目的:高苯丙氨酸血癥是(hyperphenylalaninemia,HPA)一種常染色體隱性遺傳的代謝性疾病。由于肝臟中苯丙氨酸羥化酶活性的缺失,引起苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)及其旁路代謝產(chǎn)物在血液及組織中大量堆積,進(jìn)而對腦功能產(chǎn)生直接或間接損傷。Phe在大腦發(fā)育時期水平過高會造成腦組織不可逆性損傷。如果新生兒沒有被早期診斷或者患病后沒有進(jìn)行早期的治療,就會嚴(yán)重影響到嬰兒智力的發(fā)育,出現(xiàn)易怒、焦慮、好動等神經(jīng)精神癥狀。從飲食上限制Phe攝入量是目前治療此病的最好方法,但長時間限制Phe攝入對于患兒來說很難。因此,研究Phe的毒理機制并找到減少Phe毒作用的方法對預(yù)防及治療此病具有重要意義。本研究以苯丙氨酸灌胃小鼠,觀察其對小鼠腦各項指標(biāo)的影響,探討高苯丙氨酸狀態(tài)下小鼠腦損傷及機制。方法:將40只C57雄性小鼠隨機分為四組,每組10只。四組分別為高劑量組(4.20mmol/kg)、中劑量組(2.10 mmol/kg)、低劑量組(1.05 mmol/kg),對照組(高純水)。小鼠以苯丙氨酸灌胃28天后,檢測血清及腦組織中苯丙氨酸、酪氨酸含量,腦組織中ROS、8-OHdG、MDA氧化損傷水平,SOD、CAT、GSH-Px、GSH抗氧化能力,DA、5-HT、NE、Ach(全血)神經(jīng)遞質(zhì)含量,AchE、DBH、MAO神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)酶活性,NAA、NSE、SM神經(jīng)元結(jié)構(gòu)損傷水平,MBP、NFP、GM1髓鞘結(jié)構(gòu)損傷水平,PI、PC、PE細(xì)胞膜磷脂組分水平,Na~+-K~+-ATP酶,Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATP酶細(xì)胞膜ATP酶活性。實驗數(shù)據(jù)以±s表示。采用SPSS 22.0軟件中的單因素方差分析(ANOVA)對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。應(yīng)用LSD法進(jìn)行各組間兩兩比較,顯著性檢驗水準(zhǔn)α=0.05。結(jié)果:1.小鼠一般情況及體重、腦系數(shù)變化灌胃期間,各組小鼠活動正常,無死亡情況。各劑量組小鼠體重與對照組比較無明顯變化(P0.05)。高劑量組小鼠腦系數(shù)值與對照組比較變大(P0.05)。2.血清及腦組織中Phe、Tyr、Phe/Tyr含量各組間小鼠血清中Phe含量無明顯差異(P0.05)。低劑量組Tyr含量高于高、中劑量組及對照組(P0.05)。高、中、低劑量組Phe/Tyr值均低于對照組(P0.05),高、中劑量組Phe/Tyr值高于低劑量組(P0.05);各組間小鼠腦組織中Phe含量無明顯差異(P0.05)。高劑量組Tyr含量低于中、低劑量組及對照組(P0.05)。各組Phe/Tyr值無明顯差異(P0.05)。3.腦組織氧化損傷測定結(jié)果各劑量組ROS含量與對照組比較均下降,高、中劑量組ROS含量低于低劑量組、對照組(P0.05);各劑量組8-OHdG含量均顯著低于對照組,高劑量組8-OHdG含量高于中、低劑量組,中劑量組高于低劑量組(P0.05);高、中劑量組MDA含量低于低劑量組及對照組(P0.05)。高劑量組SOD活力明顯低于其他各組(P0.05);各劑量組CAT活性與對照組比較均下降,高劑量組CAT活性顯著低于中、低劑量組及對照組(P0.05);各劑量組GSH-Px活性與對照組比較均下降,高劑量組GSH-Px活性低于中、低劑量組及對照組(P0.05);各劑量組GSH含量均低于對照組,并隨苯丙氨酸劑量的升高而降低(P0.05)。4.神經(jīng)遞質(zhì)及神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)酶測定結(jié)果高、中劑量組DA含量均低于對照組,且高劑量組DA含量低于低劑量組(P0.05);高、中劑量組5-HT含量均低于低劑量組及對照組,低劑量組5-HT含量高于對照組(P0.05);高劑量組NE含量顯著低于其他各組,中劑量組NE含量低于低劑量組及對照組(P0.05);高劑量組Ach含量顯著低于其他各組,中劑量組Ach含量低于低劑量組、對照組(P0.05)。高劑量組AchE活性均低于其他各組,中劑量組AchE活性低于低劑量組、對照組(P0.05);高劑量組DBH活性低于低劑量組、對照組(P0.05);高、中劑量組MAO活性高于低劑量組、對照組(P0.05)。5.神經(jīng)元細(xì)胞及髓鞘損傷標(biāo)志測定結(jié)果高劑量組NAA含量均低于低劑量組、對照組,中劑量組NAA含量低于對照組(P0.05);各劑量組NSE含量均高于對照組,NSE含量隨苯丙氨酸劑量的增加而增加(P0.05);各劑量組SM含量均低于對照組(P0.05),各劑量組間SM含量無顯著差異(P0.05)。高劑量組MBP含量低于中、低劑量組及對照組,中劑量組MBP含量低于低劑量組,低劑量組MBP含量高于對照組(P0.05);高劑量組NFP含量低于其他各組,中劑量組NFP含量低于低劑量組、對照組(P0.05)。高、中劑量組GM1含量高于低劑量組、對照組(P0.05)。6.神經(jīng)細(xì)胞膜磷脂組分及ATP酶活性測定結(jié)果高劑量組PI含量低于中、低劑量組、對照組(P0.05),低劑量低于對照組(P0.05);各組間PC含量無明顯差異(P0.05);各劑量組PE含量均低于對照組(P0.05),各劑量組間差別無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。高、中劑量組Na~+-K~+-ATPase活性均低于低劑量組、對照組(P0.05);各劑量組Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase活性均低于對照組,高、中劑量組Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase活性低于低劑量組,高劑量組Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase活性高于中劑量組(P0.05)。結(jié)論:以高苯丙氨酸灌胃小鼠后,高苯丙氨酸可抑制腦組織氧化代謝過程;減少神經(jīng)遞質(zhì)DA、5-HT、NE、Ach的合成;降低神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)酶AchE、DBH活性、升高M(jìn)AO酶活性;降低神經(jīng)元細(xì)胞損傷標(biāo)志NAA、SM含量,增加NSE含量;降低髓鞘損傷標(biāo)志MBP、NFP、GM1含量;降低神經(jīng)細(xì)胞膜磷脂組分PC、PI的含量,對PE含量無影響;降低細(xì)胞膜ATP酶Na~+-K~+-ATPase、Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase活性。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R589
【部分圖文】：

苯丙氨酸（Phenylalanine, Phe）屬于芳香族氨基酸，是人體生長發(fā)育和代謝所必需的 8 種氨基酸之一，人體自身不能合成，必須通過外界補給。苯丙氨酸的代謝途徑如下圖 1.1，苯丙氨酸在生長發(fā)育過程中約 50%用于合成人體組織細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，其余主要在組織中通過苯丙氨酸羥化酶（Hyperphenlalaninemia, AH）及輔酶四氫生物蝶呤（Tetrahydrobiopterin, BH4）的轉(zhuǎn)化作用下生成酪氨酸（Tyrosine, Tyr），進(jìn)而在神經(jīng)系統(tǒng)以及腎上腺髓質(zhì)中合成為去甲腎上腺素、腎上腺素等激素及多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)，在皮膚中生成黑色素等[1]。少量的苯丙氨酸在轉(zhuǎn)氨酶的作用下經(jīng)過次要代謝途徑轉(zhuǎn)變?yōu)楸奖�，苯丙酮酸在乳酸脫氫酶等作用下生成苯乙酸、苯乳酸等。苯丙氨酸的代謝對維持人體正常的生長發(fā)育和生理機能非常重要，遺傳、應(yīng)激狀態(tài)等多種因素均可影響苯丙氨酸的轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致血液及組織中出現(xiàn)苯丙氨酸水平升高、苯丙氨酸/酪氨酸值升高，引起苯丙氨酸代謝異常。血中苯丙氨酸濃度一般不應(yīng)高于 120μmol/L，否則可患高苯丙氨酸血癥，并引起智力發(fā)育低下、運動功能障礙、發(fā)育能力下降等神經(jīng)系統(tǒng)損傷[2]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2831775