脑能量代谢与相关疾病(上)(5)
研究最多的神经退行性疾病主要是阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)，对这类疾病的病因已有了一定认识，形成了各种不同的病因学说，如自由基损伤学说，淀粉样蛋白损伤学说，钙超载学说、神经递质学说、细胞凋亡学说、能量代谢学说等。能量代谢学说不仅包括线粒体能量合成的研究，也包括线粒体功能变化及其他方面作用。
线粒体功能变化可以直接影响能量的代谢过程，造成脑能量供应障碍，在AD和PD病的形成中占有重要的地位。研究表明，AD和PD病人的脑神经细胞线粒体基因(mtDNA)发生损伤和突变，导致线粒体功能的降低。长期脑能量供应不足，是神经细胞功能变化和死亡的重要原因。线粒体在细胞凋亡的发生过程中也起到了关键作用，除氧自由基在细胞凋亡中发挥作用外，受损伤的线粒体释放凋亡因子和细胞色素C；激活caspase系统，成为细胞凋亡的重要途径。
已有报道，线粒体呼吸酶活性降低与多种神经退行性疾病有关。在Alzheimer’s desease(AD)病人的颞皮层，复合体III的核心蛋白1明显降低；在Down syndrome(DS)病人前脑皮层。复合体V的β链显著减少，线粒体酶的减少可能是DS病人能量代谢损伤的原因。线粒体酶的减少也可以导致DS和AD病人脑内活性氧的生成增加和神经细胞死亡和凋亡。
, 百拇医药
线粒体功能异常对神经细胞的氧化损伤有密切关系，如前所述，线粒体是体内氧自由基的重要来源，线粒体功能的变化，可以使正常的氧化还原过程产生更多的氧自由基，氧自由基的产生进一步加重了线粒体DNA、酶，膜脂质损伤，同时加重了神经细胞的破坏，造成神经细胞功能的降低或神经细胞的死亡。这些影响都与神经退行性疾病的产生有关。现有的研究结果提示，预防和治疗神经退行性疾病，也必须从多方面和多途径进行调节，改善线粒体功能和能量功能是重要的措施之一。
5.脑能量代谢与衰老 衰老是人的正常生理过程，但是，加速衰老进程的因素很多，阐明衰老机制，对于延缓衰老、延长人类寿命，提高老年人的健康水平和生活质量，仍是医学研究长期课题。关于衰老的机制研究证明，衰老过程中线粒体功能的减退，又可以从多方面影响衰老过程，如过氧化反应、细胞凋亡、细胞内钙超负荷等。
线粒体作为机体内氧自由基产生的主要来源，在正常生理条件下，产生的自由基可以被线粒体内的抗氧化体系所清除，这是由于线粒体内含有大量抗氧化酶如SOD和抗氧化物质和维生素E、C以及还原型谷胱甘肽、还原型辅酶Q等。机体的衰老使线粒体内抗氧化能力减退，而自由基的生成增多，使氧自由基对线粒体和细胞产生破坏作用。研究表明，有100多种人类的临床现象与活性氧代谢有关，其中包括动脉粥样硬化(atherosclerosis)，关节炎(arthritis)，自身免疫性疾病(autoimmune diseases)，肿瘤(cancers)，心脏病(heart disease)，脑血管意外(cerebrovascular accidents)以及衰老等。氧自由基可以使各种功能性物质结构和性质发生变化，如DNA、蛋白质、生物膜脂质，进而改变其功能，促进了衰老的发展过程。线粒体DNA的缺失是由于长期暴露于活性氧环境的结果。当mtDNA损伤到一定程度，细胞生物能量缺乏。这一机制是线粒体控制衰老理论(the mitochondrial clock theory of aging)或称为衰老膜假说(the membrane hypothesis of aging)的基础。
, 百拇医药
动物实验证明，能够改善老年动物模型线粒体功能的化合物，可以改善衰老引起的生理功能降低的表现。如线粒体代谢物α-硫辛酸(alpha-lipoic acid)和乙酰卡尼汀(acetyl L-carnitine)对老年性听力减退具有保护作用。24月龄的Fischer大鼠6周内听力阈低3-7dB，乙酰卡尼汀在给药期间可改善听阈。老年和老年耳聋相关的mtDNA突变减少。因此认为，衰老过程中线粒体功能，应用保护线粒体功能的物质可以减缓衰老，这种作用可能与保护和减缓衰老引起的mtDNA损伤，提高线粒体功能，改善能量供应有关。
6.其他脑能量代谢异常不仅与上述疾病关系密切，在其他多种疾病中也占有重要地位，包括某些遗传性疾病、外源性毒性物质引起的疾病和多种衰老过程中产生的疾病。应用保护线粒体功能的药物，是防治这类疾病的途径之一。, 百拇医药(杜冠华)
线粒体功能变化可以直接影响能量的代谢过程，造成脑能量供应障碍，在AD和PD病的形成中占有重要的地位。研究表明，AD和PD病人的脑神经细胞线粒体基因(mtDNA)发生损伤和突变，导致线粒体功能的降低。长期脑能量供应不足，是神经细胞功能变化和死亡的重要原因。线粒体在细胞凋亡的发生过程中也起到了关键作用，除氧自由基在细胞凋亡中发挥作用外，受损伤的线粒体释放凋亡因子和细胞色素C；激活caspase系统，成为细胞凋亡的重要途径。
已有报道，线粒体呼吸酶活性降低与多种神经退行性疾病有关。在Alzheimer’s desease(AD)病人的颞皮层，复合体III的核心蛋白1明显降低；在Down syndrome(DS)病人前脑皮层。复合体V的β链显著减少，线粒体酶的减少可能是DS病人能量代谢损伤的原因。线粒体酶的减少也可以导致DS和AD病人脑内活性氧的生成增加和神经细胞死亡和凋亡。
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线粒体功能异常对神经细胞的氧化损伤有密切关系，如前所述，线粒体是体内氧自由基的重要来源，线粒体功能的变化，可以使正常的氧化还原过程产生更多的氧自由基，氧自由基的产生进一步加重了线粒体DNA、酶，膜脂质损伤，同时加重了神经细胞的破坏，造成神经细胞功能的降低或神经细胞的死亡。这些影响都与神经退行性疾病的产生有关。现有的研究结果提示，预防和治疗神经退行性疾病，也必须从多方面和多途径进行调节，改善线粒体功能和能量功能是重要的措施之一。
5.脑能量代谢与衰老 衰老是人的正常生理过程，但是，加速衰老进程的因素很多，阐明衰老机制，对于延缓衰老、延长人类寿命，提高老年人的健康水平和生活质量，仍是医学研究长期课题。关于衰老的机制研究证明，衰老过程中线粒体功能的减退，又可以从多方面影响衰老过程，如过氧化反应、细胞凋亡、细胞内钙超负荷等。
线粒体作为机体内氧自由基产生的主要来源，在正常生理条件下，产生的自由基可以被线粒体内的抗氧化体系所清除，这是由于线粒体内含有大量抗氧化酶如SOD和抗氧化物质和维生素E、C以及还原型谷胱甘肽、还原型辅酶Q等。机体的衰老使线粒体内抗氧化能力减退，而自由基的生成增多，使氧自由基对线粒体和细胞产生破坏作用。研究表明，有100多种人类的临床现象与活性氧代谢有关，其中包括动脉粥样硬化(atherosclerosis)，关节炎(arthritis)，自身免疫性疾病(autoimmune diseases)，肿瘤(cancers)，心脏病(heart disease)，脑血管意外(cerebrovascular accidents)以及衰老等。氧自由基可以使各种功能性物质结构和性质发生变化，如DNA、蛋白质、生物膜脂质，进而改变其功能，促进了衰老的发展过程。线粒体DNA的缺失是由于长期暴露于活性氧环境的结果。当mtDNA损伤到一定程度，细胞生物能量缺乏。这一机制是线粒体控制衰老理论(the mitochondrial clock theory of aging)或称为衰老膜假说(the membrane hypothesis of aging)的基础。
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动物实验证明，能够改善老年动物模型线粒体功能的化合物，可以改善衰老引起的生理功能降低的表现。如线粒体代谢物α-硫辛酸(alpha-lipoic acid)和乙酰卡尼汀(acetyl L-carnitine)对老年性听力减退具有保护作用。24月龄的Fischer大鼠6周内听力阈低3-7dB，乙酰卡尼汀在给药期间可改善听阈。老年和老年耳聋相关的mtDNA突变减少。因此认为，衰老过程中线粒体功能，应用保护线粒体功能的物质可以减缓衰老，这种作用可能与保护和减缓衰老引起的mtDNA损伤，提高线粒体功能，改善能量供应有关。
6.其他脑能量代谢异常不仅与上述疾病关系密切，在其他多种疾病中也占有重要地位，包括某些遗传性疾病、外源性毒性物质引起的疾病和多种衰老过程中产生的疾病。应用保护线粒体功能的药物，是防治这类疾病的途径之一。, 百拇医药(杜冠华)