納洛酮腦保護研究管理論文

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納洛酮是通過受體非特異的競爭性拮抗劑，對所有內源性阿片肽受體均有拮抗作用。其為高脂溶性，能通過血-腦屏障。

自1981年Baskin等報道納洛酮能有效逆轉卒中病人的神經損害后，有關阿片受體拮抗劑與中樞神經系統損傷的研究逐漸受到重視[1]。在嚴重應激狀態下，機體釋放大量內源性阿片肽能引起腦灌注壓下降、腦組織缺血缺氧及呼吸抑制及意識障礙加重等。實驗結果證實，納洛酮對神經細胞有保護作用，并可促進神經系統功能恢復，改善預后。現將納洛酮對神經保護作用的相關研究進展綜述如下。1納洛酮的神經保護機制1.1逆轉腦外傷后腦組織內鈣離子及興奮性氨基酸的升高

細胞內外鈣離子平衡紊亂是缺血再灌注腦損傷發病機制中的一個關鍵環節，這一觀點已成為人們的共識。細胞內鈣（[Ca2+]i）升高既是腦損傷的后果，同時又是進一步腦損傷的始動因子，甚至有人稱[Ca2+]i升高為“細胞死亡的最終共同途徑”。腦缺血發生后由于三磷酸腺苷(ATP)生成不足和生物膜去極化，導致電壓門控鈣通道開放，與此同時興奮性氨基酸（EAA）也在細胞外大量堆積，激活其在細胞膜上的受體，使受體門控鈣通道也開放，這兩個途徑造成細胞外鈣離子內流；由于生物膜的受損，線粒體、內質網膜等細胞內鈣池釋放鈣離子也增加，即細胞內鈣釋放也增加。而此時鈣泵由于ATP缺乏不能正常的將細胞內多余的鈣離子泵出，細胞內鈣池也不能重新儲存鈣離子，即生理狀態下細胞對鈣離子的調控機制在此時失去作用，最終造成[Ca2+]i升高這一結局，又被稱為“細胞內鈣超載”[2]。有研究結果表明，一氧化氮（NO）的合成以及EAA的神經毒性作用也與[Ca2+]i升高有密切關系。腦外傷后，由于血-腦屏障破壞，神經細胞及血漿中的興奮性氨基酸進入神經細胞間隙，導致N-甲基-D-天門冬氨酸（NMDA）受體閘門鈣通道開啟，大量鈣離子進入細胞內，最終致細胞破壞[3]。Faden等報道腦外傷后腦組織鈣、谷氨酸和天門冬氨酸含量均明顯升高[4]。內皮素（ET）是目前發現最強烈的血管收縮因子，腦外傷后，腦組織局部缺血缺氧、血栓形成及應激性腎上腺素（AD）增高都可刺激血管內皮細胞分泌ET，ET和神經細胞膜上ET受體結合后，可激活細胞上磷脂酶A2（PLA2）和氣磷脂酶C（PLC）等，加速花生四烯酸的代謝，產生大量自由基，引起神經細胞損害。Rysard等研究發現，阿片受體促效劑能顯著增加海馬神經細胞內自發的細胞內鈣振蕩幅度，而納絡酮通過NMDA受體和L-型鈣通道可拮抗這一作用[5]。此外，Yang等發現，嗎啡對T-型鈣通道電流的影響可被納洛酮所阻斷，這一作用是與納洛酮對μ-受體的拮抗作用有關[6]。納洛酮通過競爭性拮抗內源性阿片肽受體，同時對細胞膜有穩定作用，能抑制花生四烯酸代謝，促進SOD生成，阻止脂質過氧化，提高Na+-K+-ATP酶活性,抑制Ca2+內流，使各種病理損害的最后通路被阻斷，這可能是腦保護作用的主要機制。

1.2改善神經細胞的生物能量代謝

中樞神經系統細胞的產能和做功都有獨特的特點，做功的最大特點是幾乎不涉及機械功和外分泌活動；產能的最大特點是對能量的來源，即氧和供能的底物（葡萄糖）的供應失調異常敏感。這提示血糖的高低和血氧飽和度是決定神經細胞產能過程的兩大要素，而氧又是腦組織代謝產能的關鍵因素。大腦缺血導致低氧和低葡萄糖供應，并減少ATP的產生。很多依賴ATP的過程，如對維持代謝和離子內環境穩定有重要作用的細胞膜泵就會受到損害。能量代謝的水平，如丙酮酸和乳酸也受到嚴重的影響。因此，乳酸、丙酮酸及其比例（L/P）的變化常作為實驗動物和臨床研究腦缺血的重要生化指標。納洛酮通過恢復腦缺血再灌注介導的細胞外積累的乳酸，減少丙酮酸并增加L/P之比，表明其有明顯的恢復能量代謝的作用。納洛酮也能通過影響腦缺血再灌注損傷（ischemia/refusion,I/R）所導致的復雜級聯反應產生的有害代謝事件中的某些步驟，恢復線粒體活性或能量代謝[7]。此外Shibata等發現，μ受體促效藥、κ受體促效藥在缺氧/低血糖時可導致鼠海馬層2-去氧葡糖攝取降低。納洛酮能對抗缺氧/低血糖時引起糖攝取缺乏，因而顯示有神經保護作用。相反，嗎啡卻呈現出使其惡化的作用。這些結果提示用納洛酮阻滯μ受體有對抗缺氧/低血糖時導致海馬回糖代謝減少的作用，對神經細胞起保護作用[8]。血管內或腹膜內給予納洛酮可使腦組織紀律血流量增加，改善腦組織的能量供應來源，對中樞神經系統能量狀況的改善有益。

1.3降低體內自由基水平

有研究結果顯示，體內氧自由基蓄積能引起腦組織缺血再灌注損傷，其證據是：（1）缺血再灌注組織中脂質過氧化物含量增多；（2）用氧自由基清除劑SOD等可明顯減輕缺血再灌注損傷；（3）給動物注射能產生氧自由基的次黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶能引起與缺血再灌注損傷類似的變化[9]。缺血再灌注損傷中氧自由基產生主要來自有氧代謝的線粒體呼吸鏈過程中。此外呼吸鏈中的成分也都能產生。線粒體生成的氧自由基約有20%未被線粒體SOD岐化而逸出線粒體外，岐化生成的H2O2也易逸出線粒體進入胞質。在缺血尤其是再灌注時，由于機體產生大量自由基以及清除自由基能力的降低，過量的自由基攻擊細胞膜形成脂質過氧化物，從而使膜離子轉運紊亂，導致膜鈣通透性增高。缺血再灌注誘發氧自由基過量形成，導致機體氧化-抗氧化機制失衡，最終造成細胞及臟器的損傷。近期實驗結果的直接和間接證據表明,氧自由基在缺血再灌注時由于代謝反應的衰竭而升高。而且，自由基清除劑、抗氧化酶等在缺血再灌注腦損傷時減少。因為在短暫缺血損傷時氧自由基的潛在參與，伴隨著腦組織缺血再灌注損傷，它將表現為抗氧化酶激活的特征[7]。

納洛酮能降低腦組織缺血再灌注損傷后的過氧化物等自由基的產生。另外，應用納洛酮后，缺血再灌注損傷后腦組織內Mn-SOD、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性也明顯降低，而這些酶在缺血再灌注損傷后通常是異常升高的。一般認為，當缺血再灌注損傷后氧自由基的改變激發了周圍組織細胞的代償性反應機制，即抗氧化酶活性相應增加，從而達到兩者在體內的平衡；抗氧化酶活性下降可以顯示受損組織內代謝性自由基產物減少。納洛酮減少體內自由基水平，是因為納洛酮能有效改善缺血再灌注損傷后內源性抗氧化酶對過度升高的自由基清除抑或是納洛酮本身能減少自由基的產生，或者是納洛酮恢復受損組織的代謝反應的結果，仍無明確定論[7]。

納洛酮對動物局灶腦缺血模型有神經保護作用，納洛酮也可增加腦血流量，減少腦缺血時間，增加腦缺血動物的存活率。目前研究結果證實：（1）納洛酮顯著減少梗死面積的作用是與其恢復腦缺血再灌注后線粒體活性有關，納洛酮對由缺血再灌注介導的內源性抗氧化酶活性改變的影響，對過度產生的自由基是防御或代償的反應；（2）納洛酮能夠降低缺血再灌注損傷早期細胞外丙酮酸水平，增加乳酸/丙酮酸比值，從而改善和保護生物能量代謝，據此導致減少自由基從線粒體電子傳遞鏈外漏；（3）納洛酮最主要的作用可能是減少自由基的產生[7]。

1.4抑制小膠質細胞的活化及炎癥介質的產生

中樞神經系統的炎癥反應與神經退行性病變的發生密切相關，如Alzheimer病、多發性硬化、AIDS性癡呆、肌萎縮性脊髓側索硬化及創傷后腦缺血損傷。在這些疾病發病過程中，大腦定居的免疫細胞——小膠質細胞發揮了重要作用。大量研究結果證實，活化的小膠質細胞產生大量的NO、腫瘤壞死因子（TNF-α）、白細胞介素（IL-β）、自由基及類花生酸類物質（eicosanoids）等炎癥因子和潛在的細胞毒性因子，引發的中樞神經系統炎癥反應是神經變性疾病發展早期主要事件，過量生成/積聚的炎癥因子與神經細胞死亡有關[10]。因此，抑制小膠質細胞活性被認為是研究神經保護策略中的主要焦點之一。

細菌內毒素脂多糖（LPS）能高度活化小膠質細胞并產生NO、TNF-α、IL-β和超氧化物等致炎因子，從而引起神經元的損傷。因此，常把能否逆轉LPS引起的小膠質細胞活化作為評價神經保護作用的客觀指標。Liu等對納洛酮預處理的神經元-膠質細胞共同培養細胞中加入LPS，結果顯示，納洛酮能抑制脂多糖引發的小膠質細胞活化，顯著降低LPS引發的NO、TNF-α的釋放，明顯改善LPS的神經毒性。作者還發現，對阿片受體無活性的納洛酮對映結構體（+）—納洛酮對抑制LPS誘導的小膠質細胞活化和TNF-α、NO生成的作用和納洛酮效果一致。結果表明，納洛酮的神經保護作用是通過抑制小膠質細胞活化以及炎癥介質產生，可能與傳統的阿片受體結合無關[11]。LiuB等發現，納洛酮對與帕金森病相關的多巴胺能神經元有保護作用，也是通過降低LPS引發小膠質細胞釋放的NO、TNF-α和超氧化物自由基達到神經保護作用[12]。

1.5改變細胞內鎂的濃度

鎂離子是目前較為確定的內源性腦保護因子，Vink和Heath等用磁共振分光技術測量發現實驗性液壓傷后腦組織神經細胞游離鎂離子含量即刻下降，僅為傷前的60%左右，以損傷區下降最顯著，全腦組織鎂離子含量下降13%，且鎂離子下降程度與傷情呈線性相關。納洛酮能增加κ受體的活性，快速應用可以限制脊髓外傷后組織學改變和神經功能障礙的進一步發展[13,14]。Vink等發現，外傷后30min內納洛酮治療較生理鹽水對照組能明顯改善傷后4周的神經功能恢復，其原因是在納洛酮治療早期可增加細胞內鎂的濃度，二磷酸腺苷濃度和細胞磷酸化電位也均有顯著改善，隨之改善神經細胞的生物能量代謝狀況[15]。2納洛酮能改善應激狀態下腦組織的病理生理紊亂急性顱腦外傷等嚴重應激狀態下，機體驟然釋放大量內源性阿片肽抑制兒茶酚胺和前列腺素對心血管和微循環的調節，能導致廣泛的病理生理效應，如腦灌注壓下降、腦組織缺血缺氧、呼吸抑制以及意識障礙加重。腦血流的改變與急性重癥腦損傷后出現的血粘度升高、紅細胞聚集、血流速度改變以及血管痙攣等有關。上述病理生理改變進一步加重繼發性神經損害。臨床研究結果也證明，急性腦損傷病人傷后β-EP含量明顯增高，其增高的程度與傷情輕重和意識障礙程度呈正相關；動態監測β-EP水平變化可以反映機體的病理生理改變和預測病人的預后[16,17]。

Mcintoch等報道，納洛酮治療也可改善傷后運動神經功能恢復。納洛酮與中樞神經系統的μ、κ和δ受體結合，具有麻醉催醒及解除呼吸抑制的作用。使病人存活質量明顯提高，致殘率降低。對抗內源性阿片肽引起的應激性病理生理改變具有起效快、作用可靠的優點[18-20]。納洛酮競爭性阻斷內源性阿片肽與中樞和外周神經的阿片受體結合，其可能的神經保護作用機制有：（1）抑制軟膜血管收縮，增加腦血流和腦灌注壓；（2）抑制缺血時細胞膜脂質分解代謝，抑制氧自由基的產生和抗脂質過氧化作用，增加細胞膜的穩定性；（3）改善缺血時神經細胞內Ca2+、Mg2+紊亂，恢復線粒體氧化磷酸化和能量供給；（4）抑制腦損傷時小膠質細胞的活化，減少炎癥介質產生和級聯反應；（5）降低ET、提高降鈣素基因相關肽水平保護神經元；（6）減輕心血管神經中樞功能抑制，抑制外周血管平滑肌收縮，從而調節血壓，改善創傷后休克狀況等作用機制，逆轉β-EP對中樞神經系統的抑制和損害[7,21]。

另外，納洛酮治療腦外傷的量效關系非常復雜，可能與內源性阿片肽及其受體與腦外傷之間關系復雜有關。Hayes等發現，小劑量納洛酮明顯加重顱腦外傷動物傷后運動神經功能障礙；相反，阿片受體類似物嗎啡可明顯減輕顱腦外傷動物傷后運動神經功能障礙[22]。Flamm等也發現對于急性脊髓損傷的病人，小劑量納洛酮對體感誘發電位無任何改善，而大劑量納洛酮則可明顯改善體感誘發電位。近年來的研究結果表明，μ和δ受體對顱腦損傷具有保護作用[23]。動物實驗結果表明，納洛酮較小劑量時主要產生μ受體阻斷效應，大劑量時才拮抗κ、δ受體，產生更強的神經保護作用。存在納洛酮治療的這種量效關系的具體機制目前還不是特別清楚，估計與顱腦外傷后各種阿片類物質升高的時間、速度、幅度、持續時間以及不同劑量納洛酮與幾種受體親和力不同有關。3結論總之，納洛酮能競爭性阻斷內源性阿片肽對神經功能的損害作用，減少自由基的產生、小膠質細胞活化和炎癥介質的釋放，改善神經細胞的能量代謝，逆轉鈣離子、興奮性氨基酸升高等對神經系統的損害作用，并可能增加內源性腦保護因子的活性而達到神經保護的作用。但其具體的作用機制和臨床療效仍需要進一步觀察。

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