APP下载

自由基、天然抗氧化剂与神经退行性疾病

2010-02-16赵保路

Biophysics Reports 2010年4期
关键词:尼古丁一氧化氮活性氧

赵保路

中国科学院生物物理研究所,脑与认知国家重点实验室,北京 100101

自由基、天然抗氧化剂与神经退行性疾病

赵保路

中国科学院生物物理研究所,脑与认知国家重点实验室,北京 100101

神经退行性疾病,老年痴呆症(Alzheimer's disease,AD)、帕金森症(Parkinson's Disease,PD)和中风(脑卒中)严重危害老年人的身体健康和生活质量。这些疾病的发病机制目前尚不完全清楚,也无有效治疗方法。目前的研究发现,氧化应激产生的活性氧和NO自由基在诱导细胞的凋亡和导致神经退行性疾病AD、PD和中风方面发挥了重要作用。该文章综述了神经退行性疾病的自由基机理和天然抗氧化剂对这些疾病的预防和治疗作用机理。天然抗氧化剂,如茶多酚,能够防止6-羟多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)诱导的细胞凋亡,保护线粒体功能从而预防6-OHDP诱导大鼠的PD症状;大豆异黄酮和尼古丁作为抗氧化剂可以防止Amyloid-β(Aβ)诱导的海马细胞凋亡和转基因小鼠脑中Aβ的沉积,抑制6-OHDA诱导细胞凋亡过程线粒体细胞色素C释放。在转基因鼠海马CA1区的Aβ斑中,铜、铁浓度比周围神经明显增高,用尼古丁处理明显减少海马CA1区Aβ斑及其周围神经中铜和铁的浓度,尼古丁可以抑制分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)的激活,核因子 -κB(Nuclear factor kappa B, NF-κB) 和致癌基因蛋白(Myc codes for a protein that binds to the DNA of other genes,C-Myc)的活化,使一氧化氮合酶和一氧化氮生成下调,尼古丁介导的神经信号通路过程受乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor,α7 nAChRs)调控。研究还发现山楂黄酮通过抑制活性氧和调节一氧化氮自由基可以预防和治疗中风。这些结果为神经退行性疾病的基础理论研究和临床实践提供了新的思路和实验依据。

自由基;天然抗氧化剂;神经退行性疾病;帕金森症;老年痴呆症;中风

0 引 言

最新人口普查表明,现在我国60岁以上的老年人口有1.3亿,我国已经提前步入老龄化社会。到2050年将达到4.39亿,占总人口的1/4。老年性痴呆和帕金森氏病的患病人数已达1500万以上。人口老龄化和老年变性疾病对社会、家庭和医学界造成巨大的压力和负担。目前其发病机制尚不完全清楚,也无有效治疗方法,是一个严重的社会问题。研究发现自由基在引起老年退行性疾病过程中是一个重要因素,天然抗氧化剂在预防和治疗老年退行性疾病中发挥着重要作用。

目前研究结果表明,自由基在体内具有重要的生物功能,例如,氧自由基在线粒体呼吸链的电子传递、细胞的分化生长、免疫反应,一氧化氮自由基在血管的舒张、血压的调节、学习和记忆等方面发挥了重要作用。但是,自由基又几乎和人类大部分常见的几种主要疾病都有关系,从人类死亡率最高的心脑血管疾病,到人类最可怕的癌症,以及衰老和老年神经退行性疾病,无一不和自由基有着密切关系[1~3]。本文目的在于综述目前对神经退行性疾病 (老年痴呆症、帕金森综合症和中风)的自由基机理和天然抗氧化剂预防和治疗机理的研究进展,从自由基生物学的角度给出一些与传统医学不同的关于老年神经退行性疾病的认识,以利于寻求新的预防和治疗方法。

1 自由基与神经退行性疾病发病

老年痴呆症(Alzheimer's disease,AD)、帕金森症(Parkinson's disease,PD)和中风的发病机理是复杂和多因素的。来自于父母的基因在决定是否罹患AD、PD和中风的过程中或许起了一定的作用,但只是少数,大部分的AD、PD和中风病例其实都是散发性的,它们不具有家族遗传性。衰老肯定是引起AD、PD和中风的一个重要因素。氧化应激和自由基损伤是导致亚健康并引发AD、PD和中风的重要因素。“氧化应激”或“自由基失衡”是指体内产生的自由基增多,而清除自由基的能力降低(抗氧化酶活性减弱或抗氧化剂浓度降低),体内就会有多余的自由基,从而损伤细胞成分[4]。

1.1 自由基与老年痴呆症

老年痴呆症,即阿尔茨海默氏病,是由德国精神病理学家Alos Alzheimer于1907年首先报告的。阿尔茨海默病有奇怪的行为症状,开始丧失短时记忆,逐渐表现出语言障碍,变得糊涂、妄想、情绪激动,临终时会大小便失禁、卧床不起并忘却了一切。解剖尸体显示,大脑由于神经元缺失而萎缩,且充满纤维缠结和淀粉样斑块。

大量活性氧自由基的产生以及能量代谢障碍是许多衰老相关疾病的特征,AD也不例外。AD病人脑中表现出异常高的氧化修饰蛋白、脂类和DNA水平,这些自由基介导的分子损伤在淀粉样斑和神经缠结包围的神经元周围环境里尤其重要。这也暗示了氧化应激在Amyloid-β(Aβ)介导的神经元损伤以及神经纤维缠结病理化进程中的作用。AD中几种来源的氧化应激均已有报道,其中Aβ和具有氧化还原活性的几种金属离子,比如Fe2+和Cu+,是比较常见的来源[5]。在Aβ聚集产生过氧化氢过程中,都有活性氧的生成,这可能是Fe2+和Cu+参与的结果。Aβ诱导的脂质过氧化通过乙醛基-4-壬烯共价结合破坏了ATPases、葡萄糖和谷氨酸转运体,以及GTP结合蛋白。在细胞内铁代谢和能量代谢失衡情况下,相当低的氧化应激水平就可以导致神经元对细胞外毒性和调亡的敏感。AD中突触功能障碍以及退行性改变或许就包含了Aβ诱导的氧化应激因素,因为Aβ可以通过破坏膜上离子和谷氨酸转运体的功能,同时通过氧化应激介导机制威胁到线粒体的功能。越来越多的研究表明,AD和氧化应激有很强的相关性。活化的小胶质细胞是活性氧和一氧化氮自由基的来源,β淀粉样蛋白通过肽酰自由基产生活性氧自由基,在过渡金属离子存在时多糖末端与β淀粉样蛋白受体作用产生活性氧,过氧化氢和超氧自由基,引起细胞膜脂质过氧化和蛋白质氧化[6]。

最近的研究证明,线粒体异常和缺陷导致产生的活性氧自由基是AD发病的一个重要因素[7]。线粒体功能紊乱是与AD发病机制相关的关键细胞内损伤,而且最新的研究提出,线粒体可能是Aβ的一个重要靶点[8~10]。为了阐明AD发病前期Aβ导致线粒体损伤的具体机制,以及线粒体损伤在AD发病机制中的作用,我们采用转基因AD小鼠模型和转基因AD细胞模型,对线粒体相关蛋白质表达的变化,以及线粒体数量、形态和功能的变化进行了系统的研究,旨在寻找对AD的早期诊断有帮助的细胞与分子标志,以及预防、治疗AD的新靶点,并进一步探索AD的发病机制。我们的研究发现:1)超氧阴离子在神经细胞中能够调节解偶联蛋白 2(uncoupling proteins2,UCP2)和解偶联蛋白 4(uncoupling proteins4,UCP4)的蛋白质水平,并且线粒体自由钙离子水平的变化与解偶联蛋白水平的变化紧密偶联。当UCP2和UCP4通过siRNA被沉默后,这种结果被逆转。这些数据表明超氧阴离子能够通过调节解偶联蛋白的表达来调节线粒体自由钙离子水平。2)激光共聚焦显微镜结果发现转突变APP基因的细胞中线粒体比对照线粒体有大幅度肿胀,线状形态线粒体减少,球状线粒体数量增多[11]。这些发现也提示解偶联蛋白可能是预防与治疗AD的潜在靶点,线粒体可能是AD发病的一个早期重要因素。

1.2 自由基与帕金森症

PD是老年人群中发病率很高的一种神经系统退行性疾病,其主要病理特征为选择性的黑质和纹状体多巴胺能神经元的减少、丧失,以及黑体-纹状体束的病理性改变,从而引起运动障碍,以僵直、震颤、运动迟缓为主要临床特征。目前发病机制一般认为是由于中脑黑质的多巴胺能神经元的变性坏死,使通过黑质纹状体通路作用于纹状体的神经递质多巴胺(DA)减少,造成纹状体内多巴胺和乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)两种递质的平衡失调而发病。黑质神经元消失具有特殊分布区,主要在致密带。所有受损区除神经元脱失外,还伴有胶质细胞增生,残存的色素细胞亦可出现色素减少或色素外溢,部分细胞出现Lewy body,可观察到β-synuclein和ubiquitin形成的直径7~12 nm的纤维[1]。PD的致病因素有遗传和环境两种,前者占大约30%,后者占大约70%。

环境因素包括一些环境产生的神经毒剂,如6-OHDA、MTPT、除草剂、鱼藤酮等,它们都会引起多巴胺神经元的损伤甚至凋亡。这些神经毒剂引起多巴胺神经元损伤和凋亡的共同特征是通过氧化应激,即产生活性氧(reactive oxygen species,ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,RNS)。神经递质多巴胺可以通过化学反应或酶反应产生ROS。人脑内黑质区金属离子铁的含量较高,与过氧化氢反应生成过量活性氧自由基,攻击生物大分子,消耗抗氧化物质,破坏了细胞的抗氧化防御系统,增加了细胞的氧化应激。更为严重的是氧化还原平衡的破坏,进一步导致线粒体电子传递链受阻,呼吸衰竭,产生能量危机,形成氧化应激和线粒体损伤的反馈循环,最终导致多巴胺能神经元过度的损伤和缺失,产生PD的临床症状。

氧化应激在PD发病过程中发挥着重要作用。脑组织的氧代谢率很高,同时抗氧化剂的保护机制又相对缺乏,这就导致脑组织的ROS代谢相对容易失去平衡。线粒体是ROS敏感的细胞器之一,过量的ROS不仅影响线粒体“能量工厂”的正常功能,而且还能反馈性增加ROS和RNS的产生,释放凋亡因子细胞色素C,激活Caspases蛋白家族,导致细胞凋亡。许多环境因素和代谢毒素都可以诱导产生过量的ROS及RNS,从而引起不同程度的细胞毒性作用。过量的ROS及RNS不仅可以影响细胞膜的通透性,引起Ca2+内流和细胞第二信使含量的升高,还能激活多条氧化还原通路。大量证据表明,在PD的发病过程中,活性氧与各种突变蛋白相互作用,共同调节了蛋白的纤维沉积,促进神经元凋亡,甚至死亡[11,12]。

大量研究表明,过量的一氧化氮(NO)可以诱导神经元凋亡。在病理条件下,ROS和NO的产量都大大增加,二者极易发生反应生成过氧亚硝基。过氧亚硝基是强氧化剂,可以与蛋白的巯基反应,或者硝基化芳香族氨基酸,影响它们在信号传导中的功能。此外,过氧亚硝基可以氧化脂类、蛋白质和DNA,从而破坏其功能。NO还可与Fe配基反应,使Fe(Ⅲ)通过与NO结合而还原,产生的Fe2+-NO+,进一步与细胞内的巯基反应,使其亚硝基化[13]。NO还参与了PD病多巴胺能神经元的降解[14]。

目前认为,氧化应激过度是导致多巴胺神经元变性和残存神经元进一步损伤的重要原因。通过化学反应或酶反应,多巴胺代谢能产生活性氧自由基。多巴胺自氧化能导致醌类、半醌类及其它活性氧产生,最终形成神经黑色素(neuromelatonin)。更重要的是,多巴胺在单胺氧化酶的作用下形成过氧化氢和其降解产物L-3,4-二羟苯丙氨酸和高藜芦酸。过量的过氧化氢在与过渡金属铁反应中生成反应活性更强的OH·,从而增加细胞的氧化应激,消耗抗氧化物质和破坏细胞的抗氧化防御系统[15]。

线粒体电子传递链受阻,呼吸衰竭,会引起氧化应激增强并产生能量危机。尸体检查的另一个发现是,30%~40%的PD病人线粒体复合物酶Ⅰ(complexⅠ)的酶活力和免疫染色降低。线粒体复合物酶Ⅰ功能的缺失导致线粒体电子传递链的受阻和电子泄漏,产生过量的活性氧自由基,氧化磷酸化脱偶联,ATP产生减少,细胞的还原力下降。最终表现为DA神经元的降解和缺失[16]。在神经退行性疾病当中,线粒体功能紊乱是一个重要现象。尤其是在PD当中,对于线粒体活力下降的研究更是一个长期探讨的话题,因为在对PD病人脑部尸检当中发现的一个非常重要现象,就是严重的线粒体活力下降和氧化损伤。而在实验动物和人当中,很多能够导致PD症状的药物,如1-甲基-4-苯基-四羟嘧啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyriding,MPTP)等,其最终作用位点也是在线粒体上。

在PD研究当中,用于造成脑部黑质纹状体区域损伤以构建PD动物模型所用的几个主要神经毒剂,包括MPP+(MPTP的活性代谢产物)、6-羟多巴、鱼藤酮和百草枯等,都是线粒体复合物Ⅰ的特异性抑制剂,而且目前认为它们主要抑制位点都在鱼藤酮的特异性结合位点上。这就进一步在PD与线粒体复合物Ⅰ之间架起了一道桥梁。上述的各种神经毒剂与复合物Ⅰ结合后都会产生一系列的细胞内效应,并最终导致细胞的死亡。以MPP+为例,一方面,MPP+的加入直接导致了线粒体膨胀与PT孔道的开放,引起细胞色素C和AIF从线粒体内释放到胞浆;另一方面,MPP+进入线粒体后与复合物Ⅰ结合,在这里它抑制了ATP的合成并刺激ROS的生成,进一步导致细胞内稳态被打破,从而造成DNA损伤并引发一系列凋亡途径的激活。其中包括原癌基因氨基端激酶/原癌基因(c-Jun N-terminal kinases/c-Jun is the name of a gene and protein that,in combination with c-Fos,forms the AP-1 early response transcription factor,JNK/c-Jun)磷酸化p53,诱导Bax合成和转位至线粒体;同时诱导多 (腺苷二磷酸核糖)聚合酶 〔Poly(adenosine diphosphate ribose)polymerase,PARP〕活化。Bax和PARP共同作用于线粒体,同样导致了细胞色素C和凋亡诱导因子凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor,AIF)的泄漏。在胞浆中,细胞色素C加入了caspase介导的级联反应使细胞进入凋亡途径,而AIF则介导了另外一个没有Caspase参与的凋亡途径。当然,这些理论都有待完善,因为目前的实验结果还有很多相互矛盾的地方。比如,MPP+是能够直接导致复合物Ⅰ上自由基生成增加,还是通过介导细胞内多巴或者还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD(P)H)的氧化生成自由基?ATP合成的下降未必是致命的,因为细胞还可以通过糖酵解途径提供足够的能量,复合物Ⅰ提供电子导致合成减少的ATP能够迅速被补偿性恢复[17]。

1.3 中风和自由基

中风的死亡率仅次于心脏病和癌症,列于死亡病因的第三位,同时中风还是成年人最主要的致残性疾病[18]。流行病学调查显示,中国中风的发病率比美国等发达国家还高,每年新发中风的病人大约是200多万人,高于世界平均水平。近年来,随着工业化和生活水平的提高还有上升的趋势。随着我国老龄化社会的到来,中风将会给社会造成沉重的经济和社会负担。因此,研究中风的发病机理、预防手段和治疗药物是我国面临的重要课题。

中风是由脑部血液循环系统障碍引起的,又分为不同的种类,主要为:缺血性中风、颅内出血性中风和蛛膜出血性中风等几种。中风病人中80%是缺血性中风,是由于血管的阻塞引起的。大脑是体内耗氧量最大的器官之一,数分钟的缺血就会对大脑造成不可逆的损伤,因此必须尽快恢复血液供应,但是当用溶栓药物打开阻塞恢复血液循环时,常常造成进一步的损伤,即缺血再灌注损伤。研究缺血再灌注损伤的机理和预防手段,对于有效地治疗中风,减轻家庭和社会压力有重要的意义。中风引起的血管性痴呆是仅次于AD的第二大痴呆病因,它是成年人长期残疾的主要病因。随着人口老龄化的到来,中风引起的经济和社会负担不断加重,使治疗和预防中风成为新千年中面临的最重要的公共健康课题之一。因此,研究中风的致病机理,以及治疗和预防途径,有重要的理论意义和社会价值。

大脑是人体中耗氧量最大的器官,在中风过程中血管阻塞,大脑得不到氧气和能量供应,在很短的时间内就会死亡。常规的治疗办法是利用溶栓药物打开血管,但是血管畅通后的缺血再灌注过程在临床上往往会引起更大的损伤。很多因素在缺血再灌注脑损伤过程中起作用,例如谷氨酸的大量释放、钙离子超载、神经元去极化、能量缺乏等等,其中一个重要的因素就是活性氧(ROS)的大量产生[19]。脑缺血再灌注过程中,有很多途径产生活性氧自由基,例如:线粒体的呼吸链、缺血再灌过程中激活的黄嘌呤/次黄嘌呤氧化酶、脂肪酸代谢,等等。由于脑组织高度的氧化磷酸化代谢率、高浓度的不饱和脂肪酸含量、相对低的抗氧化能力、神经元的低修复能力和低分裂能力,脑组织对于氧化损伤十分敏感。短时间内大量产生的活性氧会损伤细胞内的蛋白质、脂膜和DNA,抑制线粒体呼吸链,引起细胞能量供应障碍,影响正常的细胞信号通路和基因转录。在大脑血液循环系统中,活性氧自由基的大量产生会损伤内皮细胞和血管平滑肌细胞,引起血小板凝集和血管渗透性改变,导致脑水肿。

转基因和基因敲除试验表明,活性氧在缺血再灌脑损伤病程中起着作用[20]。因此,一些工作尝试给动物服用酶或非酶的抗氧化剂,研究抗氧化剂对脑缺血再灌注损伤的保护作用。最新研究数据表明,用超氧化物歧化酶和过氧化物酶清除自由基,可以有效地减少脑缺血再灌注损伤。从植物中提取的天然抗氧化剂,如银杏提取物EGB761和茶多酚,也被证明对缺血再灌注脑损伤具有显著保护效果。抗氧化剂可以通过清除活性氧自由基保护海马CA1区神经元免受缺血再灌注损伤,暗示抗氧化剂可以通过脑血屏障到达脑组织,起到保护作用。

有数据表明,一氧化氮在脑缺血再灌注损伤过程中起重要作用。一氧化氮能够和超氧阴离子自由基反应生成过氧亚硝基,这一强氧化剂,可以干扰正常离子代谢,从而促进缺血再灌注时的氧化损伤。一氧化氮可以直接或间接通过衍生物,抑制线粒体的电子传递链,引起细胞能量危机和DNA损伤,导致DNA合成障碍和细胞死亡。一氧化氮能够增强缺血后兴奋性氨基酸——谷氨酸的释放,促进缺血后脑损伤。一氧化氮的作用就像一柄双刃剑,除了对细胞和机体的毒性作用外,部分证据显示一氧化氮同时具有保护作用。一氧化氮是强血管扩张因子、血小板凝集和白细胞粘附的抑制剂,通过抑制白细胞和血小板对毛细血管的阻塞,可以提高缺血再灌后脑组织的血液供应,发挥保护作用。

2 天然抗氧化剂对老年退行性疾病的防治作用

体内自由基的产生和清除应当是平衡的,或者说体内氧化和还原应当是平衡的,人体才能保持健康。这与中医的阴和阳可能有类似的含义。如果自由基产生过多和清除自由基能力下降,体内就会有多余的自由基,特别是氧自由基,会损伤细胞成分,但还没有出现疾病的症状。如果不加以调整,继续发展下去就会导致疾病和衰老的发生。这时需要从体外补充抗氧化剂,帮助达到体内自由基的平衡,就可以预防疾病的发生。研究发现,天然抗氧化剂(如茶多酚),对肿瘤有明显预防和抑制作用,且对PD有明显预防和防治作用;银杏黄酮对心脑血管病有明显预防和治疗作用;大豆异黄酮和尼古丁对AD有预防作用;山楂黄酮对中风有明显预防和治疗作用[1,2,3]。

2.1 茶多酚对脑神经的保护作用

PD的治疗,目前主要采用药物、手术和基因治疗等方法,但效果都不是很理想,一些药物和方法副作用严重。因此,通过抗氧化剂等维持细胞内的氧化还原状态、抑制细胞凋亡,从而减缓或阻止神经元的降解可以是一个重要的途径。研究发现,抗氧化剂对神经有明显保护作用,例如天然抗氧化剂银杏提取物,对许多环境因素引起的神经元凋亡有较强的保护作用[22]。茶叶在中国和世界已有几千年栽种和饮用历史。喝茶有助于健康已被大众广泛接受,喝茶可以预防一些疾病也被流行病学研究所证实。研究表明,茶叶中对身体健康最有益的物质是具有很强抗氧化能力的茶多酚。茶多酚在体内外的许多氧化损伤体系中,也都有抑制凋亡信号、阻止神经细胞凋亡发生、减缓或保护神经退行性疾病发生的功能[23~33]。在细胞水平上,我们应用MTT、荧光显微镜、流式细胞分析和DNA电泳等技术和方法,研究了茶多酚及其单体化合物对6-OHDA诱导的PC12细胞凋亡的神经保护作用。通过对6-OHDA单独处理的和茶多酚提前处理过、而后用6-OHDA处理的PC12细胞形态及生理功能状态变化的研究,我们发现茶多酚和其主要成分EGCG((-)-epigallocatechin-3-gallate)和 ECG((-)-epiocatechin-3-gallate),在 100~200 μmol/L 浓度范围内,表现出明确的防止氧化应激诱导的细胞凋亡的作用,其它单体化合物没有表现这种保护作用[23,24]。

应用氧化应激诱导PD病理细胞模型,我们评价了茶多酚的神经保护作用。实验中我们选择了6-OHDA诱导的SH-SY5Y细胞作为细胞模型,结果表明,茶多酚预处理可明显改变凋亡细胞核变化,减少6-OHDA诱导的早期凋亡率,防止线粒体膜电位下降,降低细胞内活性氧和钙离子累积。茶多酚还可以抑制6-OHDA诱导NO含量升高和nNOS(neuron nitric oxide synthase)与iNOS(induced nitric oxide synthase)过量表达,降低细胞内蛋白结合硝基酪氨酸水平。此外,茶多酚对6-OHDA自氧化有浓度-时间依赖性抑制作用。通过研究我们认为茶多酚可能是通过活性氧-一氧化氮途径,减少过氧亚硝基的生成,从而对6-OHDA诱导的细胞凋亡表现保护作用的[31]。

我们利用6-OHDA建立半PD大鼠模型,探讨茶多酚对其保护作用的机制。结果发现,6-OHDA诱导动物旋转行为是时间依赖性的,茶多酚可以浓度和时间依赖性地减轻6-OHDA诱导产生的旋转行为,降低中脑和纹状体中ROS和NO含量、抗氧化水平、脂质过氧化程度、硝酸盐/亚硝酸盐含量、蛋白结合硝基酪氨酸浓度,同时降低nNOS和iNOS表达水平。TH免疫染色和TUNEL染色表明,茶多酚预处理可增加黑质致密部存活神经元,减少细胞凋亡。实验结果证明,口服茶多酚可以有效保护脑组织免于6-OHDA损伤引起的神经细胞死亡,其保护作用可能是通过ROS和NO的途径实现的[33]。该工作发表在Biological Psychiatry杂志上,题目是《Protective effects of green tea polyphenols in the 6-OHDA rat model of Parkinson's disease through inhibition of ROS-NO pathway》,该杂志为此文章发布了一个新闻,该文还被Nature的网上杂志《自然中国》选为来自中国大陆和香港的突出科学研究成果。

作为茶叶主要成分的茶多酚,对氧自由基的清除作用是很强的,我们在这方面作过比较系统的研究[34~49]。我们得出的结论是,茶多酚的抗氧化作用在饮茶的健康益处和保护神经防止帕金森病损伤作用中起着重要作用。目前这个项目正在北京宣武医院进行临床实验,如果取得成功,将为广大患者和老年人带来福音。当然,茶多酚是否可以有效防治神经退行性疾病等尚需大量流行病学资料进一步证实。茶多酚是从绿茶中提取的多酚类化合物,尽管毒性实验表明在很高剂量下才有毒性,但凡事总应有个“度”,任何好东西,过分就会有负面效应。希望每个人根据自己的实际情况饮茶,如果直接食用茶多酚,应当根据医生嘱咐和说明书的用量。

2.2 尼古丁预防和治疗帕金森氏综合症和老年痴呆症

吸烟有害健康,可以引起肺癌和呼吸道损伤,以及心脏病,戒烟是世界趋势。一般人都认为尼古丁是吸烟中的主要毒性物质,其实这是一个误会。流行病学研究报告显示,吸烟可以减低PD和AD的发病率,也有一些实验和临床结果显示烟碱可以预防并治疗PD和AD[50,51],这引起了人们的广泛重视。

我们用色谱研究,发现尼古丁对6-羟多巴胺自氧化有明显的抑制作用[52]。我们采用ESR自旋捕集技术研究尼古丁的抗氧化作用,及其对羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除作用[53],发现尼古丁对Fenton反应体系产生的羟基自由基,以及光照核黄素产生的超氧阴离子自由基有明显清除作用。吸烟产生大量高活性的氮氧自由基,这些自由基容易引起脂质过氧化,而尼古丁能清除烟气中的这些自由基。这一结果显示尼古丁是一个天然抗氧化剂。

Aβ片段和全长拥有细胞毒性,我们以分离的小鼠海马细胞为模型,研究了尼古丁对β淀粉样蛋白诱导的海马神经细胞的保护作用[54,55]。研究结果表明:尼古丁可以保护海马神经元抵抗β淀粉样蛋白诱导的凋亡。尼古丁可以抑制Aβ1~40或Aβ25~35在培养海马神经元中诱导的凋亡,以及caspase活力的升高。胆碱能抑制剂美拉明可以部分抑制尼古丁对Aβ诱导的caspase-3激活以及活性氧积累。这些数据表明尼古丁的保护作用部分是通过烟碱型受体起作用的,这些结果还表明尼古丁在治疗神经退行性疾病方面,比如AD,可能是很有潜力的。

我们以转基因鼠和神经细胞为模型,找到一个参与尼古丁介导神经保护作用的信号通路。结果发现,尼古丁可以减少淀粉样蛋白(Aβ)在APPV717I转基因小鼠(AD的一种转基因动物模型)海马和皮层区的沉积。尼古丁可以通过抑制MAPK的激活抑制NF-κB和C-Myc的活化,结果导致诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和一氧化氮(NO)生成下调。同时发现,尼古丁对这种转基因鼠中凋亡和异常细胞周期活动有明显的抑制作用。RNA干扰试验表明,尼古丁介导的神经信号通路过程受α7 nAChRs调控。这些数据或许会给我们以启示,即发展选择性的α7 nAChRs激动剂或针对信号通路MAPK研发特异的抑制剂来治疗AD,或许是一个潜在的、有发展前途的方向[55]。

我们以大鼠的脑线粒体为模型,检测了尼古丁影响PP+和Ca2+对PT孔道开放的情况,及细胞色素C泄漏的保护作用。结果发现尼古丁可以通过竞争呼吸链复合物Ⅰ的NADH结合位点来抑制PT孔道的开放,其可能机制在于尼古丁与NADH的竞争导致复合物Ⅰ上的电子流动被抑制,改变了复合物Ⅰ与PT孔道调节相关的一些特征,进而抑制了PT孔道的开放,减少了线粒体膨胀、细胞色素C泄漏、线粒体膜电位下降以及防止还原型巯基的减少,揭示了尼古丁在防治神经退行性疾病方面发挥着重要作用[56]。

不正常的β-淀粉样蛋白和金属离子,比如铜和锌之间的反应,与β-淀粉样蛋白的沉积有很密切的关系。我们研究了尼古丁对金属离子在APPv717I转基因鼠的海马和皮层的代谢平衡。实验发现,尼古丁可以显著降低铜离子和锌离子在老年沉积斑和其周围神经细胞团中的含量。在海马CA1区的一个亚区中也观察到了铜离子和锌离子的分布密度的减少。我们进一步用稳定转染人APP的SH-SY5Y细胞,研究了尼古丁介导的金属代谢平衡的可能机理。尼古丁处理可以显著降低细胞内铜的含量,并且这个作用是不依赖于尼古丁乙酰胆碱受体的。这些结果表明尼古丁降低β-淀粉样蛋白的毒性是部分通过调节金属离子的代谢平衡来达到的[57]。

2.3 大豆异黄酮和尼古丁可以预防和治疗老年痴呆症。

流行病研究表明,雌激素替代疗法可以减少妇女更年期综合症和老年痴呆症的发病率,但是雌激素疗法可以引起乳腺癌和心脏病[58]。大豆异黄酮是植物雌性激素,又是一个抗氧化剂,也有减少妇女更年期综合症的作用,对多种慢性疾病具有保护作用,如动脉硬化。据报道,在神经系统中,染料木黄酮能抑制Aβ在大鼠脑突触体诱导的活性氧过度生成。大豆异黄酮通过激活雌激素受体减少神经细胞凋亡[59,60]。

我们以培养的海马神经元为模型进行研究,发现大豆异黄酮可以保护海马神经元抵抗β淀粉样蛋白诱导的凋亡。通过检测细胞的活性、细胞核的形态、DNA的片段化,以及细胞内自由钙离子的浓度、活性氧 (ROS)的量和caspase-3的活性,我们发现大豆异黄酮能抑制β淀粉样肽段 (25~35)诱导的海马神经细胞凋亡。在不同浓度时,大豆异黄酮的作用机制是不同的。在100 nmol时,大豆异黄酮主要是通过刺激雌性激素受体起作用;而在40 mmol时,大豆异黄酮主要是通过它的抗氧化性起作用。我们的研究结果表明,大豆异黄酮可通过多种机制抑制β淀粉样肽段 (25~35)诱导的海马神经细胞凋亡。我们以转(Aβ)线虫为模型,研究了大豆异黄酮对线虫瘫痪行为的影响和对活性氧产生的影响。结果发现,大豆异黄酮可以明显减少Aβ引起的线虫瘫痪行为,降低线虫体内的Aβ,并且减少活性氧的产生。以上结果表明大豆异黄酮在治疗神经退行性疾病方面,比如AD,可能是很有潜力的[61,62]。

2.4 山楂黄酮可以预防和治疗中风

山楂是最古老的药用植物之一,被多国的药典收录。山楂提取物一直被用于治疗与心脏相关的疾病,例如:早期充血性心衰和心绞痛。药理研究表明,山楂提取物能够降低血清中胆固醇的水平,抑制血小板凝集。山楂提取物中的主要成分为类黄酮、原花青素和酚酸,其中槲皮素、山萘酚、异鼠李素为EGB761的主要成分。研究证明,山楂提取物在体外和体内都具有抗氧化作用,它能清除超氧阴离子、羟基自由基和过氧化氢,抑制脂质过氧化。体内试验表明,山楂提取物能够提高体内的α-生育酚(即维生素E)的浓度,抑制人低密度脂蛋白的氧化。临床研究表明,山楂提取物的抗氧化活性可能是它心脏保护作用的机制[63~65]。

我们用蒙古沙鼠中风模型研究了山楂提取物对缺血再灌注损伤的作用,研究发现,山楂黄酮可以有效抑制脑缺血再灌注损伤。应用蒙古沙鼠双侧颈动脉结扎引起的脑损伤中风模型,结果表明,缺血再灌注过程中,脑组织中活性氧产生增多,脂质过氧化产物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)水平升高,抗氧化能力下降,动物口服山楂提取物可以剂量依赖性地减少缺血再灌注过程中产生的活性氧自由基,减少脂质过氧化产物含量,提高脑匀浆中抗氧化剂的水平。同时,缺血再灌注过程中,脑组织中一氧化氮的终产物硝酸盐/亚硝酸盐的浓度升高,ESR检测到的一氧化氮产量降低,而用山楂提取物喂食动物,降低了脑组织中硝酸盐/亚硝酸盐的水平,提高了生物可利用的一氧化氮浓度。山楂提取物对一氧化氮的升高作用,可能是通过清除可与一氧化氮反应的超氧阴离子产生的。iNOS在缺血再灌脑损伤的迟发性神经元死亡中起重要作用,用Western Blotting和RT-PCR方法研究发现,抗氧化剂处理动物可以剂量依赖地降低TNF-α和NF-κB的水平,降低iNOS的mRNA水平,这可能是山楂提取物在缺血再灌注脑损伤后期对脑组织保护的重要机制。脑冰冻切片尼氏染色、TUNEL(Terminal deoxynucleotidyl Transferase-mediated dUTP Nick End Labeling assay)和透射电子显微镜检测表明,山楂提取物处理使动物缺血再灌脑损伤后海马CA1区成活的大锥体神经元数量增加,DNA损伤减少,对脑损伤有保护作用。本实验结果证明,口服天然抗氧化剂可以提高脑中抗氧化水平,保护脑组织免于缺血再灌脑损伤引起的神经细胞死亡,保护作用可能是通过ROS和一氧化氮的途径实现的。

3 结 论

我们发现自由基在神经退行性疾病发病机理中起着重要作用,天然抗氧化剂作为神经保护剂,对神经退行性疾病的预防和治疗作用机理,为神经退行性疾病的基础理论研究和临床实践提供了新的思路和实验依据。

1.赵保路.自由基和天然抗氧化剂。科学出版社,1999,2002 Zhao BL.Freeradical and natural antioxidants.Beijing:Science Press,1999

2.赵保路.氧自由基和天然抗氧化剂和健康。中国科学文化出版社,2007 Zhao BL. Free radicaland naturalantioxidants and healthy.Hang Kang:Science and Culture Press,2007

3.赵保路.一氧化氮自由基。科学出版社,2008 Zhao BL.Free radical.Beijing:Science Press,2008

4.Sompol P,Ittarat W,Tangpong J.A neuronal model of Alzheimer's disease:an insight into the mechanisms of oxidative stress-mediated mitochondrial injury.Neuroscience,2008,122,869~882

5.Zhang J,Liu Q,Liu NQ,Zhao BL. Nicotinereduces β-amyloidosis by regulating metal homeostasis.FASEB J,2006,20:1212~1214

6. DeviL,Prabhu BM,GalatiDF,AvadhaniNG,Anandatheerthavarada HK. Accumulation of amyloid precursor protein in themitochondrial import channelsof human Alzheimer's disease brain is associated with mitochondrial dysfunction.J Neurosci,2006,26:9057~9068

7. de la Monte SM,Wands JR.Molecular indices of oxidative stress and mitochondrial dysfunction occur early and often progress with severity of Alzheimer's disease.J Alzheimers Dis,2006,9:167~181

8. Lin MT,Beal MF.Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in neurodegenerative diseases.Nature,2006,443:787~795

9. Lustbader JW,Cirilli M,Lin C.ABAD directly links Abeta to mitochondrial toxicity in Alzheimer'sdisease. Science,2004,304:448~452

10.Anandatheerthavarada HK,Biswas G,Robin MA,Avadhani NG.Mitochondrial targeting and a novel transmembrane arrestofAlzheimer's amyloid precursorprotein impairs mitochondrial function in neuronal cells.J Cell Biol,2003,161:41~54

11.Andrews ZB,Diano S,Horvath TL.Mitochondrial uncoupling proteins in the CNS:in support of function and survival.Nat Rev Neurosci,2005,6:829~840

12.Wu ZF,Zhang J,Zhao BL.Superoxide anion regulates the mitochondrial free Ca2+through uncoupling proteins.Antioxidants&Redox Signaling,2009,11:1805~1818

13.Dawson TM,Dawson VL.Neuroprotective and neurorestorative strategies for Parkinson's disease. Nat Neurosci Suppl,2002,5(7):1058~1061

14.Zhang Y,Dawson VL,Dawson TM.Oxidative stress and genetics in the pathogenesis of Parkinson's disease.Neurobiol Dis,2000,7(2):240~250

15.Groves JT.Peroxynitrite:reactive,invasive and enigmatic.Curr Opin Chem Biol,1999,3(2):226~235

16.Liu X,Miller MJ,Joshi MS,Thomas DD,Lancaster JR Jr.Accelerated reaction ofnitric oxide with o2 within the hydrophobic interior of biological membranes. Proc Natl Acad Sci USA,1998,95(5):2175~2179

17.Lindholm D,Eriksson O,Korhonen L.Mitochondrial proteins in neuronal degeneration.Biochem Biophys Res Commun,2004,321:753~758

18.Tanaka Y,Engelender S,Igarashi S.Inducible expression of mutantalpha-synuclein decreases proteasome activity and increases sensitivity to mitochondria-dependent apoptosis.Hum Mol Genet,2001,10(5):919~926

19.McCullough LD,Beauchamp NB,Wityk R.Recent advances in the diagnosis and treatmentofstroke. Survey of Ophthalmology,2001,45(4):317~330

20.Lust WD,Yasumoto Y,Wittingham TS,Djuricic B,Mrsulja BB,Passonneau J.Ischemic encephalopathy.In:Cerebral energy metabolism and metabolic encephalopathy.McCandless DW,Eds.New York:Plenum Press,1985.79~112

21.Weisbrot-Lefkowitz M,Reuhl K,Perry B,Chan PH,Inouye M,Mirochnitchenko O.Overexpression of human glutathione peroxidase protects transgenic mice against focal cerebral ischemia/reperfusion damage. Molecular Brain Research,1998,53(1~2):333~338

22.Zhao BL.Nitric oxide in neurodegenarative diseases.Front Biosci,2005,10:454~461

23.Ni YC,Zhao BL,Hou JW,Xin WJ.Protection of cerebellar neuron by Ginkgo-biloba extract against apoptosis inducedby hydroxyl radicals. Neuron Sci Letter,1996,214(1):115~118

24.Nie GJ,Jin CF,Cao YL,Shen SR,Zhao BL.Distinct effects oftea catechins on 6-hydroxydopamine-induced apoptosisin PC12 cells.Arch Biochem Biophys,2002,397(1):84~90

25.Nie GJ,Cao YL,Zhao BL.Protective effects of green tea polyphenols and their major component,(-)-epigallocatechin-3-gallate(EGCG),on 6-hydroxyldopamine-induced apoptosis in PC12 cells.Redox Report,2002,7(2):170~177

26.Levites Y,Weinreb O,Maor G,Youdim MB,Mandel S.Green tea polyphenol(-)-epigallocatechin-3-gallate prevents N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced dopaminergic neurodegeneration.J Neurochem,2002,78(6):1073~1082

27.Zhao BL.Natural antioxidants protect neurons in Alzheimer's disease and Parkinson's disease.Neurochem Res,2009,34:630~638

28.Zhao BL.Natural antioxidant for neurodegenerative diseases.Mol Neurobiol,2005,31:283~293

29.Lee SR,Suh SI,Kim SP.Protective effects of the green tea polyphenol (2)-epigallocatechin gallate against hippocampal neuronal damage after transient global ischemia in gerbils.Neuroscience Letters,2000,287(2):191~194

30.Suganuma M,Okabe S,Oniyama M,Tada Y,Ito H,Fujiki H.Wide distribution of 3H-(-)-epigallocatechin gallate,a cancer preventive tea polyphenol,in mouse tissue.Carcinogenesis,1998,19(8):1771~1776

31.Tachibana H,Koga K,Fujimura Y,Yamada K.A receptor for green tea polyphenol EGCG.Nature Struc Mole Biol,2004,11(3):380~381

32.Guo SH,Bezard E,Zhao BL.Protective effect of green teapolyphenolsontheSH-SY5Y cellsagainst 6-OHDA inducedapoptosisthroughROS-NO pathway.FreeRad Biol Med,2005,39(4):682~695

33.Castaneda E,Fleming S,Paquette MA,Boat K,Moffett J,Stachowiak EK,Bloom DC,Stachowiak MK.Assessment of recovery in the hemiparkinson rat:drug-induced rotation is inadequate.Physiol Behav,2005,84(3):525~535

34.Guo SH,Yan JQ,Bezard E,Yang TB,Yang XQ,Zhao BL. Protective effects of green tea polyphenols in the 6-OHDA rat model of Parkinson's disease through inhibition of ROS-NO pathway.Biological Psychiatry,2007,62(12):1353~1362

35.Zhao BL,Li XJ,He RG,Cheng SJ,Xin WJ.Scavenging effect of extracts of green tea and natural antioxidants on active oxygen radicals.Cell Biophys,1989,14(2):175~184

36.沈生荣,杨贤强,杨发军,赵保路,忻文娟.儿茶素抗氧化作用的协同增强效应.茶叶科学,1993,13(2):141~146 ShenSR,YangXQ,YangFJ,ZhaoBL,XinWJ.Synerginic effect of green tea polyphenolson oxidation.Science of Tea,1993,13(2):141~146

37.赵保路,王建潮,侯京武,忻文娟.茶多酚对过氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基的清除作用。科学通报,1996,41(4):925~927 Zhao BL,Wang JC,Hou JW,Xin WJ.Scanvenging effect of green tea polyphenlos on methyl free radical generated from netric peroxide.Sci Bult,1996,41(4):925~927

38.Guo Q,Zhao BL,Li MF,Shen SR,Xin WJ.Studies on protectivemechanismsof four componentsof green tea polyphenols(GTP)against lipid peroxidation in synaptosomes.Biochem Biopphys Acta,1996,1304(1):210~222

39.Guo Q,Zhao BL,Hou JW,Xin WJ.ESR study on the structure-antioxidantactiviity relationship of tea catechins and their epimers.Bichim Biophys Acta,1999,1427(1):13~23

40.Zhao BL,Guo Q,Xin WJ.Free radical scavenging by green tea polyphenols. Method Enzym,2001,335(1):217~231

41.Nie GJ,Wei TT,Shen SR,Zhao BL.Polyphenol protection of DNA against damage.Meth Enzym,2001,335(2):232~244

42.Gao JT,Tang HR,Zhao BL.The toxicological damagement of gas phase cigarette smoke on cells and protective effect of green tea polyphenols. ResChem Intermed,2001,27(2):269~280

43.Chen LJ,Yang XQ,Jiao HL,Zhao BL.Tea catechins protect against Lead-induced cytotoxicity,lipid peroxidation,and membrane fluidity in HepG2 Cells.Toxcol Sci,2002,69(1):149~156

44.Chen LJ,Yang XQ,Jiao HL,Zhao BL.Tea catechins protect against lead-induced ROS formation,mitochondrial dysfunction and calcium dysregulation in PC12 cells.Chem Res Toxiol,2003,16(7):1155~1161

45.Chen LJ,Yang XQ,Jiao HL,Zhao BL.Effect of tea catechins on the change of glutathione levels caused by Pb++in PC12 cells. Chem Res Toxiol,2004,17(6):922~928

46.Zhao BL,Liu SL,Chen RS,Xin WJ.Scavenging effect of catechin on free radicals studied by molecularorbital calculation.Acta Pharmocol Sinica,1992,13(1):9~14

47.Zhao BL.Antioxidant effectsof green teapolyphenols.Chinese Sci Bul,2003,48(4):315~319

48.Zhao BL.The health effects of tea polyphenols and their antioxidant mechanism.J Clinical Biochem Nutrition,2006,38(1):59~68

49. Shahi GS,Moochhala SM. Smoking and Parkinson's disease——a new perspective.Rev Environ Health,1991,9(3):123~136

50.Yong VW,Perry TL.Monoamine oxidase B,smoking,and Parkinson's disease.J Neurol Sci,1986,72(2~3):265~272

51.刘 强,张 杰,郭树红,胡有持,赵保路.尼古丁预防帕金森综合症和老年痴呆症的分子机理。中国烟草学报,2006,12:25~30 LiuQ,ZhangJ,GuoSH,HuYC,ZhaoBL.The mechanismsof prevent effect of nicotine on Parkinson's disease and Alzheimer'sdisease.ActaTabacaria Sinica,2006,12:25~30

52.Liu Q,Tao Y,Zhao BL.ESR study on scavenging effect of nicotine on free radicals.Appl Mag Reson,2003,24:105~112

53.Liu Q,Zhao BL.Nicotineattenuatesβ-amyloid peptide induced neurotoxicity,free radical and calcium accumulation in hippocampal neuronal cultures.Brit J Pharmoco,2004,1141:746~754

54.Liu Q,Zhang J,Zhu H,Qin C,Chen Q,Zhao BL.Dissecting the signalling pathway of nicotine-mediated neuroprotection in a mouse Alzheimerdisease model.FASEB J,2007,21:61~73

55.XieYX,Bezard E,Zhao BL.Unraveling thereceptor-independent neuroprotective mechanism in mitochondria.J Biol Chem,2005,396:84~92

56.Zhang J,Liu Q,Liu NQ,Li FL,Chen Q,Qin C,Zhu H,Huang YY,He W,Zhao BL. Nicotine reduces β-amyloidosis by regulating metal homeostasis.FASEB J,2006,20:1212~1214

57.Kurzer MS,Xu X.Dietary phytoestrogens.Annu Rev Nutr,1997,17:353~381

58. Helen K,Hong L,Lin L,John G. Attenuation of neurodegeneration-relevantmodifications of brain proteins by dietary soy.Biofactors,2000,12:243~250

59.Clarkson TB,Anthony MS,Williams JK,Honore EK,Cline JM. The potential of soybeen phytoestrogens for postmenopausal hormonereplacement therapy.Proc Soc Exper Biol Med,1997,217:365~368

60.Zeng HY,Chen Q,Zhao BL.Genistein ameliorated βamyloid peptide-induced hippocampal neuronal apoptosis.Free Rad Biol Med,2004,36:180~188

61.Gutierrez-Zepeda A,Santell R,Wu ZX,Brown M,Wu YJ,Khan I,Link CD,Zhao BL,Luo Y.Soy isoflavone glycitein protects against beta amyloid-induced toxicity and oxidative stress in transgenic Caenorhabditis elegans. BMC Neuroscience,2005,6:54

62.Chang Q,Zhu M,Zuo Z,Chow M,Ho WKK.Highperformance liquid chromatographic method for simultaneous determination of hawthorn active components in rat plasma.Journal of Chromatography B,2001,760:227~235

63.Chang Q,Zuo Z,Harrison F,Chow MS.Hawthorn.Journal of Clinical Pharmacology,2002,42(6):605~612

64.Popping S,Rose H,Ionescu I,Fischer Y,Kammermeier H.Effect of a hawthorn extract on contraction and energy turnover of isolated rat cardiomyocytes. Arzneimittel-Forschung,1995,45(11):1157~1161

65. Zhang DL,Yin JJ,Zhao BL. Oral administration of Crataegus extraction protects againstischemia/reperfusion brain damagein the Mongolian gerbils.JNeur Chem,2004,90:211~219

This work was supported by grants from The National Natural Science Foundation of China(110200101056)and 973 Foundation from Department of Science and technology of China(2006CB500706)

Free Radicals,Natural Antioxidants and Neurodegenerative Disease

ZHAO Baolu
State Key Laboratory of Brain and Cognitive Science,Institute of Biophysics,Chinese Academy of Science,Beijing 100101,China

Mar 10,2010 Accepted:Apr 5,2010

ZHAO Bolu,Tel:+86(10)64888569,E-mail:zhaobl@ibp.ac.cn

The neurodegenerative diseases,Alzheimer's disease(AD),Parkinson's disease(PD)and stroke seriously affect the health and life quality,which are becoming a social problem.The pathogenesis of these diseasesisnot clear and thereisno effective method to cure them.The free radical mechanism for neurodegenerative diseases,prevention and curative mechanisms of natural antioxidants againstthese diseases are reviewed in this paper.Reactive oxygen species(ROS)and NO free radicals generated from oxidative stress play an important role in the pathogenesis of AD,PD and stroke.Natural antioxidant drugs not only can cure the disease but also can enhance immunological responses of the patient leading to better health.For example,green tea polyphenols(GTP)can prevent 6-OHDA-induced cell apoptosis,stabilize mitochondrial membrane potential,suppress accumulation of ROS and of intracellular free Ca2+,prevent the animalsagainst 6-OHDA induced PD symptoms.Experiment resultsalso show that soy genestien and nicotine are benifical for PD and AD and studies show that nicotine can inhibitcytochrome Crelease from mitochondria induced by 6-OHDA/MPP+;nicotine can protect neuron against apoptosis induced by β-amyloid peptide;nicotine can inhibit β-amyloid deposit in brain;nicotine inhibit cupper and zinc deposit in the brain and nicotine can prevent neurodegenerative diseases by inhibiting NF-κB,nitric oxide synthase expression and NO generation through nAChRs,MAPK and C-Myc pathway.It was also found thatCrataegusflavone protects neuron cells against ischemia/reperfusion brain damage inMongolian gerbils.These results provide new insight for explaining the mechanisms of pathology of neurodegenerative diseases and neuroprotective effects of natural antioxidants.

Free radicals; Naturalantioxidants; Neurodegenerative diseases; Parkinson's disease;Alzheimer's disease;Stroke

2010-03-10;接受日期:2010-04-05

国家自然科学基金项目 (29935080),“973”项目(2006CB500700)

赵保路,电话:(010)64888569,E-mail:zhaobl@ibp.ac.cn

Q493

猜你喜欢

尼古丁一氧化氮活性氧
烟草中活性氧的研究进展
活性氧在牙周炎中病理作用的研究进展
认清尼古丁的真面目
一氧化氮在胃食管反流病发病机制中的作用
银屑病患者血清一氧化氮水平测定的意义
益心解毒方对大鼠心肌细胞内活性氧水平及信号转导通路的影响
一氧化氮在小鼠囊胚发育和孵化中的调控作用
一氧化氮在糖尿病神经病变发病中的作用
硅酸钠处理对杏果实活性氧和苯丙烷代谢的影响
欧洲飞机提供尼古丁代用品