AD发病机制的新探索：轴浆运输障碍假说

阿尔采末病(Alzheimer's disease,AD)是一种以老年斑、神经纤维缠结、突触密度减少和神经元丢失为主要病理改变的神经退行性疾病。目前对该病发病机制解释普遍接受的是淀粉样沉淀假说。而最新研究发现,早在β淀粉样多肽(Aβ)沉积和神经纤维缠结出现之前就有另一种病理改变,即轴突肿胀的出现。并且这一病理改变是由轴浆运输障碍引起的,最终可以导致Aβ沉积、突触功能障碍等其它AD相关的病理变化。据此推测,各种原因引起的轴浆运输障碍导致了AD的发病。本文通过介绍轴浆运输假说及其相关实验依据,对近年来AD发病机制的最新研究进展和尚待解决的问题作一综述。

基于马达蛋白探讨推拿对坐骨神经损伤大鼠轴浆运输功能的影响

目的观察推拿对坐骨神经损伤大鼠轴浆运输马达蛋白表达改变的影响,探讨推拿治疗坐骨神经损伤的起效机制。方法建立大鼠坐骨神经夹持损伤模型,通过腓肠肌湿质量测量、热痛阈实验观察正常组、假手术组、模型组、模型对照组、推拿组大鼠的病理学、行为学变化;通过免疫组织化学染色观察各组大鼠脊髓内kinesin及dynein表达情况,并统计分析各组间的差异。结果通过对模型组和模型对照组大鼠热痛阈、腓肠肌湿质量的检测,得出坐骨神经损伤后大鼠的感觉及运动功能明显降低的结果,在推拿治疗后,腓肠肌湿质量测量及热痛阈实验评分明显升高,并在治疗20d后与正常组无显著性差异;模型组、对照组及推拿组kinesin及dynein免疫组化表达与正常组相比均有显著性提高,推拿组与模型组、对照组相比也具有显著性差异。结论推拿治疗可以通过提高轴浆运输马达蛋白kinesin及dynein的表达,促进轴浆运输功能恢复,进而双向影响神经元细胞及神经支配靶组织,并最终改善坐骨神经损伤大鼠的运动及感觉功能。

神经轴浆运输的功能与疾病研究进展

神经细胞有许多突起，轴突和树突的体积比胞体大1000倍。轴突负责传递信号而树突则主要接受信号。在细胞体中合成的细胞器需要通过较长的运输过程到达指定部位，而发挥完作用的细胞器也需要经运输回到胞体被重新利用，这类运输就需要依靠分子马达在微管（microtubules，MTs）轨道上推进细胞器。细胞器的运输分为顺向运输（快速、慢速成分A和慢速成分B）和快速逆向运输。快速轴浆运输，主要是运输各种膜细胞器和小泡，慢速轴浆运输则是指胞体合成的蛋白质所构成的微管和微丝等结构的不断向前延伸，轴浆中其他可溶性成分也随之被运输。在轴突中，

NGF与CNTF促进周围神经轴浆运输功能恢复的比较研究

目的: 比较神经生长因子 (nervegrowthfator, NGF) 与睫状神经营养因子 (cili aryneurotrophicfactor, CNTF) 对周围神经轴浆运输功能恢复的促进作用。方法: 利用自行研制的梭形双通道桥接管桥接 32只SD大鼠坐骨神经长 10mm缺损。将动物随机分为 2组。A组: 医用几丁糖凝胶组; B组: 医用几丁糖凝胶+NGF和医用几丁糖凝胶 +CNTF。术后 12、16周对再生神经行辣根过氧化物酶和核黄逆行示踪, 并取再生神经行Holmes银染。结果: 术后 12、16周, Holmes银染观察到A组两支管内再生纤维无明显差异, B组CNTF侧再生纤维较NGF侧再生神经外膜薄, 排列整齐, 粗细均匀; 辣根过氧化物酶和核黄显示: 与NGF侧相比,CNTF侧再生神经示踪后, 脊髓内被标记的阳性神经元数目多, 分布稠密。结论: CNTF对周围神经再生纤维形态结构和轴浆运输功能的恢复均优于NGF。

家兔再造阴茎再生神经纤维轴浆流的恢复

目的:观察家兔再造阴茎植入神经轴浆流恢复情况,以探讨感觉神经末梢再生以及阴茎再造后感觉功能恢复的可能性.方法:将游离隐神经移植体与阴茎背神经吻接后植入腹壁浅血管筋膜蒂岛状皮瓣内,以建立阴茎再造重建感觉功能的动物模型.术后不同时间切取S2～S4节段双侧背根神经节(dorsal root ganglia,DRG),应用辣根过氧化酶法(horseradish peroxidase method,HRP)对实验组(植入神经)和对照组(未植神经)进行逆行神经示踪,观察DRG内辣根过氧化酶法(HRP)阳性标记细胞出现的时间和数量.结果:术后1个月实验组动物吻接侧DRG内开始出现HRP阳性细胞,且随着时间延长,阳性细胞数逐渐增多,植入隐神经束也可见HRP阳性;而对照组术后始终未见DRG内HRP阳性标记细胞出现.术后1个月、3个月和6个月3个时间点的HRP阳性神经元计数结果:S2为35.0±9.3、97.0±12.5、106.6±17.9,S3为22.1±7.7、71.3±16.7、103.8±29.4,S4为17.8±6.5、35.0±7.1、81.1±6.2.结论:家兔阴茎再造术后,植入神经轴浆流恢复,提示其感觉神经末梢再生与感觉功能重建是可能的.

脊髓Ⅱ号对大鼠损伤脊髓轴浆运输的影响

选取24只Wistar大白鼠，将其中18只制成胸髓右半侧横断损伤的大鼠模型，分别以脊髓Ⅱ号方剂、激素、生理盐水灌喂治疗。未造模的6只大鼠作为正常组，常规喂养。一个月后，注入辣根过氧化物酶（HRP），检测路经损伤区的上下行神经传导束始发核团中的标记细胞。发现脊髓Ⅱ号组HRP标记细胞数明显多于另两组，而与正常大鼠相比没有统计学上的显著差异。说明脊髓Ⅱ号方剂在恢复损伤传导来神经纤维的正常连续性，恢复神经元轴浆运输，促进神经细胞修复再生方面，有显著的效应。

补阳还五汤对钳伤大鼠坐骨神经轴浆运输的影响

采用辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）逆行标记法显示大鼠坐骨神经钳伤后４周时，其Ｌ４－５脊髓及脊神经节中ＨＲＰ标记神经元胞体数量的变化。结果表明：补阳还五汤可加速实验大鼠坐骨神经的轴浆运输。在引入ＨＲＰ４８小时，补阳还五汤组标记的胞体数明显多于对照组（Ｐ＜０．０５），其余几组标记的胞体数相近（Ｐ＞０．０５）。提示：本方可加速钳伤神经的轴浆运输，这与其改善损伤局部微循环有关，也可能是临床和实验中，本方促进周围神经再生的作用机理之一。

神经干细胞与原浆型星形胶质细胞联合移植对大鼠损伤脊髓轴浆运输功能的修复作用

目的:观察神经干细胞(NSC)与原浆型星形胶质细胞(PAS)联合移植对大鼠损伤脊髓轴浆运输功能的修复作用。方法:40只Wistar大鼠,制成L1～L2左侧脊髓半切空洞损伤模型,随机分为损伤组(A组),损伤后移植PAS组(B组)、移植NSC组(C组)、NSC和PAS按2∶1比例联合移植组(D组),每组10只。4周及8周后行损伤部位神经丝-200(NF-200)染色观察NSC在体内的分化情况,腓肠肌胆碱酯酶染色观察运动终板的反应和核黄逆行示踪观察轴浆运输的恢复情况。结果:(1)4周时D组和C组移植部位可见少量NF-200阳性标记的神经元,8周时数量明显增多,D组多于C组;4周及8周时A、B组均未见到明显阳性标记的神经元。(2)4周时,A、B组胆碱酯酶染色示运动终板均出现退变,终板染色变浅;8周时A组终板明显退变,出现大片染色空白区,甚至终板消失,只剩下模糊的轮廓;B组终板退变程度轻于A组,着色淡,轮廓欠清晰,周边呈浅棕红色淡染,但未出现大片染色空白区;C、D组4周时终板边缘发生皱缩,呈颗粒样改变,无明显染色缺失;8周时C组较4周时变化不明显,D组受损终板皱缩明显好转,颗粒样改变消失。(3)4周时,B、C、D组核黄染色的神经元散在位于脊髓的前、后、侧角,其中D组阳性标记的神经元的数量及荧光强度大于B、C组,C组又稍强于B;8周时B、C、D组阳性神经元数量均增多,神经元的数量及荧光强度仍是D组>C组>B组;A组4周及8周时均未见到明显阳性染色的神经元。结论:联合移植NSC和PAS(2∶1)能更好地修复损伤脊髓的轴浆运输功能并能较好地防治其后肢肌肉运动终板的溃变。

轴浆转运在神经再生中的作用

夹伤坐骨神经阻断标记蛋白在轴浆中的快、慢转运。3天后转运再现。第14天的转运距离与对照相似,说明再生神经的转运动能基本恢复。用快、慢转运测出的14天平均再生速度分别为1.77±0.14与1.96±0.07mm/d,比对照神经的正常生长速度快6.3—7倍,提示再生需要更多的转运物质。进一步发现再生神经中某些标记蛋白(慢转运波W1)的转运速度为10.25±0.66mm/d,约比对照快1倍,因此这些标记蛋白可能包含适应再生需要而加速转运的结构和功能物质。

甲强龙、电针联合羊膜上皮细胞移植对脊髓损伤大鼠轴浆运输功能及GFAP表达的影响

目的:探讨甲强龙(MP)、电针与羊膜上皮细胞(AECs)联合治疗对脊髓损伤(SCI)大鼠轴浆运输功能的影响,为临床治疗脊髓损伤寻找一种更为有效的方法。方法:将60只成年雌性Wistar大鼠随机分成5组,每组12只。脊髓损伤对照组:做脊髓损伤模型,不进行治疗;甲强龙组:脊髓损伤后,用大量甲强龙药物冲击治疗,共3d;甲强龙+电针组:在甲强龙治疗基础上,脊髓损伤后4h,行华佗夹脊穴电针治疗;甲强龙+电针+AECs组:在甲强龙+电针组基础上,脊髓损伤后第7天,在脊髓损伤处移植大鼠AECs联合治疗;假手术组:只打开椎板,暴露脊髓,不造成脊髓损伤。各组每隔6d进行行为学观察(BBB评分),术后30d行荧光红(FR)顺行示踪和GFAP免疫荧光组织化学观察。结果:BBB评分显示,脊髓损伤后经过治疗各组都有不同程度的后肢功能恢复,其中以甲强龙+电针+AECs组恢复最为明显,第30天,BBB评分可恢复到15.23±1.01。荧光红(FR)顺行示踪,甲强龙+电针+AECs组可见大量有序的FR阳性神经纤维,神经示踪剂能被运输到脊髓损伤区远侧端较远的距离;100倍荧光显微镜下观察,损伤区FR阳性神经纤维数为312.67±34.06,与其他治疗组比较差异有显著性(P<0.01);GFAP表达结果,各组GFAP阳性细胞较假手术组均明显增高,而甲强龙+电针+AECs组的表达量低于其他损伤组,200倍荧光显微镜下观察,损伤区GFAP阳性细胞数为633.61±54.4,与其他治疗组比较差异有显著性(P<0.01)。结论:甲强龙、电针与AECs联合治疗脊髓损伤能够有效地抑制星形胶质细胞的过度增生,恢复脊髓轴浆运输功能,促进神经纤维再生。

淀粉样蛋白前体/早老素1转基因小鼠大脑皮质内kinesin1介导的神经元轴浆运输障碍

目的探讨轴突运输蛋白,kinesin1和神经丝蛋白(SIM-312)在阿尔茨海默病(AD)发生、发展中的作用。方法出生后30~360 d淀粉样蛋白前体(APP)/早老素1(PS1)转基因小鼠(n=40)和野生型小鼠(n=40)用于此研究,利用免疫荧光染色和Western blotting技术检测上述两种小鼠大脑皮层内老年斑的沉积及星形胶质细胞的分布以及在大脑皮质发育过程中kinesin1和SIM-312阳性细胞个数及蛋白的表达变化。结果 APP/PS1转基因小鼠与正常对照组相比,β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块增多,星形胶质细胞数目增多,神经元减少;而kinesin1阳性细胞的数量在APP/PS1转基因小鼠生长发育过程中减少,且在出生9月(P9M)之后与野生型小鼠之间差异存在着显著性(P<0.05);SIM-312标记的神经丝蛋白随着年龄的增长自P6M之后开始出现缠结现象。结论 Kinesin1和SIM-312的异常改变导致神经元中轴浆运输障碍以及AD的病理变化。

视神经挫伤轴浆运输和超微结构变化的实验研究

目的 研究实验性视神经挫伤轴浆运输与超微结构的变化。方法 采用自行设计的弹簧冲击器对家兔视神经进行定量损伤 ,术后 1、3、7、14d应用辣根过氧化物酶 (HRP)顺行标记和透射电镜观察视神经轴浆运输以及超微结构的变化。结果 不同时间实验组HRP反应产物较正常对照组明显降低 ,差异有显著性 ,HRP反应产物随观察时间延长逐渐增加 ,但至术后 14d仍明显低于正常。电镜观察见损伤后 1d大部分轴突颗粒状变性 ,线粒体肿胀 ,髓鞘松解 ,3d时损伤最重 ,14d部分轴突恢复正常。结论 视神经挫伤后局部轴浆运输发生障碍 ,同时轴突变性 。

神经干细胞移植对大鼠损伤脊髓轴浆运输功能的修复作用

目的:观察神经干细胞移植后对脊髓损伤大鼠轴浆运输功能的作用。方法:30只Wistar大鼠,分为半切洞损伤组、D-Hanks液对照组和神经干细胞移植治疗组。于伤后2、4、8周行损伤上段脊髓HRP逆行示踪并记数及伤侧腓肠肌胆碱酯酶染色。结果:移植组在4、8周时HRP阳性神经元的个数较损伤明显增多。运动终板的形态基本正常。而两损伤组则严重退变,甚至消失。结论:神经干细胞移植到损伤脊髓组织后能较好地恢复其轴浆运输功能并对下肢运动终板有一定的保护作用。

大鼠坐骨神经局部缺血对其轴浆运输的影响

目的:探讨周围神经局部缺血对其轴浆运输的影响.方法:采用Wistar大鼠30只,用游离实验侧坐骨神经的方法,制成周围神经缺血模型.于双侧腓总神经干注入30%HRP水溶液 5μl,动物分别存活 16、18、20、22、24、48h后,经升主动脉灌流杀死.取腰髓4～6节段和腰4～6背根节,冰冻连续切片,BDHC法成色.结果:实验侧在腰髓4、5节前角最早出现标记细胞的时间是24(,对照侧是18h,实验侧HRP轴浆运输速度是3.85±0.07 mm/h,对照侧是5.15±0.22mm/h(P<0.01).结论:周围神经局部缺血亦可导致轴浆运输减慢.

睫状神经营养因子对大鼠视神经不全损伤后轴浆运输的影响

目的 探讨睫状神经营养因子 (CNTF)对大鼠视神经 (opticnerve ,ON)中度不全损伤后轴浆运输的影响。方法 成年雌性Wistar大鼠 5 0只 ,用无创血管夹于球后 1 5mm钳夹ON 10s,造成ON中度损伤 ,于伤后即刻、伤后 1、2、4和 8周CNTF治疗组玻璃体腔内注射人重组睫状神经营养因子 (rhCNTF) 2 μg ,对照组注射等量双蒸水。分别在不同的时间 ( 1、2、4、8和 12周 )应用辣根过氧化物酶 (horseradishperoxidase ,HRP)观察ON不全损伤后顺行轴浆运输的变化。结果 伤后 1～ 2周在损伤点后HRP顺染纤维度骤然下降 ,于上丘均未见HRP显色 ;伤后 4周ON及上丘顺染密度逐渐增强至 8周达高峰 ,对照组ON损伤远端顺染纤维度恢复至正常的 12 87% ,而治疗组至 3 1 86%。两组间于ON损伤远端和上丘HRP顺染密度均有非常显著性差异 (P <0 0 1)。结论 CNTF可改善ON不全损伤后轴浆运输状况 ,促进ON结构的恢复。

血府逐瘀汤对外伤性视神经损伤大鼠轴浆流动的影响

目的观察血府逐瘀汤对大鼠外伤性视神经损伤的保护作用。方法27只健康SD大鼠随机分为A、B、C3组,均用微型视神经夹制作成单眼视神经夹伤模型,A、B、C3组分别以蒸馏水、灯盏细辛、血府逐瘀汤灌胃。用30g·L-1荧光金(fluro gold,FG)双上丘注射逆行标记双眼视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs),计算RGCs存活率。结果给药4周后进行RGCs计数,A、B、C3组RGCs的存活率分别为(63.72±12.97)%、(75.75±8.86)%、(88.34±10.34)%,两两比较差异均有统计学意义(PAB=0.048<0.05,PAC=0.001<0.01,PBC=0.026<0.05);对各组左、右眼RGCs数量进行配对比较,差异均具有显著统计学意义(PA=0.000,PB=0.000,PC=0.005)。结论该造模方法可造成钳夹伤大鼠RGCs一定量的丢失;灯盏细辛和血府逐瘀汤均可提高钳夹伤大鼠视神经RGCs的存活率,促进轴浆运输,且血府逐瘀汤的作用优于灯盏细辛,这可能是其促进视神经修复、再生的机理之一。

二硫化碳对大鼠周围神经轴浆运输和能量代谢的毒作用效应

为研究二硫化碳（ＣＳ２）对周围神经系统的毒作用效应，用亚慢性染毒方式建立ＣＳ２所致周围神经病的大鼠模型后，采用同位素示踪技术和反向高效液相色谱法（ＲＰ－ＨＰＬＣ），分别测定了染毒组和对照组大鼠的坐骨神经中轴浆运输和能量代谢的变化。结果显示，同位素标记物３Ｈ－亮氨酸在亚慢性ＣＳ２中毒大鼠坐骨神经的运动和感觉神经中的运行距离均比对照组短；坐骨神经中ＡＴＰ、ＡＤＰ和ＡＭＰ的含量也均低于对照组。本研究表明ＣＳ２引起大鼠的周围神经损伤出现轴浆运输和能量代谢功能障碍。这些改变与ＣＳ２中毒性周围神经病在时间－剂量－反应上的关系尚待深入研究。

不同剂量藏红花提取液对大鼠慢性高眼压模型视神经及轴浆流的影响

目的探讨藏红花提取液不同剂量对大鼠慢性高眼压视神经损伤及轴浆流的影响。方法32只SD大鼠,以随机数字表法分为对照组、高眼压组、低剂量组和高剂量组,每组8只大鼠,16只眼。高眼压组和低剂量组、高剂量组的大鼠剪开球结膜,烧灼涡静脉制作慢性高眼压模型,对照组仅剪开结膜。低剂量组、高剂量组动物腹腔分别注射藏红花提取液20 mg/kg和80 mg/kg;高眼压组和对照组各注射0.5 mL生理盐水,连续28 d。动物麻醉致死,取球后视神经和视网膜,视神经作超薄切片,电镜下观察;逆行荧光金观察轴浆流及节细胞情况。结果对照组视神经超微结构清晰,高眼压组视神经超微结构破坏严重,低剂量组的视神经超微结构改善,高剂量组视神经超微结构明显改善且接近于对照组。与对照组比较,高眼压组轴突数量减小,差异有高度统计学意义(P<0.01),与高眼压组比较,低剂量组和高剂量组轴突数量增多,差异均有高度统计学意义(均P<0.01),与低剂量组比较,高剂量组轴突数量增多,差异有高度统计学意义(P<0.01)。对照组标记视网膜神经节细胞各象限分布均匀,细胞外未见荧光金渗漏。高眼压组视网膜神经节细胞各区域密度低,分布不规律,部分荧光金渗漏。低剂量组视网膜神经节细胞数目增多,个别细胞可见突起。高剂量组视网膜神经节细胞数目丰富,无渗漏,部分突起清晰可见。与对照组比较,高眼压组逆行荧光金标记节细胞数量减小,差异有高度统计学意义(P<0.01),与高眼压组比较,低剂量组和高剂量组逆行荧光金标记节细胞数量增多,差异均有高度统计学意义(均P<0.01),与低剂量组比较,高剂量组逆行荧光金标记节细胞数量增多,差异有高度统计学意义(P<0.01)。结论慢性高眼压可致大鼠视神经超微结构损伤及轴浆流阻断;藏红花高剂量组对慢性高眼压视神经损伤和轴浆流有显著的保护作用。

端侧神经吻合后再生神经纤维轴浆流恢复的形态学依据

目的 观察神经轴浆流恢复情况 ,进一步证实端侧神经吻合后纤维再生的可能性 .方法 用新西兰兔进行研究 ,随机分为 A,B两组 . A组 :实验组将左侧耳大神经切断吻合于右侧耳大神经干上 ;B组 :对照组仅切断神经 .术后 2 ,4 ,6 ,8和 12 wk,将 HRP注入吻合口远端的受神经内 ,动物再存活 4 d,免疫组化法观察 C1 - C3背根神经节内的标记阳性细胞 .结果 供神经的新生轴突能通过吻合口长入受神经 ,随时间的延长 ,神经节内的阳性细胞的数量不断增加 .结论 端侧神经吻合后侧支发芽再生 。

兔膈神经移位术后早期轴浆流转运的核素显像研究

目的 探讨在体核素显像检测膈神经移位术后早期再生轴浆流转运的可行性 ,为临床应用提供依据。方法 选用13 1I 酪氨酸和99Tcm 亚甲基二膦酸盐 (MDP) ,通过计算机图像融合 ,在兔动物模型中分别对正常坐骨神经及移位后膈神经进行轴浆流核素显像。结果 正常兔坐骨神经内轴浆流转运速率为 3 0mm d。膈神经移位术后 1个月即可在再生良好组中测出13 1I 酪氨酸通过吻合口向远端转运 ,转运速率为 40mm d。在瘢痕组中发现13 1I 酪氨酸不能向远端转运。13 1I 酪氨酸在神经内的转运可用于在体示踪显像 ,与99Tcm MDP图像融合可对转运图像进行定位。