米諾環(huán)素在皮層下缺血性血管性癡呆中的新治療策略及其對少突膠質(zhì)細胞的作用機制研究.pdf

1、血管性癡呆(vascular dementia，VaD)是目前繼老年性癡呆之后，臨床發(fā)病率排在第二位的認知功能障礙性疾病。其中由慢性缺血再灌導(dǎo)致小血管疾病而引起的皮層下缺血性血管性癡呆(subcortical ischemic vascular dementia，SIVD)是非常常見的一種類型，多見于高血壓、動脈硬化的患者，具有代表性的是皮質(zhì)下動脈硬化性腦病，主要的病理表現(xiàn)為白質(zhì)損傷引起的認知功能障礙和膠質(zhì)細胞的激活。腦內(nèi)白質(zhì)由于其血流

2、供應(yīng)不如皮質(zhì)豐富，當處于長期低灌注時，極易造成慢性缺血性腦白質(zhì)病變。近年來，研究者對慢性缺血性癡呆患者進行磁共振影像，顯示患者白質(zhì)損傷常常呈進行性加重，常出現(xiàn)在有明顯認知功能障礙之前;尸檢發(fā)現(xiàn)其主要的病理改變包括內(nèi)囊等白質(zhì)區(qū)域的神經(jīng)纖維稀疏化和由少突膠質(zhì)細胞構(gòu)成的髓鞘發(fā)生損傷，但至今尚不清楚其發(fā)病機制。目前研究慢性缺血性癡呆的動物模型有大鼠雙側(cè)頸總動脈結(jié)扎模型和小鼠單側(cè)頸總動脈結(jié)扎模型等，通過對這些動物模型的研究，發(fā)現(xiàn)慢性缺血后期胼胝體

3、區(qū)域存在著明顯的白質(zhì)損傷并出現(xiàn)認知功能障礙。針對此類病變，目前臨床上主要以控制危險因素等防范措施為主，藥物治療（如膽堿酯酶抑制劑、血管擴張藥等）的療效有限，且不能有效逆轉(zhuǎn)已經(jīng)發(fā)生的損傷、減緩疾病的進程，到目前為止還沒有針對SIVD的特效藥物，這也成為臨床SIVD治療的重大難題，所以有必要研究和闡明該疾病的發(fā)病機制。
　　米諾環(huán)素(minocycline)是一個半合成的第二代四環(huán)素，被用來治療多種感染性疾病，具有較小的不良反應(yīng)。但是

4、由于四環(huán)素的抗菌耐藥性和其他新的抗生素的產(chǎn)生，米諾環(huán)素作為抗生素使用在臨床上有所下降。近期除了抗菌作用外，米諾環(huán)素還被發(fā)現(xiàn)有新的功能，如抗炎，谷氨酸拮抗劑，抗凋亡等。由于米諾環(huán)素具有較高的脂溶性，所以容易通過血腦屏障。因此米諾環(huán)素可以治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。目前米諾環(huán)素已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)可以治療一些神經(jīng)疾病，例如多發(fā)性硬化癥，阿爾茲海默病(Alzheimer's disease，AD)，帕金森病和腦損傷。
　　近期研究發(fā)現(xiàn)，米諾環(huán)素能夠保護

5、中動脈堵塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)模型誘導(dǎo)的急性大鼠腦缺血損傷，提高動物的神經(jīng)評分指標、運動協(xié)調(diào)能力和存活率以及減少神經(jīng)元的凋亡。在雙側(cè)或者單側(cè)頸總動脈阻塞誘導(dǎo)的新生大鼠的低氧損傷模型中，米諾環(huán)素對腦缺血損傷引起的白質(zhì)損傷發(fā)揮保護作用。米諾環(huán)素也可以通過抑制小膠質(zhì)細胞的激活和硝化應(yīng)激反應(yīng)改善少突膠質(zhì)細胞的丟失和脫髓鞘反應(yīng)，保護新生大鼠的神經(jīng)行為學(xué)。另外米諾環(huán)素還可以改善由顯微注射N-

6、甲基天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate，NMDA)誘導(dǎo)的紋狀體部位的急性腦白質(zhì)損傷。因此我們設(shè)想米諾環(huán)素可能對SIVD疾病也存在有效的保護作用。但是，Tsuji et al研究發(fā)現(xiàn)在新生小鼠腦低氧誘導(dǎo)的白質(zhì)損傷中，米諾環(huán)素表現(xiàn)出損傷作用。在注射溴化乙錠誘導(dǎo)的脫髓鞘模型中，米諾環(huán)素通過抑制脫髓鞘后少突膠質(zhì)細胞前體細胞(oligodendrocyte progenitor cells，OPCs)的產(chǎn)生，抑制損傷后髓鞘再生。因

7、此米諾環(huán)素對SIVD的作用以及對少突膠質(zhì)細胞和OPCs的作用還需要進一步研究。由于rUCCAO誘導(dǎo)的SIVD疾病和白質(zhì)損傷的病理機制的復(fù)雜性，也需要研究藥物在此疾病中的不同治療策略。
　　通過前期（見第二部分附錄）實驗發(fā)現(xiàn)，利用永久性結(jié)扎小鼠右側(cè)頸總動脈制作的SIVD模型，能夠進一步研究疾病的病理改變和治療策略。因此我們利用此模型研究了皮層下缺血性血管性癡呆疾病的病理改變機制以及米諾環(huán)素對疾病引起的白質(zhì)損傷和少突膠質(zhì)細胞丟失的作用

8、。實驗發(fā)現(xiàn)，按照下列方式給予米諾環(huán)素(25 mg/kg):D0-32，D0-3（早期），D15-32（后期）以及D0-3&15-32能夠逆轉(zhuǎn)手術(shù)后誘導(dǎo)的新事物識別和水迷宮模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的下降，也能抑制髓鞘堿性蛋白(myelin basic protein，MBP)表達的減少。但是如果按照D0-7或者D4-32的方式給予米諾環(huán)素，即使使用相同的藥物劑量，對SIVD也沒有保護作用。甚至，如果按照D4-7或者D4-14（中期）的方式給予

9、米諾環(huán)素還會加重手術(shù)引起的認知功能障礙和髓鞘蛋白的丟失。米諾環(huán)素能抑制SIVD早期和后期的成熟少突膠質(zhì)細胞的丟失，而對于疾病中期給藥沒有明顯作用。米諾環(huán)素能促進SIVD早期和后期OPCs數(shù)目的增加，但是在中期會減少OPCs的數(shù)目。米諾環(huán)素在體外實驗中能上調(diào)OPCs細胞周期中S期和G2/M期的百分率，并且能逆轉(zhuǎn)手術(shù)引起的細胞周期相關(guān)蛋白Cdk2和cyclin A表達的下降。利用小膠質(zhì)細胞遷移抑制因子（macrophage migratio