此外,低温抑制多形核的积累因此限制了可能发生并导致损伤的吞噬程度[14]。通过减少 血脑屏障破坏和降低血管通透性促进白细胞和水肿的减少[21, 22]。通过减少白细胞的数量,减 少了释放的 TNF-α 的量,这是抑制 ETC 的复合物-1 的有效细胞因子[14]。这些免疫和炎症反 应直到 HIE 后相对较晚才发生,并且因为它们需要时间来产生,所以存在清楚的治疗窗口;由 于这些原因,低温在治疗免疫和炎症反应方面特别有效[22]。
尽管多组对于低体温技术对一些疾病的治疗和预后的研究取得了积极的结果,但是围绕 着低体温技术仍有很多争议[23],因此建立一个合适的动物模型对于研究低体温对于生理病理 情况的影响,深入探索其中的机制就显得十分必要了。
1.1.3 人工冬眠的动物模型
有很多种方法能使动物进入低体温状态,大多数模型都是通过手术造成心脏骤停,或者通 过窒息造成脑部缺血等手段造成缺血缺氧性脑卒中或脑损伤,从而诱导动物进入低体温状态[24,25]。但是这种诱导方法会对动物造成损伤,与冬眠动物自主调节体温进入低体温状态截然
不同,对于其机理研究的用处不大。利用代谢抑制剂来降低代谢速率一直是科学家们用来建 立人工冬眠模型的研究思路。
(1)3-碘化甲状腺原氨酸(3-iodothyronamine , T1AM),是一种由甲状腺素通过脱碘作用生 成的衍生物,对 G 蛋白偶联一元胺受体具有潜在的激活作用,能够激活下游相关蛋白的表达, 从而产生大量 cAMP,减少心脏输出量,降低体温,减少代谢[26]。
(2)2-脱氧葡萄糖是一种糖酵解抑制剂,这是涉及从线粒体外部的葡萄糖产生 ATP 和 NADH 的一种生物化学过程。已知将仓鼠长时间暴露于低环境温度和短光周期下,同时保持 其能量供应,以模拟季节变化[27]。仓鼠的这种蛰眠是昼夜节律驱动的。中心昼夜结构的消融 破坏了动物的时间节律[28]。在接受糖酵解抑制剂 2-脱氧葡萄糖后,即使保存在长光周期,也 很容易进入一种迟缓状态[29]。
(3)有研究在动物脑室中注射神经肽 Y 可以诱导小鼠和其他动物出现低代谢、低体温的反 应[30,31]。Zuideveld 等人利用 8-OH-DPAT—一种 5-羟色胺 1A 受体激动剂建立小鼠低体温模 型,并预测小鼠接受 8-OH-DPAT 给药后的体温变化情况。实验小鼠接受了不同剂量和流速 的 8-OH-DPAT 静脉输入,通过电脑控制的泵调节小鼠血液中的 8-OH-DPAT 含量使其保持一 个稳定的浓度,在最适流速和浓度下,小鼠在 60 分钟内体温能下降到 34℃左右[32]。
(4)另外一种引人注意的模型是由 Blackstone 等建立的通过硫化氢诱导小鼠进入低体温低 代谢状态的模型。在此模型中,小鼠暴露在 80ppm 的硫化氢气体下,在开始的前 5 分钟内, 小鼠的氧气消耗降低了 50%,二氧化碳排放量降低了 60%。持续暴露在此环境下 6 小时,小 鼠的代谢水平降低了 90%,体温降低到略高于环境温度,最低能够达到 15℃。在放回到正常 空气下后,小鼠的体温和代谢水平又能恢复到正常水平,而且与正常小鼠相比在行为等反应 没有明显不同[33]。在这之前非冬眠动物体温长时间降到如此之低被认为是不可能的。
(5) 我们课题组与美国 Texas 大学休斯顿的研究人员长期合作,发现腺苷 5’-单磷酸(5’- AMP),一种体内的重要的内源性小分子物质,能够诱导非冬眠小鼠迅速安全地进入低代谢 和低体温的 Torpor 状态 [34];进一步的研究发现(5’-AMP)在较低的环境温度中,非常迅速 地(1h 左右)将小鼠温度从 37℃降至 15℃,并且维持体温 15℃长达 8 小时,实现了小鼠真正 地进入了人工冬眠状态,恢复后与正常小鼠无明显的差异。虽然 5’-AMP 在自然冬眠中的扮 演的多大重要的角色有待确认,但是 5’-AMP 诱导小鼠进入人工冬眠技术的发现有望使深度 低体温技术在临床上的实际应用成为可能。 人工冬眠对小鼠代谢的影响(3):http://www.chuibin.com/shengwu/lunwen_205648.html