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1、第1 0 襁第2 期中国当代儿科杂志 V 0 1 1 0N o 2 2 0 0 8 年4 月 O u nJC o n t e m pP e d i a t r A p r 2 0 0 8 实验研究 1 ，6 一二磷酸果糖对反复热性惊厥大鼠 海马区超微结构损伤保护作用的研究 周戬乎1 ，王帆2 ，杨琳1 ，黄绍平1 ，李瑞林1 ( 1 西安交通大学莲学院第二辩属藩貔丸释，陕薅番安7 1 0 0 0 4 ；2 。陕秀痿人民医窝熬产耪，陕蒋番安7 1 0 0 6 8 ) 【摘要】目的1 ，6 - 二磷酸果糖( F D P ) 作为细胞代谢的能量物质已被证实在辅助治疗缺氯缺血性脑病及 心虢受援经痰痣方
2、瑟翼露重要终霭。滚磅究探喜孪F D P 黠大蔽热性豫厥豫海马超微缀橇豢揍是黉具有保护锋援。 方法3 6 只2 1 日龄雄憔s D 大鼠均分为热性惊厥组( r s ) ，商剂量果糖干预组( H D ) 及低剂量暴糖干预组( L D ) 。 水浴法建立热性惊厥模魁；高、低剂量果糖干预缀于惊厥前3 0r a i n 各腹腔注射F D P5 0r a g 1 0 0g 及2 5m e 1 0 0g 大 鬣体重；瑟鹣组霾茳注射摆曩体积的0 9 氯化钨溶渡。应熙透射电镜分剔观察海礴C A I 区神经元、缨跑器酶病 理超微结构改变和神经突触参数变诧特征。结果果糖干预组在神经蠢变性坏死、线粒体肿胀、沟质网脱颗
3、粒及 粥尔基体扩张等方面较F s 组减轻，麓异有显著性。果糖干预组同F S 组相比，脑海玛C A l 区神经突触间隙缩窄 ( F = 7 。2 9 ，P O 0 1 ) ，突触螽致密物囊厚度增加( F = 1 2 。4 7 ，P A b s t r a c t ：O b j e c t i v eF r u c t o s e * 1 ，6 - d i p h o s p h a t e ( F D P ) ，s e r v i n g8 8ac e l l u l a re n e r g ys u b s t a n c e ，h a ss h o w ni t sr o l e s i
4、nt h et r e a t m e n to fh y p o x i c - i s c h e m i ce n e e p h a l o p a t h ya n dm y o c a r d i a ld a m a g e T h ep r e s e n ts t u d ya i m e da te x p l o r i n gt h e p o t e n t i a h t yo ft h ep r o t e c t i v ee f f e c to fF D Pa g a i n s t 藤拄雹呐田c I 睦l 藤d a m a g eo ft h eh i p
5、 p o e a m p u sc a u s e db yf e b r i l es e 逸l l f e s ( F S ) i nr a t s M e t h o d s T h i r t y - s i x2 1 - d a y - o l dm a l eS p r a g u e D a w l e yr a t sw e r er a n d o m l yd i v i d e di n t ot h r e eg r o u p s ： u n t r e a t e dF S ( c o n t r 0 1 ) ，h i g h d o s eF D P t r e
6、a t e dF Sa n dl o w 机F D P t r e a t e dF S F Sw e r ei n d u c e db yh y p e r t h e r r 咀lb a t h 弧嘶m i n u t e sb e f o r e 玛i n d u c t i o n ，r a t si nt h eh i g h - d o s ea n dl o w - d o s eF D P - t r e a t e dg r o u p sr e c e i v e dap e r i t o n e a li n j e c t i o no f F D Pa t & d
7、 o s a g e 鼹a n d2 5m gp e r1 1 3 0go fb o d yw e i g h tr e s p e c t i v e l y w h e r e a st h eg a m ev o l u m eo f O 。9 s o d i u mc h l o r i d e s o l u t i o nw e 艄i n j e c t e dt ot h er a t s i nt h ec o n t r o lg r o u p T r a n s m i s s i o ne l e c t r o nm i c r o s c o p yw a su s
8、 e d t oe x a m i n et h e u h r a a t m c t u r a lp a t h o l o g i cc h a n g e so fn e l l r o n ga n do r g 黼e H e sa sw e l la st h ef e a t u r e so fs y n a p f i cm o r p h o l o g i c a lp a r a m e t e r si n t h eh i p p o c a m p a lC A l 毡溉R e s u l t sN e u r o n a l d e g e n e r a t
9、 i o na n dn e c r o s i s m i t o e h o n d r i as w e l l i n g ，p o l y r i b o s o m e s d l s a g g r c g a t i o nf r o me n d o p l a s m i cm t i c u l a ，a n dg o l g i o s o m e sd i l a t i o ni nt h eh i p p o c a m p a lC A Ia r e ai n t h et w oF D P i n t e r v e n t i o ng r o u p sw
10、 e r el e s ss e v e r ec o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o lg r o u p F D Pt r e a t m e n tr e s u l t e di ns i g n i f i c a n ti n c r e a s e si n p o s t s y n a p t i cd e n s i t yt h i c k n e s s ( F = 1 2 4 7 ，P 1 3 一 2 3 。 1 2 ，6 高尔基体病变观察 2 00 0 0 倍电镜视野 下随机选取1 0 0 组高尔基体进行观察，记录扩张 ( 扁囊
11、扩张、结构紊乱) 高尔基体的病变程度和个 数。轻、孛、熏亵尔基俸扩张分裂指扁囊扩张体积增 加 1 3 。 2 3 。 1 2 7 神经突触形态攀参数测量4 00 0 0 倍电 镜视野下随祝选取5 0 令G r a yl 型漆神经突触进行 观察并照相，利用Q 5 5 0 C W ( 德国L e i c a 公司) 图形 信号采集分析系统对突触照片进行分析并测量以下 主要参数：突触阕隙( s y n a p t i cc l e f t ，采用多点平均法 测照) 、突触后致密物质( p o s t s y n a p t i cd e n s i t y ，P S D ) 厚度( P S D 的最
12、大值) 、突触活性带( a c t i v ez o n e ：， A Z ) 长度、突触界面曲率( s y n a p t i cc u r v a t u r eo fs y n a p - t i ci n t e r f a c e ，P S D 的弧长与弦长之比) ；同时应用立 体计量学方法和通行公式睛1 分橱计算突触熬数密 度( N v ) 及面密度( S v ) 。 1 3 统计学处理 所有计量资料均以均数标准差( x 囊s ) 表 示。采用S P S S l 0 0 统计软件依资料性质分别进 行方差分析及两两均数之间q 检验、x 2 检验，检验 承准为攫= 0 0 5 。 2
13、结果 2 1 神经元变性坏死 F S ，L D ，H D 组大鼠海马C A l 区神经元变性坏 死的毖觑依次为5 6 ，3 8 ，3 1 ，提示果糖予预缰 大鼠海马C A l 区的神经元变性坏死比例下降，与F s 组差异有显著性( x 2 = 1 4 2 1 ，P 0 。5 0 ( 表l ，图1 ) 。 2 2 线粒体肿胀空泡变 F S ，L D ，H D 组太甄海马C A l 嚣线粒体瓣胀及 空泡变的比例依次为5 8 ，4 7 ，3 7 ，提永果糖 干预可以减轻大鼠脑海马C A l 区的线粒体病变， 万方数据 第1 0 卷第2 期中国当代儿科杂志 V 0 1 1 0N o 2 2 0 0 8
14、 年4 月 C h i nJC o n t e m pP e d i a t r A p r 2 0 0 8 与F s 组的差异有显著性( x 2 = 1 0 1 2 ，P 0 2 5 ( 表1 ，图1 ) 。 2 3 粗面内质网脱颗粒 F s ，L D ，H D 组大鼠海马C A l 区中、重度内质网 脱颗粒的比例依次为4 2 ，2 9 ，1 9 ，提示果糖可 以减轻大鼠脑海马C A l 区的内质网脱颗粒的现象， 与F S 组的差异有显著性( x 2 = 1 5 9 5 ，P 0 1 0 ( 表1 ，图2 ) 。 2 4 高尔基体扩张 F S ，L D ，H D 组大鼠海马C A l 区中、
15、重度高尔基 体扩张的比例依次为3 6 ，2 3 ，1 7 ，提示果糖可 以减轻大鼠脑海马C A l 区的高尔基体扩张现象，与 F s 组的差异有显著性( X 2 = 1 5 2 5 ，P 0 2 5 ( 表1 ，图2 ) 。 2 5 神经突触形态学参数 果糖干预组同F S 组相比，脑海马C A l 区神 经突触间隙缩窄( F = 7 2 9 ，P 0 0 5 ) 及数密度( F = 2 3 7 ，P 0 0 5 ) 方面无统计学差异( 表2 ) 。 表1 各组大鼠海马C A I 区神经元及细胞器超微结构病变 ，值 7 2 9 1 2 4 7 1 4 7 53 7 7 1 墨2 2 3 7 篁三
16、Q ：旦! 三Q ：Q ! 三Q ：旦! 三旦：堕三Q ：堕三旦：箜 图1神经元及线粒体超微结构病变A ：果糖干预组正常神经元( x 6o o o ) ；B ：热性惊厥组神经元核膜皱缩凹陷，核碎裂、 边集，细胞濒临死亡( x 6o o o ) ；C ：果糖干预组正常线粒体( x 3 0o o o ) ；D ：热性惊厥组线粒体体积高度扩张，嵴基本消失，线粒体内基 本为无结构的空泡样结构( x 3 00 0 0 ) 。 图2 粗面内质网及高尔基体超微结构病变( x 2 00 0 0 )A ：果糖干预组：正常粗面内质网；B ：热性惊厥组：粗面内质网脱 颗粒，核糖体减少；C ：果糖干预组：正常高尔基体
17、；D ：热性惊厥组：高尔基体扁囊扩张、结构紊乱。 2 0 1 万方数据 第l O 卷第2 期 2 0 0 8 年4 月 中国当代儿科杂志 C h i nJC a m t e m pP e d i a t r V 0 1 1 0N o 2 A p r 2 0 0 8 3 讨论 神经元通过树突、轴突等附属结构建立起来的 相互联系( 主要为突触) 是神经冲动和讯号有效传 递及正常学习记忆活动的物质基础。本课题以往研 究发现热性惊厥大鼠脑海马C A l 区出现了以神经 元变性坏死、线粒体肿胀空泡样变、粗面内质网脱颗 粒和高尔基体扩张囊泡化为特征的病理变化，推测 这些改变是反复热性惊厥导致学习记忆能力损
18、害的 神经细胞学机制J 。 神经突触的可塑性是神经系统在各种外界刺激 下出现在结构和功能方面的适应性变化，这种改变 延续整个生命过程一1 。突触前后膜、突触间隙、突 触活性带长度、P S D 厚度变化能较敏感地反映突触 可塑性变化的特征。P S D 厚度改变能反映突触后膜 上受体和离子通道的变化，P S D 的各种通道和受体 蛋白作为中介者，对信号分子、调解分子和靶分子进 行优化和调控0 | ；P S D 厚度越大，越有利于神经元 之间的相互沟通；突触间隙与突触后膜厚度以及前 终扣密切相关【1 1 | ，当突触间隙增大，神经递质传递 所需的时间会延长，在传导过程中被降解的几率增 加2 1 ，神
19、经传导的效能就会下降；而较长的突触活 性带及较大的突触界面曲率则可以增加突触传导过 程中递质及囊泡的接触面积，提高神经信息传递和 学习记忆的有效性引。 F D P 作为细胞代谢过程中的重要能源物质和中 间调节体，在机体遭受有害刺激时发挥稳定细胞膜、 改善能量代谢、抑制C a 2 + 内流、抗炎抗氧化损伤、调 节细胞信号转导系统等多重作用 1 4 6 J 。我们以 腹腔预注射F D P 的方式以探讨F D P 对热性惊厥脑 损伤的保护作用，研究发现，F D P 干预可使热性惊厥 大鼠海马区神经元变性坏死及细胞器病理改变的程 度减轻；并有利于预防反复热性惊厥导致的大鼠海 马区突触后致密物质厚度减小
20、，突触活性带长度缩 短，突触界面曲率下降及突触间隙异常增宽等损害 正常突触联系功能的病理超微结构变化。本研究还 发现F D P 对反复热性惊厥大鼠海马C A l 区神经突 触的面密度及数密度变化无显著效应，可能与这两 个指标需要较长时问才出现改变有关喁 ，而本研究 试验动物的热性惊厥经历时间相对较短( 5d ) 。 本研究采用2 5m g 1 0 0g 体重和5 0m g 1 0 0g 体重的F D P 剂量进行干预，数据显示H D 组较L D 组在神经元变性坏死、线粒体肿胀、粗面内质网脱颗 粒及高尔基体扩张等病理超微结构变化方面为轻， 但在统计学上差异无显著性。以上提示F D P 的剂 量超
21、出一定“合适剂量”( 目前仍未确定) 后，F D P 对 惊厥性脑损伤的保护作用与剂量之间不存在直线型 剂量一效应关系；此外，也不能排除观察目标( 细胞及 细胞器) 数目可能不足造成的影响。 参考文献】 1 尹蓉，郭伍英，姜海燕2 9 1 例热性惊厥患儿的脑电图及其与 临床关系 J 中国当代儿科杂志，2 0 0 5 ，7 ( 3 ) ：2 6 7 - 2 6 8 2 周戬平，王帆，李瑞林，袁宝莉，郭哑乐1 ，6 二磷酸果糖对 大鼠热性惊厥性脑损伤保护作用的研究 J 中华儿科杂志， 2 0 0 4 。4 2 ( 2 ) ：1 2 9 - 1 3 3 3 N a t s u m eJ ，B e r
22、 n a s e o n iN ，M i y a u e h iM ，N a i k iM ，Y o k o t s u k aT ， 黼l eA e ta 1 H i p p o c a m p a lv o l u m e sa n dd i f f u s i o n - w e i g h t e di m - a g ef i n d i n g si nc h i l d r e nw i t hp r o l o n g e df e b r i l e 靶i z u r e s J A c t s N e u r o l o g i S c a n d i n a v i e
23、a 。2 0 0 7 。11 5 ( S u p p l3 ) ：2 5 - 2 8 4 3V e s t e r g a a r dM ，P e d e r s e nC B ，S i d e n i u sP ，O l s e nJ ，C h r i s t e n s e n J T h el o n g - t e r mr i s ko fe p i l e p s ya f t e r f e b r i l es e i z u r e si ns u s c e p t i b l es u b g r o u p s J A mJE p i d e m i o l ，2 0
24、0 7 ，1 6 5 ( 8 ) ：9 1 1 - - 9 1 8 5 贲云1 ，6 二磷酸果糖治疗窒息新生儿缺氧性心肌损害疗效观 察 J 中国当代儿科杂志，2 0 0 3 ，5 ( 4 ) ：3 7 4 - 3 7 5 6 K a a k i n e nT ，H e i k k i n e nJ ，D a h l b a c k aS ，A l a o j aH ，L a u r i hP ， K i v i l u o m aK 。e ta 1 F r u c t o s e - 1 。6 - b i s p h o s p h a t es u p p o r t sc e r e b
25、r a l e n e r g ym e t a b o l i s mi np i g sa f t e ri e c h e m i eb r a i ni n j u r yc a u s e db ye X - p e r i m e n t a lp a r t i c l ee m b o l i z a t i o n J H e a r tS u r gF o r u m ，2 0 0 6 ，9 ( 6 ) ：8 2 8 - 8 3 5 7 周戬平，王帆，李瑞林，袁宝莉，李静热性惊厥对大鼠行为 运动及空间学习记忆的影响 J 中华儿科杂志，2 0 0 4 ，4 2 ( 1 ) ：
26、4 9 - 5 3 8 P a nB ，Y a n gD W ，H a nT Z C h a n g e so fs y n a p t i es t r u c t u r ea f t e r l o n g l a s t i n gL T Pi n d u c e db yh i g ha n dl o wf r e q u e n c yt e t a n u si n s l i c e so ft h er a td s u a lc o r t e x J A e t aP h y s i o lS i n ，2 0 0 5 ，5 7 ( 1 ) ：7 7 - 8 2 9 D
27、i e g u e zD ，B a r e a - R e d r i g u e zE J A # n gi m p a i r st h el a t ep h a s e0 f l o n g t e r mp o t e n t i a t i o na tt h em e d i a lp e r f o r a n tp a t h C A 3s y n a p s ei n a w a k er a t s J S y n a p s e ，2 0 0 4 ，5 2 ( 1 ) ：5 3 - 6 1 1 0 Y a l n a u c h iT M o l e c u l a r
28、c o n s t i t u e n t sa n dp h o s p o r y l a t i o n - d e p e n d e n t r e g u l a t i o no ft h ep o s t s y n a p t i ed e n s i t y J M a s sS p e c t r o mB e y ， 2 0 0 2 ，2 1 ( 4 ) ：2 6 6 - 2 8 6 1 l 】L e i t eJ P ，N e d e rL ，A r i s iG M ，C a d o t t iC G ，A s s i r a t iJ A ，M o r o i r
29、 a J E P l a s t i c i t y ，a y n a p t i es t r e n g t h ，a n de p i l e p s y ：w h a tc a nw el e a r n f r o mu l t r a s t r u c t u r a ld a t a ? J E p i l e p s i a ，2 0 0 5 ，4 6 ( S u p p l5 ) ： 1 3 4 1 4 1 1 2 S t a n l e yE F P r a s y n a p t i ec a l c i u mc h a n n e l sa n dt h ed e
30、p l e t i o no fs y n a p t i ec l e f tc M c i u mi o n s J JN e u r o p h y s i o l ，2 0 0 0 ，8 3 ( 1 ) ：4 7 7 4 8 2 1 3 R o a c n m u n dC ，R e t t i gJ ，B r o s eN M o l e c u l a rm e c h a n i s m so fa c t i v e z o n ef u n c t i o n J C u r t O p i nN e u r o b i o l ，2 0 0 3 ，1 3 ( 5 ) ：5
31、0 9 - 5 1 9 1 4 s o l l gx ，w uB ，T a k a t aT ，W a n gX ，O i z u m iX S ，A k i s a k iT ，e t a 1 N e u r o p r o t e c f i v ee f f e c to fD - f r u c t o s e - l ，6 - b i s p h o s p h a t ea g a i n s t b e t a a m y l o i di n d u c e dn e u r o t o x i e i t yi nr a th i p p o c a m p a lo r g
32、 a n o t y p i e s l i c ec u l t u r e ：i n v o l v e m e n to fP L Ca n dM E K E R Ks i g n a l i n gp a t h - w a y s J K o b eJM e dS c i ，2 0 0 5 ，5 1 ( 5 - 6 ) ：7 3 - 8 3 1 5 C u e s t aE ，B o a d aJ ，C a l a f e UR ，P e r a l e sJ C ，R o i gT ，B e r m u d e zJ F r u e t a s e1 6 一b i s p h o
33、o p h a t ep r e v e n t e de n d o t o x e m i a ，m a c r o p h a g e a c t i v a t i o n ，a n dl i v e ri n j u r yi n d u c e db yD - g a l a c t a s a m i n e i nr a t s J C r i tC a r eM e d ，2 0 0 6 ，3 4 ( 3 ) ：8 0 7 - 8 1 4 1 6 M a r k o vA K ，W a r r e nE T ，C o h l yH I ，S a u l sD J ，S k e l t o nT N I n - f l u e n c eo ff r u c t o s e 1 6 - d i p h o s p h a t eo l le n d o t o x i n i n d u c e dl u n gi n - j u r i e si ns h e e p J JS u r gR e s ，2 0 0 7 ，1 3 8 ( 1 ) ：4 5 - 5 0 ( 本文编辑：吉耕中) 2 0 2 万方数据