缺血缺氧对线粒体的影响及恩必普的药理作用(修改).ppt

缺血缺氧对线粒体的生理病理影响及恩必普的药理作用,卒中危害严重的全球性问题,LancetNeurol.2009;8(4):345-54.,死亡率：,中国“脑卒中”愈演愈烈,2009中国卫生统计年鉴,中国脑血管疾病发病率及死亡率再创新高,EuropeanHeartJournal(2012)33,213220,卒中,最新流调结果表明我国脑卒中患者已达到1160万。城市居民脑卒中死亡率126.3/10万人，农村152.1/10万人。,卒中死亡率/10万人,2010中国心血管病报告,中国卒中防治，任重道远,缺血性脑卒中引起缺血性级联反应,过去认为是脑血流中断后造成脑细胞灌注不足而导致脑细胞坏死。近代研究表明缺血性脑损伤中断和缺血性再灌注引起脑组织产生脑细胞损伤性级联反应（Cascadeofdamage）,缺血性级联反应至少包括4个时间点互相重叠的、互相影响、关联并形成恶性循环的病理生理机制：能量障碍、兴奋性氨基酸毒性、梗死周围去极化及炎症和程序性细胞凋亡,促进侧支循环建立,缩小梗死区,挽救半暗带区,改善脑组织供血,血管保护,保护缺血区微血管完整性减少缺血性再灌注损伤促进侧支循环建立促进微血管新生,挽救缺血半暗带保护神经元尽可能减小梗死面积,脑保护,缺血性卒中急性期主要治疗策略,半暗带挽救的主要途径,改善循环，增加缺血区灌注，以恢复半暗带区域细胞的正常生理功能,保护线粒体结构和功能的完整，维持能量供应，增强半暗带区域细胞对缺氧条件的耐受力，以保证细胞存活,线粒体：细胞能量产生的重要细胞器,线粒体是普遍存在于机体真核细胞内的的细胞器，它是能量产生（ATP）的主要场所；也是氧呼吸的主要场所细胞80%-90%的ATP由线粒体提供为细胞各种生物活动提供能量，在维持细胞正常生理功能和活性方面发挥着重要作用,线粒体近似圆形、棒状或线状，它分为四个部分：,外膜,内膜,膜间隙,基质,外膜：孔道蛋白、酶,内膜：含100种以上的多肽,基质：是内外膜之间的腔隙，内含多种酶,膜间隙：是内外膜之间的腔隙,线粒体的结构,线粒体的生物功能,调节钙浓度和钙信号,自由基产生和清除,细胞凋亡,线粒体的生物功能(线粒体呼吸链如何产生ATP),三羧酸循环产生的NADH（羟CoA脱氢酶）进入电子传递链（呼吸链）电子最终由线粒体复合酶传递给氧（O2），将有机化合物分解为最终产物水（H2O），同时释放能量！电子传递过程中电势不断降低，释放能量将质子泵出线粒体膜外，形成线粒体膜电位线粒体膜外质子由复合酶回流入膜内释放势能，使ADP磷酸化形成ATP,线粒体膜电位是产生ATP的驱动因素！,ATP是各种生命活动的基础,ATP,化学能,渗透能,机械能,电能,热能,物质主动转运,合成代谢,维持体温,生物电,肌肉收缩,脑能量代谢的生理特点,能量代谢旺盛,原料的连续供应,供应形式是ATP,能量储备低,线粒体功能障碍(产能减少)对脑组织各种细胞功能的影响,离子通道功能障碍动作电位无法产生,物质合成障碍,物质合成代谢障碍,神经信号传导障碍,营养神经功能障碍,修复和吞噬功能障碍,脑缺血对线粒体和细胞的损伤,凋亡基因,线粒体是缺血性卒中治疗的最佳靶点,保护或恢复线粒体功能的主要途径,维持代谢酶活性：线粒体呼吸链中包括多种不同的酶，这些酶活性的变化直接影响能量代谢过程和线粒体功能保护线粒体结构完整：自由基损伤、过氧化反应和离子通道状态改变都可引起线粒体肿胀或结构破坏减少mtDNA（mitochondrialDNA，线粒体基因组）损伤：线粒体功能和结构的变化很大程度上与mtDNA缺损有密切关系,恩必普独特的双重作用机制,1.LiuCL,etal.JournaloftheNeurologicalSciences2007;260:106-113.2.徐皓亮等.中国药理学与毒理学杂志1999;13:281-284.3.YanCH,etal.ActaPharmacolSin1998;19:117-120.4.徐皓亮等.药学学报1999;34:172-175.5.阎超华等.药学学报1998;33:881-885.6.LiaoSJ,etal.BrainRes2009;1289:69-78.7.李其富等.四川大学学报(医学版)2008;39:84-88.8.董高翔等.中国医学科学院学报2002;24:93-97.9.高钟生等.脑与神经疾病杂志2008;16:420-422.10.熊杰等.药学学报1999;34:241-245.11.熊杰等.中药药理与临床2007;23:73-76.12.LiL,etal.BrainRes2009;1290:91-101.13.ChangQ,etal.ActaPharmacolSin2003;24:796-804.,23,恩必普减轻OGD（oxygen-glucosedepriration，氧-葡萄糖剶夺）后血管内皮细胞线粒体的裂解,LiL,etal.DL-3-n-butylphthalideprotectsendothelialcellsagainstoxidative/nitrosativestress,mitochondrialdamageandsubsequentcelldeathafteroxygenglucosedeprivationinvitro.BrainRes2009;1290:91-101.,正常对照组,低糖低氧对照组,低糖低氧NBP组,OGD后3小时，OGD处理同时加入NBP,*P0.05vs正常对照组#P0.01vs低糖低氧对照组,0,10,20,30,40,50,*,#,*,线粒体裂解细胞比例(%),正常对照组,低糖低氧对照组,低糖低氧NBP组,24,恩必普减少OGD（oxygenglucosedeprivation）后血管内皮细胞线粒体活性氧的生成,LiL,etal.DL-3-n-butylphthalideprotectsendothelialcellsagainstoxidative/nitrosativestress,mitochondrialdamageandsubsequentcelldeathafteroxygenglucosedeprivationinvitro.BrainRes2009;1290:91-101.,正常对照组,低糖低氧对照组,低糖低氧NBP组,Mitosox,Mitotracker,Merge,OGD后1小时，OGD处理同时加入NBP,正常对照组,低糖低氧对照组,低糖低氧NBP组,0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,平均光密度,*,*P0.05vs正常对照组#P0.05vs低糖低氧对照组,#,*,恩必普减轻OGD后血管内皮细胞的损伤,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,细胞活力(与对照组比值),1uM,10uM,100uM,0.01uM,0.1uM,*,*,*,*P0.01vsOGD+对照组,OGD,OGD+对照组,OGD+NBP组,LiL,etal.DL-3-n-butylphthalideprotectsendothelialcellsagainstoxidative/nitrosativestress,mitochondrialdamageandsubsequentcelldeathafteroxygenglucosedeprivationinvitro.BrainRes2009;1290:91-101.,OGD6小时，OGD处理同时加入NBP后24小时,恩必普减轻OGD后血管内皮细胞形态改变,0,5,10,15,20,25,30,正常对照组,低糖低氧对照组,低糖低氧NBP组,B1,B2,正常对照组,低糖低氧对照组,低糖低氧NBP组,异常核细胞比例(%),*,*P0.05vs低糖低氧对照组,LiL,etal.DL-3-n-butylphthalideprotectsendothelialcellsagainstoxidative/nitrosativestress,mitochondrialdamageandsubsequentcelldeathafteroxygenglucosedeprivationinvitro.BrainRes2009;1290:91-101.,OGD6小时，OGD处理同时加入NBP后24小时,恩必普提高慢性脑低灌注大鼠前脑线粒体ATP酶的活性,双侧颈总动脉结扎术后4周腹腔注射恩必普，连续4周,高钟生,等.丁苯酞注射液对慢性脑低灌注状态大鼠前脑线粒体超微结构及ATP酶活性的影响.脑与神经疾病杂志2008;16(4):420-422.,*,#,ATP酶活性(umolPi/mgprotein/hour),*P0.01vs生理盐水组#P0.01vs假手术组,恩必普提高脑缺血再灌注大鼠线粒体ATPase的活性,董高翔,等.丁基苯酞对局部脑缺血再灌注大鼠线粒体ATPase,抗氧化酶活性和脂质过氧化的影响.中国医学科学院学报2002;24(1):93-97.,局灶性缺血2小时，再灌注24小时，缺血前10分钟腹腔注射NBP,ATPase活力(活力单位),Na+-K+-ATPase,Ca2+-ATPase,#,#,*,*,*,*,*,*,*P0.05,*P0.01vs对照组#P0.01vs假手术组,恩必普明显改善低糖低氧引起的神经元线粒体复合酶活性的降低,复合酶活性(mol/mg/minn),正常组,低糖低氧组,NBP10-6mol/L,NBP10-5mol/L,NBP10-4mol/L,*,*,*,*P0.01vs低糖低氧组,熊杰,等.丁基苯酞对原代培养神经元线粒体功能的保护作用.中药药理与临床2007;23(5):73-76.,低糖低氧处理6小时，低糖低氧处理同时加入NBP,恩必普减轻低糖低氧引起的神经元线粒体膜电位的降低,熊杰,等.丁基苯酞对原代培养神经元线粒体功能的保护作用.中药药理与临床2007;23(5):73-76.,线粒体膜电位(与正常组比值,%),0,20,40,60,80,100,120,0,1,2,3,低糖低氧时间(小时),正常,低糖低氧,NBP1umol/L,NBP10umol/L,NBP100umol/L,低糖低氧处理同时加入NBP,恩必普明显改善低糖低氧引起的神经元线粒体膜流动性的降低,微粘度,正常组,低糖低氧组,NBP10-6mol/L,NBP10-5mol/L,NBP10-4mol/L,*,*,*,*,*P0.01vs低糖低氧组,熊杰,等.丁基苯酞对原代培养神经元线粒体功能的保护作用.中药药理与临床2007;23(5):73-76.,低糖低氧处理6小时，低糖低氧处理同时加入NBP,恩必普抑制黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶xanthine-xanthineoxidase）反应系统中自由基的产生,ChongZZ,etal.Effectof3-n-butylphthalideonreperfusioninducedlipidperoxidationfollowingcerebralischemiainratsandsuperoxideradicalformationinvitro.ActaPharmacolSin1999;8(2):95-99.,20,40,60,80,100,120,0,10,20,30,40,黄嘌呤氧化酶活性(与对照组百分比,%),超氧游离基(umol/L30min),对照组,NBP0.1umol/L,NBP1umol/L,NBP10umol/L,*,*,*,*,*,*,*P0.01vs对照组,催化黄嘌呤氧化为尿酸的酶是嘌呤代谢重要作用,恩必普提高血管性痴呆患者血清SOD（超氧物岐化酶）和GSH-PX（谷胱甘肽过氧化酶）的含量,*,*P0.05vs治疗前,60例血管性痴呆患者服用恩必普200mgtid，连服20天,王滨,等.丁基苯酞对血管性痴呆患者自由基及血液流变学的影响.中国实用神经疾病杂志2008;11(12):44-46.,健康组,治疗前,治疗后,血清SOD含量(),健康组,治疗前,治疗后,血清GSH-PX含量(),*P0.05vs治疗前,*,恩必普减少缺血再灌注大鼠线粒体Caspase3的激活,Sham,3h,6h,12h,24h,72h,缺血2h后再灌注时间,Sham,Vehicle,NBP5mg/kg,NBP10mg/kg,缺血2h后再灌注24h,Caspase3,-Actin,-32000(原Caspase3),-17000(活性片段),假手术,模型对照组,NBP5mg/kg,NBP10mg/kg,MCAO大鼠2小时后再灌注24小时，缺血后10分钟腹腔注射NBP,ChangQ,etal.Effectsofchiral3-n-butylphthalideonapoptosisinducedbytransientfocalcerebralischemiainrats.ActaPharmacolSin2003;24(8):796-804.,Caspase3,-Actin,-32000(原Caspase3),-17000(活性片段),Mr,Mr,0,50,100,150,200,活性片段(Mr=1700),原Caspase3(Mr=3200),Caspase3表达(与对照组百分比),*,*,*P0.05,*P0.01vs模型对照组,#P0.01vs假手术组,*,*,#,#,*,*,恩必普降低低糖低氧引起的神经细胞坏死和凋亡,坏死/凋亡率(%),*,*,*,*,*,*P0.05,*P0.01vs低糖低氧组,*,*,熊杰,等.丁基苯酞对原代培养神经元线粒体功