牛磺酸对被动吸烟仔鼠小脑皮层NGF基因表达的干预作用.doc

牛磺酸对被动吸烟仔鼠小脑皮层NGF基因表达的干预作用【关键词】 牛磺酸【摘要】 目的 探索牛磺酸对被动吸烟仔鼠所致脑损害的保护作用。方法 采用实验吸烟的方法给予孕鼠被动吸烟;以仔鼠小脑皮层神经生长因子（NGF）蛋白变化为指标观察牛横酸对被动吸烟的影响。结果 吸烟组仔鼠小脑皮层NGF蛋白水平与对照组比较下降显著（P<0.001），吸烟+牛磺酸组仔鼠与对照组比较差异无显著性（P>0.05）。结论 被动吸烟可能是导致仔鼠小脑皮层NGF水平下降的因素;牛磺酸对被动吸烟所致仔鼠脑损害具有保护作用。 Key words taurine passive smoking nerve growth factor 被动吸烟可致仔鼠体格发育迟缓，学习记忆功能降低 1，2 。神经生长因子（Nerve growth factor NGF）是一种由118个氨基酸组成的蛋白质，具有调节神经元前体细胞增殖和分化的作用，调节中枢和外周神经元存活和轴突生长，还能调节成熟感觉神经元中P物质的CGRP的基因表达，并对效应神经元的化学、机械损伤的修复起重要作用 3 。牛磺酸（Taurine TAU）是一种含硫基的氨基酸，在哺乳类动物的脑内和非神经组织内有丰富的含量，其机制可能与膜的稳定、解毒、渗透调节、抗氧化、钙离子流通的调节以及作为神经递质和神经调质有关 4 。目前，TAU用于治疗或预防被动吸烟所致仔鼠损害的研究也未见报道。本实验旨在探索牛磺酸对被动吸烟所致脑损伤的干预作用，以便为被动吸烟的胚胎损害和预防提供一些有价值的动物实验资料。 1 材料与方法 1.1 动物分组及处理 选Wistar雌性大鼠21只（山西医科大学动物室提供），体重150210g，随机分为三组（每组7只）:实验1组（被动吸烟组）;实验2组（被动吸烟+牛磺酸组）;正常对照组。三组大鼠均于受孕的第2天起进行处理直至自然分娩。实验1组给予连续实验性吸烟 1 ，每日吸烟前用0.65ml生理盐水灌胃:实验2组于每日吸烟前用牛磺酸500mg/kg灌胃;对照组不吸烟，每日用0.65ml生理盐水灌胃。 1.2 方法 各组孕鼠分娩的仔鼠分别为实验1组50只，实验2组51只，对照组46只。称量体重后断头法处死，迅速分离出脑并称重，在沸生理盐水中煮5min，以灭活酶、保持神经肽的稳定。然后分离出小脑后加入1.0mol/L HCl1.0ml充分匀浆后倒入塑料指型管中，在室温中放置100min，使生物活性肽充分溶解在酸中然后加入1.0mol/L NaOH1.0ml中和酸。4000r/min离心10min，取上清液，于-20冷藏待测。仔鼠小脑组织NGF含量用免疫放射测定法（radioimmunoassay RIA）（测量试剂:NGF-RIAODS2900，天津四方公司）。 1.3 统计学方法 所得数据以xs表示，组间比较采用统计学F检验，检验水准=0.05。 2 结果实验1组仔鼠的体重、脑重和小脑NGF蛋白水平分别与对照组和实验2组比较均显著降低（P<0.001）;实验2组仔鼠的三项指标与对照组比较差异无显著性（P>0.05）。结果见表1。 表1 各组仔鼠体重、脑重和小脑NGF蛋白的比较 （略） 3 讨论被动吸烟可致胎儿宫内发育迟缓 5 （IUGR），可致仔鼠学习记忆功能降低 1，2 ，说明烟雾中的有毒物质能通过胎盘作用于发育期胚胎，不仅影响胚胎体格发育，同时影响神经系统发育。NGF是发现最早的神经营养因子，是维持交感神经元和感觉神经元生长、发育和功能所必需的营养因子。对胚胎脑组织而言，NGF可促进脑干细胞的生长，影响脑干细胞向不同神经元的分化，刺激神经纤维的定向生长，调节神经递质合成，参与细胞凋亡，几乎渗透到神经系统发育的各个方面和整个过程。Levi-Montalcini证实，NGF对交感、感觉及中枢胆碱能神经有营养作用 6 ，其不仅能促进交感神经元的长期存活，使交感神经节增大 7 。还能诱导多种酶的合成，使微管相关蛋白磷酸化，导致微管快速装配，维持轴突生长 8 。将NGF注入胚胎小鼠或初生小鼠体内，会使感觉和交感神经节比正常增大数倍，单个的神经元变大，内质网、神经微丝和神经微管等细胞器也增多。将NGF注入新生大鼠脑隔区、海马和新皮质时，这些部位胆碱能神经元的cAMP活性明显升高，表明NGF对脑细胞正常发育和其功能和维持有明显效应。小脑既是头、肢体、躯干姿势控制的重要中枢，又是启动、协调学习和运动执行的重要中枢。且大鼠胚胎期小脑内NGF蛋白及NGFmRNA水平均较高，选择小脑NGF蛋白水平可反应不同发育阶段NGF蛋白水平，其含量降低可能是被动吸烟所致脑损伤的原因之一。可见，NGF在脑内分泌的改变可影响脑发育的相关环节，导致脑发育迟缓和脑损伤 10 。 牛磺酸（Taurine，TAU）又称为牛黄胆碱、牛胆素，是一种结构简单、具有多种生物学活性的游离氨基酸，对维持人体正常生理功能有重要作用。研究人员通过实验表明，牛磺酸广泛分布于人体各组织器官，尤以脑组织浓度最高。胚胎脑组织中牛磺酸浓度比成年脑组织高34倍，出生后迅速降低，但发育成熟的脑中牛磺酸含量仅次于谷氨酸 11 。生长发育中的动物及新生儿脑中牛磺酸含量显著高于成年动物脑中该物质的含量。牛磺酸存在于大脑皮层、小脑及嗅球等区域，可促进脑细胞内DNA、RNA的合成，增加膜的磷酯酰乙醇胺含量和脑细胞对蛋白质的利用率，是一种神经介质、神经调节因子、渗透调节因子及抗氧化剂，并参与学习和记忆的调节，对中枢神经系统的功能有重要的调节作用。在动物大脑生长发育中扮演神经营养和神经保护因子作用 12 。Chen等人在胚胎神经细胞培养研究中证明，加入牛磺酸可增加神经元DNA和蛋白质的合成代谢，促进细胞的增殖和分化 13 。 本实验中被动吸烟+牛磺酸组仔鼠的体重、脑重及小 脑内NGF水平与对照组比较差异无显著性。说明牛磺酸对被动吸烟仔鼠的脑损伤具有保护作用。可能通过改变某些蛋白质的基因表达，阻止或逆转神经元发生凋亡，从而达到对神经元的保护作用。但其机制仍需进一步探讨。参考文献 1 马太芳，郭贤熙，李芳兰，等.孕鼠被动吸烟对仔鼠学习记忆的影响.山西医科大学学报，1999，30（4）:299-300. 2 马太芳，郭贤熙，李芳兰，等.被动吸烟对大鼠子代记忆功能和c-fos基因表达的影响.山西医科大学学报，2000，31（6）:486-487. 3 苏刚.神经生长因子在神经再生中的作用研究进展.实用儿科临床杂志，2003，18（2）:138. 4 饶志仁，岛田昌一，远山正弥，等.牛磺酸转运体的cDNA在大鼠脑内的分布.解剖学报，1997，28（1）:10-14. 5 何耀.被动吸烟的现状和相关研究的国内外进展.中国健康教育，1999，15（6）:9. 6 Levi-Montalcini R.The nerve growth factor thirty-five years later.Science，1987，237:1154-1162. 7 Chun LY，Paul HP.Role of nerve growth factor in the development of rat sympathetic neuron in vitro.Jcell Biol，1977，75:694-704. 8 Kunsel B，Rabin SJ，Hefti F，et al.Regulated neurotrophin receptor responsivevess during neuronal migration and early differentiation.J Neurosci，1994，14:1542-1544. 9 江黎明.神经生长因子的神经营养作用.广东医学院学报，1995，13（2）:113. 10 罗蓉.神经生长因子在神经系统发育中的作用.实用儿科临床杂志，2000，15（3）:177. 11 韩春来，王茂荣.影响脑功能的活性氨基酸牛磺酸.中国食物与营养，2001，17（4）:46. 12 肖荣，邱服斌，李秀花，等.牛磺酸对幼鼠脑神经