大鼠視網膜神經節細胞內生性及外加性的神經保護

Endogenous and Exogenous Neuroprotection of Retinal Ganglion Cells

彭百慧(Pai-Huei Peng)

指導教授 ： 陳朝峰

國立臺灣大學/醫學院/生理學研究所/博士(2008年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2008.01667

摘要

神經保護的定義有兩方面的意義：第一，是防止神經細胞死亡的策略；第二，是保護健康但易受傷害的神經細胞。這種保護對神經細胞特別重要，因為一旦神經細胞死亡便無法再生。
視網膜缺血性的傷害是造成視網膜神經節細胞死亡（retinal ganglion cells, RGCs）的重要原因之一，它並且也與一些可能造成失明的眼疾有關，例如缺血性視神經病變、青光眼、及中央視網膜動脈阻塞等。視網膜缺血所造成視網膜神經節細胞死亡的病理機轉主要有幾方面:包括興奮性毒性、發炎、細胞凋亡、及氧化壓力等，尤其是後者，因為再灌流期間大量造成的自由基，造成細胞嚴重的破壞。因此本項實驗的目的是探究神經保護物質的效果;外加的(1)綠茶多酚萃取物epigallocatechin-3-gallate (EGCG)，(2)血基質氧化酶-1 Heme oxygenase (HO-1);內生性的, 雌二醇動情激素。並研究其作用機制以期能減少視網膜神經節細胞的傷害，進而維護病患的視覺。
綠茶長久以來被認為具有抗癌、抗炎、及心血管保護作用。最近的文獻顯示它對腦部及視網膜也有神經保護的效果。我們的實驗結果顯示它的確可以減少缺血所造成視網膜神經節細胞死亡，包括細胞凋亡。它的神經保護效果與抑制一氧化氮生成酶的活性有關。
血基質氧化酶-1的作用，會導致prooxidant heme 的分解，產生一氧化碳、鐵離子、及具抗氧化活性的物質－膽綠素。膽綠素會再轉換成也具有抗氧化作用的膽紅素。此過程代表著細胞對於氧化傷害的自我防衛機轉。它的表現會受到許多因子的刺激而大量增加。我們利用藥物的刺激(Cobalt protoporphyrin, CoPP)或是腺病毒基因植入的方式誘發血基質氧化酶-1的大量表現，發現缺血後的視網膜神經節細胞死亡有減少，並且脂質過氧化的程度有降低，抑制細胞凋亡蛋白Bax的表現也減少。
雌二醇動情激素是女性最重要的性激素，它除了傳統的荷爾蒙作用外，近年來更發現其廣泛的存在於中樞神經系統，扮演著調控訊息傳遞等角色。動情激素也具有神經保護及心血管保護的功能。我們利用正常鼠外加雌二醇動情激素，以及去除卵巢的母鼠再予以雌二醇動情激素補充，來評估對視網膜神經節細胞的影響。初步的結果顯示雌二醇動情激素補充，可以挽救去除卵巢後母鼠減少的視網膜神經節細胞。而事前給予雌二醇動情激素可以減少缺血所造成視網膜神經節細胞死亡。
以上的動物實驗結果，提供了視網膜神經細胞保護的初步了解，最終目標是能達到臨床的應用。這有待後續更多的努力。

關鍵字

視網膜神經節細胞

並列摘要

無資料

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Retinal Ganglion Cells

參考文獻

Chow HH, Cai Y, Hakim IA, Crowell JA, Shahi F, Brooks CA, Dorr RT, Hara Y, Alberts DS. 2003. Pharmacokinetics and safety of green tea polyphenols after multiple-dose administration of epigallocatechin gallate and polyphenon E in healthy individuals. Clin Cancer Res 9(9):3312-9.

Abraham NG, da Silva JL, Lavrovsky Y, Stoltz RA, Kappas A, Dunn MW, Schwartzman ML. 1995. Adenovirus-mediated heme oxygenase-1 gene transfer into rabbit ocular tissues. Invest Ophthalmol Vis Sci 36(11):2202-10.

Alonso D, Serrano J, Rodriguez I, Ruiz-Cabello J, Fernandez AP, Encinas JM, Castro-Blanco S, Bentura ML, Santacana M, Richart A and others. 2002. Effects of oxygen and glucose deprivation on the expression and distribution of neuronal and inducible nitric oxide synthases and on protein nitration in rat cerebral cortex. J Comp Neurol 443(2):183-200.

Amersi F, Buelow R, Kato H, Ke B, Coito AJ, Shen XD, Zhao D, Zaky J, Melinek J, Lassman CR and others. 1999. Upregulation of heme oxygenase-1 protects genetically fat Zucker rat livers from ischemia/reperfusion injury. J Clin Invest 104(11):1631-9.

Arai-Gaun S, Katai N, Kikuchi T, Kurokawa T, Ohta K, Yoshimura N. 2004. Heme oxygenase-1 induced in muller cells plays a protective role in retinal ischemia-reperfusion injury in rats. Invest Ophthalmol Vis Sci 45(11):4226-32.