年8月26日
神经节苷脂简介
神经节苷脂来源
年,ErnstKlenk首先在家族性黑蒙性痴呆患儿中发现了一类含唾液酸的糖鞘脂蓄积,因其在脑灰质神经节细胞内的含量最高,因此命名为神经节苷脂(GS)。在20世纪50~60年代,大量研究证实,GS在脑神经细胞内含量丰富,而且存在于所有已知脊椎动物组织内。GS在神经元中的浓度最高,占神经元总脂质含量的10%,提示其在神经系统中具有重要作用。
GS是一类酸性糖鞘脂,主干为带有神经酰胺的寡糖基链,并且有唾液酸与其连接。它们首先由丝氨酸对3-酮鞘氨醇进行修饰,然后加入不同的糖基来合成,通常包括至少1个唾液酸残基。唾液酸通常为N-乙酰神经氨酸,也可以为N-羟乙酰神经氨酸。神经酰胺在内质网合成,随后在高尔基体糖基化。GS合成后被转运至细胞膜外层,携带负电荷的唾液酸突出于细胞外间隙,而非极性区域则插入到细胞膜内。同样,外源性GS可通过插入到细胞膜内或通过黏附作用与细胞结合,从而模拟内源性GS的作用。
迄今已成功分离出70多种GS,其异质性是糖基和唾液酸数量的不同所致。根据Svennerhnolm制定的命名法,使用英文大写字母M、D、T、O和P分别表示含有1~5个唾液酸残基,使用阿拉伯数字1~4分别代表从4个糖基到1个糖基的寡糖链。其中,GM1表示由单个唾液酸残基和4个己糖基与神经酰胺连接而成的GS,是迄今应用最为广泛的GS,其神经保护作用已在各种动物模型研究中得到证实,目前在临床上被广泛用于中枢神经系统损伤的治疗。
药理作用神经节苷脂(GS)是含唾液酸的糖神经鞘脂,存在于哺乳类动物细胞膜中,神经系统中含量尤其丰富,是神经细胞膜的组成成分,在神经的发生、生长、分化过程中起必不可少的作用,对于损伤后的神经修复也非常重要,具有促进神经生成、恢复神经支配功能;改善神经传导、促进脑电活动及其它神经电生理指标的恢复、保护细胞膜、促进细胞膜各种酶活性恢复等作用。
GM1是最重要的神经节苷脂之一,在中枢神经系统病变的治疗中起重要作用。GM1除具有上述神经节苷脂的共同作用外,还可以通过维持中枢神经细胞膜上的Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性,起到维持细胞内外离子平衡、减轻神经细胞水肿、防止细胞内Ca2+积聚的作用;GM1可以对抗兴奋性氨基酸的神经毒性作用,减少自由基对神经细胞的损害等。
GM1与神经系统疾病1.缺血性卒中
缺血性卒中是由各种原因所致的局部脑组织区域血液供应障碍,导致脑组织缺血缺氧性病变坏死,进而产生临床上对应的神经功能缺失表现。血管壁病变、血液成分和血液动力学改变是引起脑梗死的主要原因。
对于缺血性卒中而言,继发性损伤引起的缺血半暗带神经细胞凋亡是造成神经功能缺损的重要原因,而外源性GM1正是通过抗凋亡机制发挥神经保护作用的。脑缺血过程中释放的谷氨酸能通过凋亡通路引起继发性神经损伤,GM1能有效阻断谷氨酸兴奋毒性,作用于一系列凋亡相关性细胞内和细胞外事件,从而限制卒中后缺血性损伤的严重程度。
2.脑出血
脑出血是指非外伤性脑实质内血管破裂引起的出血,最常见的病因包括高血压、脑动脉硬化、颅内血管畸形等,常因用力、情绪激动等因素诱发。临床上脑出血发病十分迅速,主要表现为意识障碍、肢体偏瘫、失语等神经系统的损害。
脑出血最严重的病理改变主要包括脑水肿、脑缺血,对血肿本身与周围的继发性损害。急性期脑出血的治疗重点是迅速地清除血肿,降低颅内压,减轻周围脑组织水肿。
GM1与神经组织有较强的亲和力,其可以通过血脑屏障,与神经细胞膜相结合,通过改善细胞膜酶的活性减轻神经细胞水肿。通过促进各种形态、生化、组化、神经生理及行为参数的改善,最终可以加速神经修复,最大程度恢复原有的神经功能。
3.脑和脊髓损伤
颅脑外伤是神经外科中最常见的疾病,有着较高的致残率和死亡率。脑外伤可以分为原发性和继发性脑外伤,原发性脑损伤是指伤后立即发生的病理性损害,包括脑震荡、脑挫裂伤。继发性脑损伤是指在原发性脑损伤的基础上逐渐发展起来的病理改变,主要是颅内血肿和脑肿胀、脑水肿。
外源性给予神经节苷脂能促进神经轴索的生长、激活神经营养因子、抑制兴奋性毒性产物对神经元的损害、促进受损神经元结构和功能的恢复。急性颅脑损伤后在神经细胞转变为不可逆损伤之前及早应用GM1,具有较好的催醒作用,可提高患者的生存质量、降低死亡率、促进脑功能恢复和改善预后。
脊髓损伤后,在原发损害的基础上,脊髓局部会出现一系列复杂的继发性病理改变,导致脊髓局部内微循环障碍,细胞内外离子含量不能维持平衡,继而产生一系列继发损害,影响脊髓的再生和神经功能的恢复。GM1防止Ca2+内流和神经组织水肿,抗自由基和保护细胞膜,以及增强神经生长因子的功能,从而早期终止脊髓继发性病理改变,促进神经再生。
4.其他神经系统疾病
鉴于外源性GM1具有神经营养和神经保护作用,国内对GM1治疗新生儿缺氧缺血性脑病和周围神经病等进行了研究,结果发现,GM1对于这些神经系统疾病均有较好的疗效。
结语GM1在神经系统疾病中的应用已有许多年的历史。由于具有良好的神经营养和神经保护作用,GM1已被广泛用于缺血、缺氧、外伤引起的中枢和周围神经系统疾病。临床常用于脑血管意外、蛛网膜下腔出血;脑损伤、脊髓损伤;帕金森病;新生儿缺血缺氧性脑病、小儿脑瘫以及周围神经损伤等。
市场部.8.26
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