低氧对神经退行性疾病的保护作用
神经退行性疾病的病理特点为具有特定功能的神经核团发生萎缩和神经元丢失,并伴有星形胶质细胞增生、神经胶质过多症以及特定的神经病理标记。该类疾病大多呈进行性发展,病因学和发病机制尚不清楚,而临床上目前又缺少有效控制病程进展的措施,这类疾病已成为影响我国人口健康水平和生活质量的重大社会问题。最近有动物实验研究发现,适度低氧对神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)有一定的保护作用。
1.低氧对阿尔茨海默病的保护效应
Malyshev等人通过注射Aβ到大鼠基底部大细胞核制造AD模型,在造模前24 h,进行低氧预处理(模拟4000m的高度,共计14 d,每天4 h)。通过行为学实验,他们发现低氧预处理能显著减轻AD大鼠的记忆损害,组织形态学观察也发现低氧能减轻AD大鼠皮层神经元的损失,其机制在于低氧能减轻AD大鼠脑组织NO的过度产生。我们实验室研究发现间歇性低氧能减轻AD小鼠的认知障碍(未发表数据)。2016年的一篇综述详细叙述了适度低氧能减少AD发生的脑血管危险因素(如肥胖、高血压、2型糖尿病、睡眠呼吸暂停、代谢综合征等),起到预防和治疗AD的作用。(https://www.daowen.com)
认知功能障碍是AD病人的核心症状。低氧训练能促进认知水平的提高。动物研究表明,低氧处理能促进小鼠的空间认知水平。在2013年进行的一项人群试验中,也发现间歇性低氧结合体育锻炼能提高健康的60~70岁老年人的认知功能和生活质量。但是该研究人群数量只有34人,而且是采用结合体育锻炼的方式,证据不够充分。间歇性低氧对人认知功能改善作用尚需要进行大样本的人群试验。
2.低氧对帕金森病的保护效应
帕金森病(Parkinson disease,PD)是以黑质中多巴胺能神经元丧失为特征的进行性神经变性疾病。适度低氧对PD作用的研究很少,仅有一篇文献报道显示,间歇性低氧处理对PD模型大鼠的异常旋转行为没有改善作用。但是,利用低氧促进体外培养的干细胞的增殖或分化后,移植治疗PD具有更好的治疗作用。Wang等人的研究表明,体外氧含量为3%的低氧能促进间质干细胞的增殖,并促进其分化成多巴胺能神经元。将这些细胞移植到PD大鼠纹状体后,能提高PD大鼠纹状体的多巴胺水平,有效改善PD大鼠的行为异常。最近研究发现,氧含量为3%的低氧能促进嗅黏膜间质干细胞分化成多巴胺能神经元。这些研究说明了适度低氧可以通过调节体外培养的成体干细胞的特性对PD模型鼠具有更好的治疗作用。