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[ 摘要 ]
新生兒缺血窒息腦傷(neonatal hypoxic-ischemic brain injury)是指新生兒在出生前後因窒息缺氧引起的腦部損傷。目前為止，臨床上對於這種傷害並無有效的治療方式。「前置處理」(preconditioning)指的是在致命性的傷害發生之前，事先給予生物體一個非致命性的刺激，進而促使生物體產生對抗致命性傷害的保護機制而減少所受的傷害。了解「前置處理」的形成機制，可以提供臨床上可能預防及治療新生兒缺血窒息腦傷的研究方向。
將出生後七天的幼鼠進行單側頸動脈結紮並且合併8 %低氧氣濃度，會在同側腦部形成缺氧腦傷。為了解缺血前置處理是否有time- dependent的關係，我們建立缺血前置處理模式(ischemic preconditioning model，IP)，此模式是在傷害前事先在新生幼鼠右側頸動脈以血管夾夾住2小時，然後分別在放開血管夾後之2小時(IP-2h group)、6小時(IP-6h group)及22小時(IP-22h group)再讓幼鼠接受缺血窒息腦傷，在大白鼠35天及40天大時，分別利用行為測試及病理分析進行評估。
我們發現與未接受IP之大白鼠(No-IP group)比較，經過缺血前置處理之三組IP組別在學習和記憶的行為及病理分析腦傷嚴重度的評估中，皆顯示能形成明顯的腦部保護。而此三組IP組別的行為測試結果則顯示IP-6h的行為表現較其他兩組差，且由TUNEL stain同樣觀察到在三組IP中IP-6h有較多TUNEL positive細胞。
我們進一步發現與No-IP group之大白鼠比較，IP-22h group在缺血窒息傷害發生後24小時顯著地減少反應性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)的表現量，並且可大量減少外在(extrinsic)及內在路徑(intrinsic pathway)中細胞凋亡之指標分子(pro-apoptotic markers)的活化情形，包括：caspase-8、caspase-3、caspase-9及poly (ADP-ribose) polymerase (PARP)。進一步往上游觀察到缺血前置處理可明顯地減少粒線體pro-apoptotic markers釋放到細胞質的現象，包括：cytochrome c、Smac及apoptosis inducing factor (AIF)之釋放。此外，缺血前置處理也會促使抗細胞凋亡指標分子(anti-apoptotic markers)之表現，包括Bcl-2及cellular inhibitor of apoptosis-1 (cIAP-1)；值得注意的是是cIAP-1在前置處理後會在大腦皮質(cortex)及海馬迴(hippocampus)有明顯地增加表現的情形，而X-chromosome linked IAP (XIAP)則沒有明顯的變化。
本實驗首次在新生鼠腦中建立了缺血前置處理模式，並且證實由缺血前置處理所達成的腦部保護的情形不僅包括減少細胞凋亡機制之活化的發生(caspase-dependent和caspase-independent pathways，及intrinsic 和extrinsic pathways)；同時也可經由增加抗細胞凋亡(anti-apoptosis)相關蛋白的表現來達到神經保護作用，我們特別發現cIAP-1在缺血前置處理腦部保護機制中的角色值得深入探討。