神经节苷脂对急性低氧大鼠脑皮层神经元的保护作用研究
作者：谢印芝 张波 杨曦明 尹昭云 白景文 杨海贤
单位：谢印芝 张波 杨曦明 尹昭云(军事医学科学院卫生学环境医学研究所，天津 300050)；白景文 杨海贤(天津医科大学电镜测试中心，天津 300701)
关键词：急性高空缺氧；神经节苷脂类；超微结构；神经元；大鼠
航天医学与医学工程000309摘要： 目的 观察外源性神经节苷脂对急性减压低氧大鼠脑神经元的保护作用，为临床应用提供依据。 方法 15只Wistar大鼠随机分为：低氧组A、低氧组B与常氧组。低氧组A置于海拔7000 m，持续5 h，低氧组B在低氧3 d前腹腔注射神经节苷脂(100 mg/kg/d)，其余与低氧组A相同。电镜观察各组脑皮层神经元的超微结构改变。 结果 低氧组B动物的脑神经元胞体、细胞骨架和突触结构损伤的程度明显轻于低氧组A。 结论 神经节苷脂对低氧性脑损伤有一定的保护作用，这可能与其减少低氧时胞内Ca2+蓄积和稳定CaM水平与CaM Kinase Ⅱ活性变化有关。
, http://www.100md.com
中图分类号：R852.11 文献标识码：A
文章编号：1002-0837(2000)03-0191-05
Protective Effects of Gangliosides on Cerebral Neuronal Damage of Rat during Acute Hypoxia
XIE Yin-zhi，ZHANG Bo,YANG Xi-ming，YIN Zhao-yun，BAI Jing-wen，YANG Hai-xian
Abstract： Objective To observe the preventive and therapeutic effects of gangliosides on acute altitude hypoxic brain damage. Method Fifteen Wistar rats, weighed 180～220 g, were randomly divided into 3 groups,hypoxia group A,hypoxia group B and normoxia group. The rats in hypoxia group A were exposed to a simulated altitude of 7000 m for 5 hours and the rats in hypoxia group B were exposed to hypoxia after intraperitoneal administration of mixed gangliosides(100 mg/kg/d) for 3 days. Result Gangliosides could ameliorate the severity of damage in neuronal bodies、cellular skeletons and synapses, especially in synapses. Conclusion It is suggested that gangliosides are effective in preventing and treating hypoxic brain damages by decreasing the accumulation of intracellular Ca2+,and stabilizing CaM and CaM PKII activity during acute hypoxia.
, 百拇医药
Key words：acute altitude hypoxia;gangliosides;ultrastructure;neurons;rats
外源性神经节苷脂在神经系统的发育和创伤修复中有重要的作用，但有关神经节苷脂对低氧性脑损伤的保护作用研究未见报道[1] 。我们曾观察到，急性减压低氧(模拟海拔7000m)可导致大鼠脑皮层神经元内Ca2+过量蓄积及活性CaM含量与CaM Kinase Ⅱ活性明显降低，神经节苷脂有稳定以上指标变化的作用[2]。本研究将观察神经节苷脂对急性减压低氧大鼠脑皮层神经元超微结构的影响，旨在为临床应用以防治低氧性脑损伤提供实验依据。
方 法
动物实验
实验用军事医学科学院动物中心提供的Wistar雄性大鼠，体重180～220 g，共15只，以体重随机分3组：急性低氧A组，急性低氧B(神经节苷脂)组和常氧对照组。各组动物分别饲养，自由进食饮水。低氧组A置于低压舱内以减压的方式模拟海拔7000 m连续低氧5 h，下舱后处死取脑组织，低氧组B在低氧3 d前腹腔注射神经节苷脂100 mg/kg/d，连续3 d，于第4天实验前30 min再给药1次，其余与低氧组A相同[2] 。
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超微结构分析
取脑前区皮层立即用2.5%戊二醛—多聚甲醛固定，1%四氧化锇后固定，乙醇梯度脱水，Epon812包埋，LKB-V超薄切片机切片，铀、铅染色，JEQL-100CX透射电镜观察。拍摄随机视野的照片，将图片输入VAX-II-M75图象分析系统，对突触结构进行统计分析。主要观察神经元胞体、细胞骨架、线粒体及突触。病变程度依轻重分0、1、2、3四级，分级参考标准如下：
基本正常(0级) 细胞核、细胞器及胞膜结构基本正常，病变轻微，一般仅限于线粒体，线粒体嵴与间质仅见轻度灶性溶解，粗面内质网示轻度局部性脱颗粒，未见其它病变。
轻度损伤(1级) 细胞核变化仅限于核周间隙扩张，线粒体嵴与基质呈轻度溶解，粗面内质网轻度脱颗粒，微管、微丝及突触无突出病变。
中度损伤(2级) 细胞核周间隙扩张，核被膜轻度溶解；线粒体嵴与间质中度溶解；粗面内质网脱颗粒，池扩张；有髓神经鞘轻度变性，膜轻度溶解，高尔基氏器池扩张，膜溶解，多聚核糖体轻度减少，溶酶体增多；轴突微管、中微丝、微丝轻度减少、溶解；突触前后膜溶解，突触间隙膜溶解和电子致密物堆积，电子致密层变薄或不规则变厚，突触内线粒体与粗面内质网池扩张、膜溶解，小泡膜轻度溶解。
, 百拇医药
重度损伤(3级) 细胞膜见粒小溶解灶，核周间隙显著扩张，核被膜明显溶解；线粒体膜，尤其外膜、嵴与间质明显溶解；粗面内质网明显脱颗粒，膜溶解，池高度扩张；高尔基氏器池扩张，膜溶解，多聚核糖体明显区域性减少，溶酶体明显增多；有髓神经鞘明显变性，棘突膜明显溶解，轴突微管、中微丝、微丝显著排列紊乱；突触前后膜显著溶解，突触间隙膜溶解和高度电子致密物堆积，电子致密层明显变薄或不规则变厚，突触内线粒体与粗面内质网池明显扩张、膜溶解，突触小泡膜明显溶解。
中度损伤、重度损伤多伴有血脑屏障改变，血管周围星形胶质细胞的足突明显乃至高度水肿，其它细胞器显有变性、减少。
结 果
神经元胞体的变化 由Fig.1、2、3及Tab.1可见，低氧后大鼠脑皮层神经元胞体明显损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤减轻。
, 百拇医药
图1 急性低氧A组神经元胞体
Fig.1 Neuronal body of acute hypoxia group A 19500×0.49
图2 急性低氧B组神经元胞体
Fig.2 Neuronal body of acute hypoxia group B 19500×0.49
图3 常氧对照组神经元胞体
Fig.3 Neuronal body of group control 19500×0.49
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表1 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元的影响
Table 1 Effects of gangliosides on neuron of cerebral cortex in rat during hypoxia pathological changes
grade of pathological changes
hypoxia A
hypoxia B
(with ganglioside)
Normoxia
dissolve of karyomembrane perinuclear cisterna dilation
, http://www.100md.com
2
1
0
polyribosome decrease
3
2
0
dissolve of mitochondrial membrane and cristae
3
2
0
degranulation of RER cisternae dilation dissolve of RER membrane
, http://www.100md.com
3
2
0
Golgi dilation dissolve of Golgi membrane
2
2
0
Lysosome increase
2
3
0
神经元细胞骨架的变化 从Fig. 4、5、6及Tab.2可见，低氧后大鼠脑皮层神经元骨架严重损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤明显减轻。
, http://www.100md.com
图4 急性低氧A组神经元骨架
Fig.4 Neuronal skeleton of acute hypoxia group A 19500×0.49
图5 急性低氧B组神经元骨架
Fig.5 Neuronal skeleton of acute hypoxia group B 19500×0.49
图6 常氧对照组神经元骨架
Fig.6 Neuronal skeleton of group control 9900×0.49
, http://www.100md.com
表2 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元骨架的影响
Table 2 Effect of gangliosides on neuronal skeleton of cerebral cortex in rat during hypoxia pathological changes
grade of pathological changes
hypoxia A
hypoxia B
normoxia
microtubule disorganization
3
, 百拇医药
3
0
microtubule decrease
3
2
0
microfilament/intermediate filament disorganization
2
2
0
microfilament/intermediate filament decrease,dissolve
, 百拇医药
3
2
0
神经细胞突触结构的变化 由Fig. 7、8、9及Tab.3可见，低氧后大鼠脑皮层神经元明显损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤明显减轻。从Fig 10、11、12及Tab4可见，低氧后大鼠脑皮层神经元骨架严重损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤明显减轻。
图7 急性低氧A组神经元突触
Fig.7 Synapse of acute hypoxia group A 30000×0.49
, http://www.100md.com
图8 急性低氧B组神经元突触
Fig.8 Synapse of acute hypoxia group B 30000×0.49
图9 常氧对照组神经元突触
Fig.9 Synapse of group control
30000×0.49
图10 急性低氧A组神经元突触密度
Fig.10 Synaptic density of acute hypoxia group A 9900×0.49
, 百拇医药
图11 急性低氧B组神经元突触密度
Fig.11 Synaptic density of acute hypoxia group B 9900×0.49
图12 常氧对照组神经元突触密度
Fig.12 Synaptic density of group control 9900×0.49
表3 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元突触结构的影响
Table 3 Effect of gangliosides on neuronal synapse of cerebral cortex in rat during hypoxia pathological changes
, 百拇医药
grade of pathological changes
hypoxia A
hypoxia B
normoxia
dissolve of local membrane
2
1
0
dissolve of synapse cleft
3
2
, 百拇医药
0
dissolve of mitochondrial membrane /cristae
3
2
0
degranulation of RER dilation of cisternae
3
2
0
dissolve of synapse vesicles
2
, 百拇医药
2
0
表4 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元突触密度和线粒体完好率的影响
Table 4 Effect of gangliosides on neuronal synaptic density and mitochondrial intact rate of cerebral cortex in rat during hypoxia group
synapse density
synapse vesicle density
rate of intact mitochondia(%)
Hypoxia A
, 百拇医药
36.7±4.3
28.9±3.8
41.0±5.8
Hypoxia B
40.0±3.6
34.4±4.0**
57.5±6.0**
Normoxia
51.3±4.1*
45.0±3.9
76.4±7.9
, 百拇医药
Note:*P<0.05，as compared with the two other groups; **P<0.01，as compared with the two other groups;synaps density=amount of synapses/10μm2; synapse vesicle density=amount of synaptic vesicles/amount of synapses讨 论
低氧引起脑组织病理损伤的报道较多，而防治措施研究较少。本研究不仅观察了急性低氧导致大鼠脑皮层神经元超微结构的病理改变并对有关结构进行定量分析，而且探讨了外源性神经节苷脂的保护效果。本研究结果表明，神经节苷脂可有效地减轻急性低氧大鼠脑皮层神经元损伤程度，对细胞骨架和突触的保护作用更为明显。神经节苷脂是一种糖鞘脂，在哺乳动物脑中含量最高，尤其富集于突触膜上，已证明外源性神经节苷脂在神经系统的发育和损伤修复中具重要作用[1]。据报道，脑外伤、中毒后给予神经节苷脂可以稳定细胞膜上Na+,K+ —ATPase与Mg++—ATPase活性，改善离子平衡，减轻脑损伤，促进功能恢复；或者减轻兴奋性氨基酸引起的继发性损害[3]。
, 百拇医药
有关低氧时外源性神经节苷脂对减压低氧性脑损伤保护作用机制的研究未见报道，我们认为除可能与以上原因有关外，还与其在相同低氧条件下减少胞内Ca2+蓄积和稳定CaM水平与CaM KinaseⅡ活性变化有关。我们曾观察到，低氧时神经节苷脂大鼠脑皮层神经元内Ca2+升高幅度、CaM含量与CaM KinaseⅡ活性降低水平虽高于常氧对照组，但明显低于单纯急性低氧组;低氧时小鼠脑组织中的神经节苷脂含量明显下降[4]。我们知道，CaM与CaM KinaseⅡ在动物脑组织中最高，特别是CaM KinaseⅡ在脑组织仅存于神经元中，树突和突触后致密体内尤为丰富，为突触后膜的重要成份。正常情况下，CaM与组成微管的微管蛋白结合形成管蛋白二聚体，后者再组装成微管，微管对神经元轴浆运输、信息传递和营养物质转运起重要作用；CaM KinaseⅡ还参与突触可塑性的调节，包括突触结合的可塑性和传递的可塑性。前者指突触形态变化、新突触联系的形成和传递功能的建立，后者指突触反复活动，引起突除传递效率的变化[5]。因此，低氧时给予神经节苷脂有助与维持膜结构与功能的完整性，调节CaM与CaM KinaseⅡ的变化，维持微管和突触正常的结构与功能，从而发挥保护低氧时脑神经元损伤的重要作用。
, 百拇医药
Address reprint requests to:XIE Yin-zhi.Institute of Hygiene and Environmental Medicine Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300050,China
[参考文献]
[1] SUN Xing-bin,XIE Yin-zhi,YIN Zhao-yun et al.Effects of ganglioside on Ca2+,CaM content and CaM PK Ⅱ activity in cerebral cortex of rat under hypoxia[J].Space Medicine & Medical Engineering,1996,9(2):115～117
孙兴斌, 谢印芝, 尹昭云等. 神经节苷脂对低氧大鼠脑钙、钙调素及蛋白激酶Ⅱ的影响[J].航天医学与医学工程, 1996, 9(2):115～117
, http://www.100md.com
[2] Rotondo G, Maniero G,Toflano G. New perspectives in the treatment of hypoxic and ischemic brain damage[J]. Aviation Space and Environmental Medicine,1990,61:162～164
[3] Svennerholm, L. Gangliosides-a new therapeutic agent against stroke and Alzheimer's disease[J]. Life Science, 1994,25:2125～2131
[4] Pan Ying，Yang Dianer， Yu Peilan. The effect of gangliside and animal protecting effect in acute and repetitive hypoxia[J]. J of Capital Univ of Medical Sciences，1998,19(1)：9～12
潘 颖,杨典洱,于培兰.小鼠急性重复缺氧对脑神经节苷脂的影响[J]. 首都医科大学学报, 1998, 19(1):9～12
[5] Bronstein,JM. Farber,DB. Wasterlain,CG. Regulation of type-II calmodulin kinase:functional implications[J].Brain Research Reviews,1993,18(1)：135～142
收稿日期：1999-09-16, http://www.100md.com
单位：谢印芝 张波 杨曦明 尹昭云(军事医学科学院卫生学环境医学研究所，天津 300050)；白景文 杨海贤(天津医科大学电镜测试中心，天津 300701)
关键词：急性高空缺氧；神经节苷脂类；超微结构；神经元；大鼠
航天医学与医学工程000309摘要： 目的 观察外源性神经节苷脂对急性减压低氧大鼠脑神经元的保护作用，为临床应用提供依据。 方法 15只Wistar大鼠随机分为：低氧组A、低氧组B与常氧组。低氧组A置于海拔7000 m，持续5 h，低氧组B在低氧3 d前腹腔注射神经节苷脂(100 mg/kg/d)，其余与低氧组A相同。电镜观察各组脑皮层神经元的超微结构改变。 结果 低氧组B动物的脑神经元胞体、细胞骨架和突触结构损伤的程度明显轻于低氧组A。 结论 神经节苷脂对低氧性脑损伤有一定的保护作用，这可能与其减少低氧时胞内Ca2+蓄积和稳定CaM水平与CaM Kinase Ⅱ活性变化有关。
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中图分类号：R852.11 文献标识码：A
文章编号：1002-0837(2000)03-0191-05
Protective Effects of Gangliosides on Cerebral Neuronal Damage of Rat during Acute Hypoxia
XIE Yin-zhi，ZHANG Bo,YANG Xi-ming，YIN Zhao-yun，BAI Jing-wen，YANG Hai-xian
Abstract： Objective To observe the preventive and therapeutic effects of gangliosides on acute altitude hypoxic brain damage. Method Fifteen Wistar rats, weighed 180～220 g, were randomly divided into 3 groups,hypoxia group A,hypoxia group B and normoxia group. The rats in hypoxia group A were exposed to a simulated altitude of 7000 m for 5 hours and the rats in hypoxia group B were exposed to hypoxia after intraperitoneal administration of mixed gangliosides(100 mg/kg/d) for 3 days. Result Gangliosides could ameliorate the severity of damage in neuronal bodies、cellular skeletons and synapses, especially in synapses. Conclusion It is suggested that gangliosides are effective in preventing and treating hypoxic brain damages by decreasing the accumulation of intracellular Ca2+,and stabilizing CaM and CaM PKII activity during acute hypoxia.
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Key words：acute altitude hypoxia;gangliosides;ultrastructure;neurons;rats
外源性神经节苷脂在神经系统的发育和创伤修复中有重要的作用，但有关神经节苷脂对低氧性脑损伤的保护作用研究未见报道[1] 。我们曾观察到，急性减压低氧(模拟海拔7000m)可导致大鼠脑皮层神经元内Ca2+过量蓄积及活性CaM含量与CaM Kinase Ⅱ活性明显降低，神经节苷脂有稳定以上指标变化的作用[2]。本研究将观察神经节苷脂对急性减压低氧大鼠脑皮层神经元超微结构的影响，旨在为临床应用以防治低氧性脑损伤提供实验依据。
方 法
动物实验
实验用军事医学科学院动物中心提供的Wistar雄性大鼠，体重180～220 g，共15只，以体重随机分3组：急性低氧A组，急性低氧B(神经节苷脂)组和常氧对照组。各组动物分别饲养，自由进食饮水。低氧组A置于低压舱内以减压的方式模拟海拔7000 m连续低氧5 h，下舱后处死取脑组织，低氧组B在低氧3 d前腹腔注射神经节苷脂100 mg/kg/d，连续3 d，于第4天实验前30 min再给药1次，其余与低氧组A相同[2] 。
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超微结构分析
取脑前区皮层立即用2.5%戊二醛—多聚甲醛固定，1%四氧化锇后固定，乙醇梯度脱水，Epon812包埋，LKB-V超薄切片机切片，铀、铅染色，JEQL-100CX透射电镜观察。拍摄随机视野的照片，将图片输入VAX-II-M75图象分析系统，对突触结构进行统计分析。主要观察神经元胞体、细胞骨架、线粒体及突触。病变程度依轻重分0、1、2、3四级，分级参考标准如下：
基本正常(0级) 细胞核、细胞器及胞膜结构基本正常，病变轻微，一般仅限于线粒体，线粒体嵴与间质仅见轻度灶性溶解，粗面内质网示轻度局部性脱颗粒，未见其它病变。
轻度损伤(1级) 细胞核变化仅限于核周间隙扩张，线粒体嵴与基质呈轻度溶解，粗面内质网轻度脱颗粒，微管、微丝及突触无突出病变。
中度损伤(2级) 细胞核周间隙扩张，核被膜轻度溶解；线粒体嵴与间质中度溶解；粗面内质网脱颗粒，池扩张；有髓神经鞘轻度变性，膜轻度溶解，高尔基氏器池扩张，膜溶解，多聚核糖体轻度减少，溶酶体增多；轴突微管、中微丝、微丝轻度减少、溶解；突触前后膜溶解，突触间隙膜溶解和电子致密物堆积，电子致密层变薄或不规则变厚，突触内线粒体与粗面内质网池扩张、膜溶解，小泡膜轻度溶解。
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重度损伤(3级) 细胞膜见粒小溶解灶，核周间隙显著扩张，核被膜明显溶解；线粒体膜，尤其外膜、嵴与间质明显溶解；粗面内质网明显脱颗粒，膜溶解，池高度扩张；高尔基氏器池扩张，膜溶解，多聚核糖体明显区域性减少，溶酶体明显增多；有髓神经鞘明显变性，棘突膜明显溶解，轴突微管、中微丝、微丝显著排列紊乱；突触前后膜显著溶解，突触间隙膜溶解和高度电子致密物堆积，电子致密层明显变薄或不规则变厚，突触内线粒体与粗面内质网池明显扩张、膜溶解，突触小泡膜明显溶解。
中度损伤、重度损伤多伴有血脑屏障改变，血管周围星形胶质细胞的足突明显乃至高度水肿，其它细胞器显有变性、减少。
结 果
神经元胞体的变化 由Fig.1、2、3及Tab.1可见，低氧后大鼠脑皮层神经元胞体明显损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤减轻。
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图1 急性低氧A组神经元胞体
Fig.1 Neuronal body of acute hypoxia group A 19500×0.49
图2 急性低氧B组神经元胞体
Fig.2 Neuronal body of acute hypoxia group B 19500×0.49
图3 常氧对照组神经元胞体
Fig.3 Neuronal body of group control 19500×0.49
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表1 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元的影响
Table 1 Effects of gangliosides on neuron of cerebral cortex in rat during hypoxia pathological changes
grade of pathological changes
hypoxia A
hypoxia B
(with ganglioside)
Normoxia
dissolve of karyomembrane perinuclear cisterna dilation
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2
1
0
polyribosome decrease
3
2
0
dissolve of mitochondrial membrane and cristae
3
2
0
degranulation of RER cisternae dilation dissolve of RER membrane
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3
2
0
Golgi dilation dissolve of Golgi membrane
2
2
0
Lysosome increase
2
3
0
神经元细胞骨架的变化 从Fig. 4、5、6及Tab.2可见，低氧后大鼠脑皮层神经元骨架严重损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤明显减轻。
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图4 急性低氧A组神经元骨架
Fig.4 Neuronal skeleton of acute hypoxia group A 19500×0.49
图5 急性低氧B组神经元骨架
Fig.5 Neuronal skeleton of acute hypoxia group B 19500×0.49
图6 常氧对照组神经元骨架
Fig.6 Neuronal skeleton of group control 9900×0.49
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表2 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元骨架的影响
Table 2 Effect of gangliosides on neuronal skeleton of cerebral cortex in rat during hypoxia pathological changes
grade of pathological changes
hypoxia A
hypoxia B
normoxia
microtubule disorganization
3
, 百拇医药
3
0
microtubule decrease
3
2
0
microfilament/intermediate filament disorganization
2
2
0
microfilament/intermediate filament decrease,dissolve
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3
2
0
神经细胞突触结构的变化 由Fig. 7、8、9及Tab.3可见，低氧后大鼠脑皮层神经元明显损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤明显减轻。从Fig 10、11、12及Tab4可见，低氧后大鼠脑皮层神经元骨架严重损伤，但神经节苷脂组(急性低氧B组)损伤明显减轻。
图7 急性低氧A组神经元突触
Fig.7 Synapse of acute hypoxia group A 30000×0.49
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图8 急性低氧B组神经元突触
Fig.8 Synapse of acute hypoxia group B 30000×0.49
图9 常氧对照组神经元突触
Fig.9 Synapse of group control
30000×0.49
图10 急性低氧A组神经元突触密度
Fig.10 Synaptic density of acute hypoxia group A 9900×0.49
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图11 急性低氧B组神经元突触密度
Fig.11 Synaptic density of acute hypoxia group B 9900×0.49
图12 常氧对照组神经元突触密度
Fig.12 Synaptic density of group control 9900×0.49
表3 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元突触结构的影响
Table 3 Effect of gangliosides on neuronal synapse of cerebral cortex in rat during hypoxia pathological changes
, 百拇医药
grade of pathological changes
hypoxia A
hypoxia B
normoxia
dissolve of local membrane
2
1
0
dissolve of synapse cleft
3
2
, 百拇医药
0
dissolve of mitochondrial membrane /cristae
3
2
0
degranulation of RER dilation of cisternae
3
2
0
dissolve of synapse vesicles
2
, 百拇医药
2
0
表4 神经节苷脂对低氧大鼠脑皮层神经元突触密度和线粒体完好率的影响
Table 4 Effect of gangliosides on neuronal synaptic density and mitochondrial intact rate of cerebral cortex in rat during hypoxia group
synapse density
synapse vesicle density
rate of intact mitochondia(%)
Hypoxia A
, 百拇医药
36.7±4.3
28.9±3.8
41.0±5.8
Hypoxia B
40.0±3.6
34.4±4.0**
57.5±6.0**
Normoxia
51.3±4.1*
45.0±3.9
76.4±7.9
, 百拇医药
Note:*P<0.05，as compared with the two other groups; **P<0.01，as compared with the two other groups;synaps density=amount of synapses/10μm2; synapse vesicle density=amount of synaptic vesicles/amount of synapses讨 论
低氧引起脑组织病理损伤的报道较多，而防治措施研究较少。本研究不仅观察了急性低氧导致大鼠脑皮层神经元超微结构的病理改变并对有关结构进行定量分析，而且探讨了外源性神经节苷脂的保护效果。本研究结果表明，神经节苷脂可有效地减轻急性低氧大鼠脑皮层神经元损伤程度，对细胞骨架和突触的保护作用更为明显。神经节苷脂是一种糖鞘脂，在哺乳动物脑中含量最高，尤其富集于突触膜上，已证明外源性神经节苷脂在神经系统的发育和损伤修复中具重要作用[1]。据报道，脑外伤、中毒后给予神经节苷脂可以稳定细胞膜上Na+,K+ —ATPase与Mg++—ATPase活性，改善离子平衡，减轻脑损伤，促进功能恢复；或者减轻兴奋性氨基酸引起的继发性损害[3]。
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有关低氧时外源性神经节苷脂对减压低氧性脑损伤保护作用机制的研究未见报道，我们认为除可能与以上原因有关外，还与其在相同低氧条件下减少胞内Ca2+蓄积和稳定CaM水平与CaM KinaseⅡ活性变化有关。我们曾观察到，低氧时神经节苷脂大鼠脑皮层神经元内Ca2+升高幅度、CaM含量与CaM KinaseⅡ活性降低水平虽高于常氧对照组，但明显低于单纯急性低氧组;低氧时小鼠脑组织中的神经节苷脂含量明显下降[4]。我们知道，CaM与CaM KinaseⅡ在动物脑组织中最高，特别是CaM KinaseⅡ在脑组织仅存于神经元中，树突和突触后致密体内尤为丰富，为突触后膜的重要成份。正常情况下，CaM与组成微管的微管蛋白结合形成管蛋白二聚体，后者再组装成微管，微管对神经元轴浆运输、信息传递和营养物质转运起重要作用；CaM KinaseⅡ还参与突触可塑性的调节，包括突触结合的可塑性和传递的可塑性。前者指突触形态变化、新突触联系的形成和传递功能的建立，后者指突触反复活动，引起突除传递效率的变化[5]。因此，低氧时给予神经节苷脂有助与维持膜结构与功能的完整性，调节CaM与CaM KinaseⅡ的变化，维持微管和突触正常的结构与功能，从而发挥保护低氧时脑神经元损伤的重要作用。
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收稿日期：1999-09-16, http://www.100md.com