PET显像存在以双侧额、颞叶为主的多个脑区葡萄糖代谢减低,且受累脑区平均标准化摄取值(SUV)在双侧额叶及左侧颞叶分别与HAMD评分呈负相关(r=0.68、0.60、0.55),在左侧额叶及左侧颞叶分别与MAS评分呈负相关(r=0.59、0.58)。结论大脑静息葡萄糖代谢改变与情绪障碍在肺癌患者中具有显著相关性,且以额叶为著。脑葡萄糖代谢改变可能是肺癌患者情绪障碍发病的神经病理基础,有望作为神经生物学标记用于临床评估。

骨钙素与葡萄糖代谢、能量代谢的研究进展

骨钙素(OCN)是一种源自成骨细胞的非胶原蛋白,具有多种激素特征。动物和实验模型表明,骨钙素被释放到血液中,能够对胰腺细胞和脂肪组织产生生物学效应。近些年来,研究者们开始把骨骼作为一个内分泌器官重视起来,发现未完全羧化的骨钙素(ucOC)具有一定的活性,能够在葡萄糖代谢及能量代谢中发挥不可或缺的作用,这使得骨钙素可能在代谢性疾病,如糖尿病、肥胖和代谢综合征中具有潜在的治疗意义。

SAM P10衰老相关性能量代谢障碍的分子因素及针刺干预作用

目的 :采用mRNA AFLP技术 ,探讨SAMP10衰老相关性脑细胞基因表达的变化及针刺的干预作用。方法 :应用由磁珠分离法纯化mRNA ,SMART PCRcDNA合成和AFLP 银染法结合形成的mRNA AFLP分析技术 ,进行mRNA指纹检测 ,寻找衰老相关性差异表达的基因片段 ,并观察针刺对其表达水平的影响 ,研究衰老相关基因与针刺的关系。结果 :发现规律性变化的一条cDNA带与多品系小鼠的线粒体DNA、编码小鼠ATPase亚基 6和大鼠ATPase亚基 6和亚基 8的mRNA及编码大鼠线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的部分基因序列均有高度同源性。实验表明该cD NA带呈现衰老相关性低表达 ,并可受针刺单穴“水沟”、“内关”和“后三里”的良性干预。结论 :SAMP10的快速衰老与体内能量代谢障碍有关 ,针刺可能从分子水平影响了能量代谢的相关因素 。

微波对神经元Tfam表达的影响及与能量代谢障碍的关系

为了探讨微波辐照对神经元线粒体转录因子A(Mitochondrial transcription factor A,Tfam)表达的影响以及与能量代谢障碍的关系,本实验以体外培养的大脑皮层神经元为研究对象,将其暴露于微波中辐照15min,在辐照后即刻、6h、12h、24h、48h等5个时相点,分别采用高效液相色谱(High performance liquid chro- matography,HPLC)检测神经元三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)、二磷酸腺苷(Adenosine diphosphate,ADP)和一磷酸腺苷(Adenosine monophosphate,AMP)的含量,用实时定量聚合酶联式反应(Real-time polymerase chain reaction,Real-time PCR)和荧光蛋白质印迹(Western-blot)检测Tfam信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid,mRNA)和蛋白的表达情况。研究发现,辐照后ATP含量呈进行性下降,Tfam mRNA和蛋白表达均增加。说明微波辐照能明显引起神经元能量代谢障碍,而新增的Tfam并未改善微波对能量代谢的影响。提示微波可能是通过抑制Tfam从胞浆向线粒体内的转运,从而损伤Tfam调节能量代谢的生物学功能。