帕金森病的最新国内外研究进展

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帕金森病的最新国内外研究进展
卢芳刘树民杨婷婷(黑龙江中医药大学中医药研究院,黑龙江哈尔滨150040)
[关键词】发病机制;临床;帕金森病
[中图分类号】R742.5[文献标识码)A[文章编号]1005-9202(2009)09・1171.,04
帕金森病(PD)是一种以黑质纹状体通路的退变为主要特
征的神经系统变性疾病。其基本病理特征是黑质致密区多巴
胺(DA)神经元变性伴胞浆内嗜酸性包涵体即Lewy小体形成,
导致黑质纹状体通路破坏及尾状核、壳核中DA含量减少。该
病典型临床症状为静止震颤、肌肉僵直、运动迟缓和姿势反射
受损。PD病情呈进行性加重,严重限制病人的活动能力及影
响病人的生活质量,如果不进行积极有效的,病人生存期
明显缩短,晚期因长期卧床而死于肺炎和尿路感染等并发症。
目前PD的发病机制尚未明确,已有研究表明与遗传、环境因
素、感染、衰老、氧化应激、过多的自由基形成及神经生长因子
缺乏等有关,是多种机制协同作用的结果…。PD至今仍无有
效的措施。
1PD的发病机制
1.1DA、乙酰胆碱(ACh)等神经递质失衡学说DA为纹状
体内的抑制性递质,ACh为兴奋性递质,正常时两者处于动态
平衡状态。患PD时,黑质的DA神经元变性、脱落及黑质-纹状
体系统神经通路的神经纤维变性,导致DA显著减少,而ACh
含量却无明显变化,DA的抑制作用降低,ACh的兴奋作用相对
增强,两者动态平衡受到破坏,从而出现PD的症状B’。
1.2线粒体功能障碍PD患者普遍存在着线粒体复合物I
活性下降,活性氧(ROS)生成增加。线粒体上的质子泵功能下
降,膜电压降低和渗透性通道开放,从而触发凋亡过程。线粒
体复合物I缺失可导致氧化应激和增加神经元对兴奋性毒性
死亡的易感性po。
1.3氧化应激与脑内其他部位相比,黑质致密部暴露于较
高水平的氧化应激状态,原冈有:①DA的代谢过程中产生大量
的自由基;②DA自身氧化形成的神经黑索中含大量的铁离
子,这种还原型铁离子可与DA代谢中产生的过氧化氢反应生
成高度毒性的羟自由基,进而导致脂质过氧化,黑质神经元凋
亡。正常情况下,DA毒性产生的过氧化氧被还原璎谷胱甘肽
清除,故不会造成危害。但在PD病人残存的DA神经元中,可
基金项目:教育部2006年度“春晖计划”科研合作项目;黑龙江省杰出
青年科学基金项目(JC200705);黑龙江省教育厅海外学人科
研资助项目(1153h18)
通讯作者:刘树民(1963.),男,博士,教授.博士生导师,主要从事中药
临床药效物质基础研究及中药药性理论研究。
第一作者:卢芳(1979一),女,博士,主要从事中药临床药效物质基础
研究及中药药性理论研究。・117l・
能因代偿作用,使得DA的毒性加速,或单胺氧化酶(MAO)一B
(降解DA生成H:02)活性增高,或还原型谷胱甘肽缺乏,导致
H:0:不能有效清除,并与还原型铁离子通过Fenton反应,生成
高度毒性的羟自由基。
氧化应激与线粒体功能障碍互为因果,恶性循环。氧化应
激产生的大量自由基可损伤线粒体复合物I。另一方面,线粒
体复合物I的抑制导致更多自由基的生成。这构成了目前PD
发病机制中最为多数学者认同的学说。
1.4谷氨酸的毒性作用在PD中,谷氨酸的神经毒性作用
机制如下:①亲离子型谷氨酸受体中的N・甲基一D一天冬氨酸
(NMDA)型受体受谷氨酸激活后,导致大量的细胞外ca+内
流,胞内Ca+大量增加,激活Ca+依赖性蛋白酶,导致神经元坏
死和/或凋亡。②谷氨酸可激发线粒体自由基的生成,引起线
粒体功能障碍,这种毒性作用与NMDA受体无关。谷氨酸的神
经毒性作用与PD发生之间的关系渐被重视。目前应用NMDA
受体拮抗剂和谷氨酸释放抑制剂PD也是PD研究的热点
之一[”。
1.5免疫炎性机制已有多项研究认为免疫炎性机制可能参
与了PD神经变性的发病过程。临床发现PD患者血液和脑脊
液中淋巴细胞数目增多,其脑脊液可引起体外培养的DA能神
经元的死亡,同时患者体内免疫球蛋白复合物、细鲺因子和C一
反应蛋白等多项指标发生改变。因此,目前免疫炎症机制已成
为PD发病机制研究的又一热点…。
1.6细胞凋亡学说神经递质、自由基、化学毒物、营养缺乏、
物理性损害等都能诱发细胞凋亡。导致PD患者黑质细胞凋亡
的可能原因:①线粒体功能缺陷与氧化应激;②细胞素C:细
胞素c在细胞凋亡的启动中作为凋亡起始因子,起着重要作
用;③凋亡诱导因子:它是一种57kD的双功能黄索蛋白,除具
有电子供体/受体功能外,还可独立作用于核染质,具有促凋
亡作用。④金属离子:研究显示中脑黑质含素的神经元具有
蓄积金属元素的特性,此部位多种金属元素的蓄积已被证实有
促黑质细胞凋亡的作用,有锰离子、ca“、铁离子、镁离子等。
(DCaspase:它是一种天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶,已经证
实Caspase的激活都发生在细胞凋亡之前,属于凋亡起始因子。
被活化的Caspase蛋白酶激活后通过级联反应激活下游的
Caspase效应分子,最后水解一系列底物,造成DNA降解,进入
细胞凋亡的最终通路。⑥受细胞内多种基因调节物影响.主要
是bcl-2家族(C—mye,C—los,C-jun,ICE,p53,Fas等)t5,6]。
1.7转运体失调学说转运体失调学说能解释DA能神经元
选择性缺失的机制。对DA毒性作用机制的研究以及能产生万方数据
・1172・
实验性PD的毒物如6一羟基多巴胺(6-OHDA)、I-甲基4一苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)代谢产物MPP+的研究已集中在DA能神经元两种表达的转运体上。神经元细胞膜上DA转运体(DAT)可将外源性毒物MPTP等运到细胞质内,并在此合成MPP+,而DA无需DAT就可进入细胞质内,并被氧化产生高活性的苯醌和过氧化基团等有毒物质,提示DA可对神经元产生毒性作用,这一点与MPTP的毒性作用不同。
1.8遗传因素及基因因素近年来遗传因素在PD发病机制中的作用越来越受到人们的关注,尤其是相继发现了d一触核蛋白(a—synuelein)、Parkin、UCH—Ll等致病基因。d.synuelein、UCH—L,基因见于常染体显性家族性PD;而Parkin基因见于常染体隐性少年型帕金森综合征‘”。在北欧犹太人及北非人种中,LRRK2(1eucine-richrepeatkinase2gene)中除了G2019S突变外,3个氨基酸置换物(R1441C,R1441G,andR1441H)基因突变已经被证实是PD的重要原因哺1。
1.9环境因素流行病学调查结果证实,PD的患病率存在地区差异,所以人们怀疑环境中可能存在一些有毒的物质,损伤了大脑的神经元。
2PD的
2.1左旋多巴及其复方制剂左旋多巴仍然是目前最有效的PD药物,被誉为PD药物的“金标准”。左旋多巴作为DA合成前体。通过主动转运并转化成DA进入脑内补偿缺少的DA而发挥替代作用,使运动行为恢复正常。由于左旋多巴易被外周脱羧酶分解而致作用下降,故加用外周脱羧酶抑制药如卡比多巴、苄丝肼等制成复方制剂,临床常用的有美多巴、森那特。金刚烷胺为DA增强药,能阻止突触前膜对DA的再摄取,增加突触间隙DA—J。
2.2DA受体激动剂DA受体激动剂可直接刺激纹状体上的DA受体,对左旋多巴效果差的病人。此类药大多为麦角类衍生物,包括溴隐亭、培高立特(协良行)、仪.双氢麦角隐亭A(克瑞帕)、麦角乙脲、卡麦角林等。非麦角类合成DA受体激动药,如吡贝地尔、普拉克索、罗匹尼洛等亦属于DA受体激动药。腺苷酸A2A阻滞剂可产生与DA的D:受体相似的作用,认为可以用于PD。日本还研制了KW-6002【l…。
2.3单胺氧化酶抑制剂(MAOI.B)及儿茶酚胺.氧位-甲基转移酶抑制剂(COMTI)司来吉林(商品名:思吉宁)可阻止儿茶酚胺的降解,以延长外源性及内源性DA的作用时间,增加左旋多巴的疗效,减少左旋多巴用量及延长给药l’日】隔时间,并可减弱左旋多巴引起的“开.关”现象。此类药还有雷沙吉兰和拉扎贝胺。COMT能够降解左旋多巴及DA,因此COMTI可延长左旋多巴的作用时间,减少左旋多巴的用量,不影响疗效,如托卡朋。
2.4抗胆碱药抑制ACh的作用,相应提高另一种神经递质DA的效应而缓解症状。苯海索适用于轻症及不能耐受左旋多巴的PD患者。还有丙环定(开马君)、苯扎托品、吡哌立登等。2.5兴奋性氨基酸抑制剂谷氨酸能神经系统过度兴奋是PD神经病变的机制之一,抑制谷氨酸释放或相应受体(特别是NMDA受体)的化合物,越来越受到关注。NMDA拮抗药能阻断MPTP引起的兴奋性毒性,从而起到保护神经元的作用,如立马醋胺,是一种非竞争性NMDA拮抗药;谷氨酸拮抗药,如拉莫三嗪、美金刚、布地平,拮抗NMDA的作用微弱¨…。一种用于痴呆的非竞争性NMDA
拮抗剂美金刚,现认为可能是一种有前途的PD的药物。由于谷氨酸受体的过度兴奋和伴随的钙离子的内流能被竞争性和非竞争性靶离子通道/受体拮抗剂阻断,因此有人据此提出一类新的对离子通道/受体有精确亚型选择性的物质肽毒素,可能成为广泛用于神经保护的有潜力的兴奋性氨基酸抑制剂¨“。
2.6神经元保护性DA能神经元变性的主要病理生理机制涉及自由基损伤、兴奋性氨基酸的毒性作用、钙超载、线粒体功能异常、生物膜损害及凋亡等。神经元保护性的切入点在于早期切断损伤环路,阻止神经元的变性凋亡及病情的恶化,减少并发症,降低致残率。具体有:①自由基清除剂,有谷胱甘肽、银杏叶制剂、VitA、VitC、VitE和SOD等¨“。②MAO.B抑制药。③DA受体激动剂。④兴奋性氨基酸抑制剂。⑤铁螯合剂¨“。⑥神经节苷脂类药物。⑦神经营养因子,如脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞系源性神经营养因子(GD—NF)等尚在研究阶段。⑧烟碱受体激动剂。⑨细胞膜稳定剂和非甾体类等抗炎药:前者有13-73122、Et—18-och(3)和胞二磷胆碱,非甾体类抗炎药主要包括阿斯匹林、对乙酰氨基酚和布洛芬等¨“。另一类抗炎药物在实验模型中证明有保护作用的是米诺环素。⑩纳络酮是一种类样多肽受体拮抗剂,其通过抑制小胶质细胞激活和超氧化物的产生能保护DA神经元抗脂多糖(LPS)诱导的炎症损害。另外,美沙芬作为一种右旋结构抗咳嗽药物能通过抑制小胶质细胞活化和炎症介质产生,减少LPS诱导的鼠DA神经元变性¨“。⑩NO合酶抑制剂、17-仅一雌二醇、钙离子拮抗剂。⑩
还有锰剂、镁剂、腺苷受体拮抗剂、胰岛素及利用给予反义寡核苷酸竞争受体mRNA技术等均通过不同途径发挥作用¨“。⑩免疫抑制剂亲免素配体的神经保护:一些免疫抑制剂,如环孢菌素A和FK-506有神经保护作用,二者均能明显改善PD大鼠的旋转行为。不具有免疫抑制活性的亲免素配体受到更多关注,如FK-506的派生物FKBPl2和GPll046等均能显著对抗6-OHDA对DA能神经元的毒性,保护神经元并能促进神经元突触的生长和再生,其机制主要激活神经还原璎谷胱甘肽合成酶促进谷胱甘肽的合成,同时有激活神经营养因子和抗凋亡作用。亲免素配体能透过血脑屏障,13服吸收良好,被认为是最有前途的神经保护剂之一¨…。@肌酸和肌酸循环的保护作用。Matthews等…’研究发现。实验动物中,肌酸和肌酸循环减弱了MPTP的神经毒性。MPTP通过MAO.B转变为MPP+,阻断电子传递链复合物I(由肌酸或肌酸磷酸根提供),增加磷酸肌酸(Pcr)或磷酸肌酸循环(PCcr)可缓冲ATP的缺乏,从而提供神经保护作用。在小鼠中,肌酸保护其免于MPTP诱导的酪氨酸羟化酶的减少。肌酸或肌酸循环可对抗MPTP诱导的DA的衰减而产生显著的保护作用¨”。@饮食中微量元素硒对诱导的神经毒性的保护作用:Kim等¨引通过研究显示足最硒组黑质纹状体的DA降低的水平显著低于缺硒组,足量硒组Cu、Zn-SOD、谷胱甘肽过氧化物酶的活性增加的水平显著高于缺硒组,推测抗氧化
万方数据
刺.硒对诱导的神经毒性有保护作用。另外,蛋白酶体抑制剂对DA能神经元有保护作用,
可能是通过阻断细胞凋亡,但确切机制有待于进~步的研究。
2.7抗凋亡抗凋亡可从3个方面进行:①减少其诱发因素、清除活性氧和减弱氧化应激;②从基因水平上针对DA凋亡发展中的不同阶段进行干预,如增加bcl-2的表达量,减少bax、p53、c-jun的表达,纠正线粒体复合物I缺陷;③在效应阶段阻止Caspase的激活与释放等¨”。
2.8基因转移及细胞移植性PD是最适合进行基因及细胞移植的神经疾病之一。使用具有DA能神经元保护作用的蛋白基因,通过基因转移体外细胞后进行脑内移植或通过质粒及病毒载体直接转染在黑质纹状体区细胞,表达神经保护性蛋白质,发挥保护神经元免受特异性毒性物质损伤的作用。如GDNF基因、谷氨酸脱氢酶基因(GAD)、Parkin基因的保护性研究¨们。
2.9丘脑毁损、脑深部电刺激术(DBS)、EMCS及经颅磁力刺激(rTMS)丘脑毁损可以减轻6一OHDA引起的大鼠黑质DA能神经元的损伤,使纹状体区酪氨酸羟化酶阳性神经元数量明显增加,动物旋转行为改善。苍白球及丘脑毁损术在临床中的应用一度取得良好的近期效果,但由于其副作用逐渐被DBS取代。DBS就是在PD患者丘脑、丘脑底核和苍白球内侧部等脑深部植入微电极进行高频电刺激,下调DA能神经元的兴奋性,可以显著改善PD患者的震颤和肌肉强直等运动障碍症状㈣】。以深部脑刺激术为代表的神经外科有望成为一种有效的代替药物的方法。
但这种方法仅对<70岁的患者有较好的疗效。最近.BenvenutiB¨等通过临床小样本的研究显示,应用硬膜外运动皮层刺激(EMCS)方法一位68岁的女性患者,通过UPDRS评分,病人症状改善了35%。EMCS作为一种非损伤的外科疗法尤其可以适合老年病人,而且脑萎缩、认知障碍、精神症状不再是绝对的禁忌。如果经过大样本的证实之后,此方法有望成为一种很有效的可代替DBS的方法,有效控制PD人的运动障碍。另外,经过背外侧额前皮质的反复的rTMS在改善PD入的情绪低落方面有效,但对运动障碍没有改善作用㈣J。
2.10非药物Fox等旧’经过15年的研究发现,PD病人通过发声训练,控制声音及重新校准自身对音量的感受是其语言障碍的根本元素。通过训练不仅可改善发音,还对面部表情及吞咽障碍有效,这表明一项目标的改善可以有交叉系统改善的效果,同时还表明神经的可塑性,为I临床PD的提供了新的思路。
3讨论
总之,PD的发病机制尚未完全阐明,存在着诸多学说,尚未达成一致意见。根据众多的研究资料提示:遗传因素是PD发病的基础,环境因素是其诱发因素,氧化应激过度、免疫异常、线粒体功能缺陷是其过程,黑质DA能神经细胞凋亡是其结果Ⅲ。。原发性PD的诊断并不困难,但尚无根治性方法。60年代开始的左旋多巴替代疗法到目前为止一直是PD的最基本的方法。它能在短期内明显改善患者的临床症
・1173・
状,但不能减慢疾病的进程,且随着长期应用副作用日趋严重。新近的实验结果表明,该类药物不仅无法阻止黑质DA能神经元的积蓄变形,反而促进其程序化死亡。MAOI.B和COMTI在临床与左旋多巴配合使用,以增强左旋多巴疗效,减少左旋多巴用量及延长给药间隔时间,减弱左旋多巴引起的“开.关”现象。抗月黾碱药作为左旋多巴的替代品,适用于轻症及不能耐受左旋多巴的PD患者。近些年神经元保护剂受到广泛重视,但许多尚处在研究阶段,PD神经元死亡的病理生理机制十分复杂,与多种致病因素相关,且互为因果,目前的神经元保护剂效果不佳。因此,亟待研制一种或几种更为有效的神经元保护剂;由于目前单一的神经元保护剂PD效果不佳,可采取多种神经元保护剂联合,使神经元保护取得满意的效果¨”。抗凋亡成为PD的新热点,但还处于实验阶段,随着研究的不断深入,这些措施将成为临床手段,为PD的提供美好的前景¨”。有人提出PD的基因极具潜力,但因无理想的载体细胞,同种移植存在排斥反应和基因操作困难,目前仍停留在动物实验阶段¨“。人类神经干细胞的研究为神经移植开辟了新的方向,有人提出用中药干预神经干细胞的分离、培养和移植的设想,还有待于长期的探索和研究。定向手术是PD的主要方法之一,但是手术定位不准确造成的视野缺损、偏瘫等,手术创伤引发的吞咽困难、嗜睡、癫痫、脑出血等并发症问题不容忽视。80年代开始的胎脑黑质移植、细胞移植都尚处于研究阶段。国外90年代初开始,我国从1998年应用脑深部电刺激帕金森病,明显提高该病的临床
缓解率,减少副作用,但也存在严格的适应症,费用昂贵,远期疗效尚难下结论。对其药物及外科手术等虽在一定程度上可以缓解PD的临床症状,但仍无法根治,在临床及实验中有必要进一步研究,以早日解决患者的痛苦。
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[2007-06-29收稿2007—12-24修回]
(编辑张铭)
马西文常志文(首都医科大学附属北京同仁医院干部医疗科,北京100730)
(关键词】糖尿病;补体
【中圈分类号】R587.1(文献标识码】A【文章编号】1005-9202(2009)094174-04
糖尿病(DM)血管病变是DM患者致残致死的主要原因,严重影响患者的生存质量,迄今其发病机制尚未完全阐明。补体系统是体内重要的免疫系统,在机体抗感染、免疫调节和免疫监视中发挥重要作用。研究表明¨。o,补体系统参与了DM血管病变的发生和发展。本文就补体与DM血管病变的关系作一综述。
1补体系统
补体系统由30余种血清和膜蛋白组成,包括补体固有成分、补体受体和补体调节蛋白。补体活化有三条途径:经典途径(由抗原・抗体复合物结合CIq启动)、旁路途径(由病原微生物等提供接触表面,从C3开始激活)和甘露聚糖结合凝集素(MBL)途径(由MBL结合至细菌启动)。三条途径活化后最终形成膜攻击复合物(MAC)即C5b-9。C5b-9插入细胞膜,改变胞内渗透压,导致细胞肿胀和溶解。在此过程中释放出的裂解片断,如C3a、C5a具有很强趋化性,与受体结合后引起白细胞的活化;C3b和iC3b具有调理作用,与细菌、免疫复合物或其他异物结合后促进吞噬细胞的识别、转运和吞噬。
补体活化后是一把双刃剑,在保护机体免受病原攻击的同
通讯作者:常志文(1946一),女。主任医师,教授,博士生导师,主要从事老年病学研究。
第一作者:马西文(1971一),女,在读博士,主治医师,主要研究糖尿病血管病并发症。时,对自身组织也有潜在的损伤作用。机体通过表达补体调节蛋白来防止补体的自身损害。补体调节蛋白分为可溶性和膜结合两种形式。可溶性补体调节蛋白有cl抑制因子(CI.INH)、CAb结合蛋白(C4bp)、H因子、I因子、蛋白s和sp40。膜结合补体调节蛋白包括补体受体l(CRI;CD35)、膜辅蛋白(MCP;CD46)、衰变加速因子(DAF;CD55)和保护素(CD59)等。
2补体参与DM大血管病变的证据
DM患者患心血管疾病的危险性比普通人高出2—4倍,心血管死亡的危险性也高出3倍¨J。DM大血管病变主要发生在心、脑和外周大血管,主要表现是动脉粥样硬化(AS)。目前认为,AS是一种慢性炎症¨1,自身免疫可能发挥重要作用。
在人As病变处沉积有补体成分(C1q、C3、CA、C9)、补体活化成分(C3a、C3c、C3d、C5b-9)、补体受体(C3aR、C5aR)和补体调节蛋白(蛋白s、CD55、CRI、CR3、c4bp)。在人As病变的不同部位、不同时期均有C5b-9沉积,沉积的程度与病变的严重程度相关哺j。有关补体与AS关系的临床研究多集中在补体成分及补体活化成分。在
重度AS病变患者体内C3、C4水平明显升高,且c3、C4水平与AS的发生相关¨’。统计分析表明,血清c3水乎对心肌梗死及女性心血管病患者的心血管事件有独立预测作用¨’,而血清C4水平则是男性心血管病患者未来发生中风的独立预测因素∽’。与正常对照组和DM无并发症组相比,DM合并缺血性心脏病患者血浆C3d水平明显升高¨01,
万方数据

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