脑能量代谢与相关疾病(上)(4)
2.脑缺血再灌注对能量代谢的影响 脑缺血再灌注实际上就是暂时性脑缺血一定时间，随后恢复血液供应，这一病理过程造成的脑损伤可以分为缺血性损伤和再灌注损伤，后者又分为早期再灌注损伤和继发性损伤。缺血期的损伤如前所述，再灌注损伤的机制更为复杂。
脑缺血再灌注可导致多种致命性变化，包括膜完整性的破坏使离子代谢紊乱，进行性蛋白水解，翻译能力丧失而不能阻止损伤的发展，残存的信号传导减弱。再灌注早期，花生四烯酸代谢产生大量氧自由基，超氧化物介导储铁蛋白释放铁离子，NO生成。这些反应又进一步导致过氧化氮的生成，使蛋白硝基化和脂质过氧化，成为选择性敏感神经元细胞膜损伤的主要形式。再灌注过程中，线粒体代谢活动加强，可以产生大量自由基，而进一步造成细胞和线粒体自身的损伤。缺血期产生的高浓度儿茶酚胺又可以诱导线粒体释放caspase9和细胞色素C，成为细胞凋亡的重要原因。
动物实验证明，采用沙土鼠单侧颈总动脉结扎两次，每次10分钟的方法制备脑缺血模型，造成阈水平暂时性脑缺血后，脑组织梗死及选择性神经细胞死亡在不同的区域的坏死程度、组织ATP浓度与琥珀酸脱氢酶活性平行，最严重的表现分别发生在缺血后4天内，不同区域的先后顺序为：背外侧视丘(dorsolateral thalamus)>背外侧尾(dorsolateral caudate)>视神经皮质水平交叉(chiasmal level cortex)>海马CA3区(hippocampal CA3 sector)>海马CA区(hippocampal CA sector)。皮质漏斗区扩散的选择性神经死亡发生在缺血7天后，仅伴有轻度能量代谢的改变。研究结果表明线粒体酶功能异常导致的能量代谢损伤在沙土鼠脑缺血引起的梗死和选择性神经死亡中是关键因素。
, http://www.100md.com
伴随着脑缺血和再灌注产生的慢性有氧能量代谢损伤参与了继发性神经细胞死亡。丙酮酸脱氢酶复合体(pyruvate dehydrogenase complex, PDHC)的活性对再灌注十分敏感，再灌注后酶复合体活性降低，而且皮层神经细胞体酶含量明显减少，这种变化导致了能量合成的障碍，成为再灌注后脑损伤的部分原因。
脑缺血再灌注性损伤是近年来研究的重点内容，有大量文献报道，证明再灌注性损伤是一个复杂而且多因素的过程，单方面的理论不可能完全阐明其机制。同样，单方面发挥作用的药物也不能产生良好效果，这也可能是目前尚没有理想药物的主要原因。
3.脑外伤性疾病对能量代谢的影响 脑外伤虽然属于急性创伤性疾病，但常常由于继发性病变，导致严重的后遗症。脑外伤引起病变的因素很多，能量代谢的变化是重要的环节。脑外伤常常引起脑供氧不足，而导致能量合成减少，能量供应缺乏，继而导致细胞的死亡。脑外伤后及时恢复供氧非常重要，但是，如果脑外伤引起线粒体的功能损害，单纯的供氧并不能提高能量物质ATP的产量。研究证明，脑外伤病人的脑线粒体功能有明显的损伤。
, 百拇医药
由于创伤可以使脑内兴奋性氨基酸释放，细胞内钙离子浓度升高等内环境一系列变化，影响了线粒体的基本功能，成为线粒体功能异常的最初原因。另外，脑组织的炎症反应、机械应激反应、营养性信号转导的改变，都可能促使脑外伤过程中的线粒体损伤。线粒体功能的损伤，能量代谢功能降低，直接影响脑组织的恢复。
由于脑内进行的大规模氧化还原反应并消耗大量的氧，脑线粒体也是细胞内活性氧的最初来源，大量氧自由基的产生，是造成神经细胞损伤重要原因。细胞间的代谢联系也高度依赖于正常的线粒体功能。线粒体功能的损伤和改变，可以直接导致细胞死亡，或通过损伤细胞抵御应激刺激的能力，间接导致细胞死亡。
受损伤的线粒体可以释放凋亡基因进入细胞质，成为诱导凋亡的主要因素，细胞凋亡在神经外伤后神经功能缺损中具有重要作用。尽管线粒体释放细胞死亡蛋白信号引起细胞凋亡的机制尚有争论，线粒体功能的恢复和维持在脑外伤治疗中仍是不容忽视的环节，因此，改善脑外伤病人能量代谢功能是十分重要的治疗措施。
4.脑能量代谢与神经退行性疾病 有关神经退行性疾病的研究是近几十年来医学研究的重要课题，大量的研究结果不断发表。但是，对神经退行性疾病产生的机制，至今仍然没有阐明，因此，无论是对神经退行性疾病的预防策略还是长期有效的治疗措施都还没有公认有效的方案。, 百拇医药(杜冠华)
脑缺血再灌注可导致多种致命性变化，包括膜完整性的破坏使离子代谢紊乱，进行性蛋白水解，翻译能力丧失而不能阻止损伤的发展，残存的信号传导减弱。再灌注早期，花生四烯酸代谢产生大量氧自由基，超氧化物介导储铁蛋白释放铁离子，NO生成。这些反应又进一步导致过氧化氮的生成，使蛋白硝基化和脂质过氧化，成为选择性敏感神经元细胞膜损伤的主要形式。再灌注过程中，线粒体代谢活动加强，可以产生大量自由基，而进一步造成细胞和线粒体自身的损伤。缺血期产生的高浓度儿茶酚胺又可以诱导线粒体释放caspase9和细胞色素C，成为细胞凋亡的重要原因。
动物实验证明，采用沙土鼠单侧颈总动脉结扎两次，每次10分钟的方法制备脑缺血模型，造成阈水平暂时性脑缺血后，脑组织梗死及选择性神经细胞死亡在不同的区域的坏死程度、组织ATP浓度与琥珀酸脱氢酶活性平行，最严重的表现分别发生在缺血后4天内，不同区域的先后顺序为：背外侧视丘(dorsolateral thalamus)>背外侧尾(dorsolateral caudate)>视神经皮质水平交叉(chiasmal level cortex)>海马CA3区(hippocampal CA3 sector)>海马CA区(hippocampal CA sector)。皮质漏斗区扩散的选择性神经死亡发生在缺血7天后，仅伴有轻度能量代谢的改变。研究结果表明线粒体酶功能异常导致的能量代谢损伤在沙土鼠脑缺血引起的梗死和选择性神经死亡中是关键因素。
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伴随着脑缺血和再灌注产生的慢性有氧能量代谢损伤参与了继发性神经细胞死亡。丙酮酸脱氢酶复合体(pyruvate dehydrogenase complex, PDHC)的活性对再灌注十分敏感，再灌注后酶复合体活性降低，而且皮层神经细胞体酶含量明显减少，这种变化导致了能量合成的障碍，成为再灌注后脑损伤的部分原因。
脑缺血再灌注性损伤是近年来研究的重点内容，有大量文献报道，证明再灌注性损伤是一个复杂而且多因素的过程，单方面的理论不可能完全阐明其机制。同样，单方面发挥作用的药物也不能产生良好效果，这也可能是目前尚没有理想药物的主要原因。
3.脑外伤性疾病对能量代谢的影响 脑外伤虽然属于急性创伤性疾病，但常常由于继发性病变，导致严重的后遗症。脑外伤引起病变的因素很多，能量代谢的变化是重要的环节。脑外伤常常引起脑供氧不足，而导致能量合成减少，能量供应缺乏，继而导致细胞的死亡。脑外伤后及时恢复供氧非常重要，但是，如果脑外伤引起线粒体的功能损害，单纯的供氧并不能提高能量物质ATP的产量。研究证明，脑外伤病人的脑线粒体功能有明显的损伤。
, 百拇医药
由于创伤可以使脑内兴奋性氨基酸释放，细胞内钙离子浓度升高等内环境一系列变化，影响了线粒体的基本功能，成为线粒体功能异常的最初原因。另外，脑组织的炎症反应、机械应激反应、营养性信号转导的改变，都可能促使脑外伤过程中的线粒体损伤。线粒体功能的损伤，能量代谢功能降低，直接影响脑组织的恢复。
由于脑内进行的大规模氧化还原反应并消耗大量的氧，脑线粒体也是细胞内活性氧的最初来源，大量氧自由基的产生，是造成神经细胞损伤重要原因。细胞间的代谢联系也高度依赖于正常的线粒体功能。线粒体功能的损伤和改变，可以直接导致细胞死亡，或通过损伤细胞抵御应激刺激的能力，间接导致细胞死亡。
受损伤的线粒体可以释放凋亡基因进入细胞质，成为诱导凋亡的主要因素，细胞凋亡在神经外伤后神经功能缺损中具有重要作用。尽管线粒体释放细胞死亡蛋白信号引起细胞凋亡的机制尚有争论，线粒体功能的恢复和维持在脑外伤治疗中仍是不容忽视的环节，因此，改善脑外伤病人能量代谢功能是十分重要的治疗措施。
4.脑能量代谢与神经退行性疾病 有关神经退行性疾病的研究是近几十年来医学研究的重要课题，大量的研究结果不断发表。但是，对神经退行性疾病产生的机制，至今仍然没有阐明，因此，无论是对神经退行性疾病的预防策略还是长期有效的治疗措施都还没有公认有效的方案。, 百拇医药(杜冠华)