体外培养大鼠海马神经元癫痫模型中神经元凋亡及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3基因的表达

背景：颞叶癫痫的发病与海马神经元丢失死亡有关，但其海马神经元丢失的具体方式和详尽机制还不清楚，难以确定海马神经元癫痫样放电与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（cysteine-containing ASPartate—specific protease，Caspase-3）激活及神经元凋亡的必然联系。 目的：观察体外培养大鼠海马神经元癫痫模型中神经元凋亡及Caspase-3基因的表达情况。 设计：开放性实验。 单位：解放军第二军医大学长海医院神经外科，解放军第二军医大学长征医院神经外科。 材料：实验于2002-06／2003—06在解放军第二军医大学神经外科实验室完成。选取出生24h内的SD大鼠10只，雌雄不拘。Caspase-3流式检测试剂盒购自美国BD公司，PCR引物由上海皓嘉公司合成。 方法：①将24h内新生SD大鼠断头取脑，解剖出双侧海马，制备海马神经元癫痫样放电细胞模型。通过全细胞膜片钳对细胞模型放电情况进行检测。以培养8d并经无镁处理的神经元细胞作为癫痫样放电模型组，以培养8d但未经无镁处理的神经元细胞作为空白对照组，记录电位变化。②采用反转录-聚合酶链法克隆大鼠全长caspase-3 cDNA．并加以标记；采用原位杂交和流式细胞术检测caspase-3基因表达和神经元凋亡情况。 主要观察指标：①Caspase-3基因cDNA的克隆结果。②Caspase-3原位杂交检测结果。③细胞凋亡检测结果。 结果：①反转录-聚合酶链反应扩增的产物经12g/L琼脂糖凝胶电泳显示约800bp DNA片段区带，与预期值一致。DNA序列测定显示所得克隆的开放阅读框架长843bp。②杂交显示空白对照组海马阳性染色神经元少于10％，神经元突起饱满，形成广泛的突触联系。癫痫样放电模型组无镁处理3h后，染色阳性细胞明显增多；无镁处理12h后，有较多强阳性染色神经元，基本保持有神经元突起，但突起变得菲薄。③流式细胞分析显示。无镁处理6h后凋亡细胞开始明显增加，单位时间内凋亡细胞数不尽一致。 结论：癫痫样放电可以启动caspase-3表达，继而介导神经元凋亡。     

α-细辛醚对无镁细胞外液培养海马神经元构建难治性癫痫细胞模型的影响

背景:无镁细胞外液处理培养的海马神经元可诱导产生反复自发性癫痫样放电,该模型可作为临床难治性癫痫细胞模型。目的:探讨难治性癫痫细胞模型中α-细辛醚对神经元的保护作用。方法:分离培养新生24h内的SD大鼠海马神经元,取经鉴定的海马神经元,加入含终浓度为7.5,15,30,60,120mg/Lα-细辛醚的维持培养液培养4h后,换为无镁液建立难治性癫痫细胞模型,3h后恢复含α-细辛醚的维持培养基继续培养24h,MTT法检测海马神经元活力。结果与结论:经无镁细胞外液培养后,海马神经元的活力显著降低(P<0.01),α-细辛醚处理后,海马神经元的活力显著升高(P<0.01),且随α-细辛醚浓度的增加,海马神经元的相对活力升高。说明α-细辛醚可以抑制难治性癫痫细胞模型中的神经元损伤,发挥神经元保护作用,且具有剂量依赖性。     

α-细辛醚对无镁细胞外液培养海马神经元构建难治性癫痫细胞模型的影响

背景：无镁细胞外液处理培养的海马神经元可诱导产生反复自发性癫痫样放电,该模型可作为临床难治性癫痫细胞模型。目的：探讨难治性癫痫细胞模型中α-细辛醚对神经元的保护作用。方法：分离培养新生24h内的SD大鼠海马神经元,取经鉴定的海马神经元,加入含终浓度为7.5,15,30,60,120mg/Lα-细辛醚的维持培养液培养4h后,换为无镁液建立难治性癫痫细胞模型,3h后恢复含α-细辛醚的维持培养基继续培养24h,MTT法检测海马神经元活力。结果与结论：经无镁细胞外液培养后,海马神经元的活力显著降低（P〈0.01）,α-细辛醚处理后,海马神经元的活力显著升高（P〈0.01）,且随α-细辛醚浓度的增加,海马神经元的相对活力升高。说明α-细辛醚可以抑制难治性癫痫细胞模型中的神经元损伤,发挥神经元保护作用,且具有剂量依赖性。     

红藻氨酸诱导大鼠癫痫发作时海马神经元凋亡变化的动态观察

目的：探讨大鼠癫痫发作时海马神经元凋亡变化。方法：采用红藻酸氨(KA)诱导大鼠癫痫发作模型，观察行为学及脑电图变化；用神经元尼氏体亚甲蓝特殊染色法观察大鼠癫痫发作时海马CA1区神经元损害情况；用原位细胞凋亡检测法观察癫痫发作时海马CA1区神经元凋亡情况及苯巴比妥干预后神经元凋亡的变化。结果：KA注射后大鼠出现严重边缘性惊厥，脑电图表现为持续性癫痫样放电。海马细胞在KA注射后8h开始出现凋亡阳性细胞，48h达高峰，主要表现在CA1区锥体细胞，经苯巴比妥干预后凋亡细胞明显减少。结论：癫痫发作后的迟发性神经元死亡很可能经由凋亡途径，早期终止癫痫发作可抑制海马神经元凋亡。     

大鼠神经干细胞与"癫痫样细胞"体外共培养后的分化发育料

背景:在癫痫微环境神经干细胞能否被诱导分化为异常放电的"癫痫神经元"?癫痫微环境包括两种情况:一是"无镁"细胞外液,二是与癫痫细胞共培养.其中前者比后者的致癫痫作用强.目的:模型模拟体内癫痫微环境,将大鼠海马神经干细胞和正常海马神经元以及"癫痫神经元"体外共培养,观察干细胞的分化发育情况.设计:重复测量观察.单位:哈尔滨医科大学附属第一医院.材料:实验于2005-08/2007-04在哈尔滨医科大学病原学教研室及药理学教研室完成,选用150只新生Wistar大鼠,雌雄不拘,由哈尔滨医科大学附属第二医院实验动物中心提供,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.兔抗鼠突触素抗体购自美国LabVision公司.携带增强型绿色荧光蛋白标记基因的血清型2型腺相关病毒购自北京本元正阳公司.Axopatch 200B放大器为美国Axon公司产品.5111A示波器为美国Tektronix公司产品.方法:①分离大鼠海马神经元,采用"无镁"外液处理神经元建立"癫痫神经元"模型.常规方法培养大鼠海马神经干细胞,将绿色荧光蛋白标记的神经干细胞分别与正常海马神经元、"癫痫神经元"共培养14 d.②应用膜片钳记录与两种神经元共培养后细胞突触后电位:利用免疫荧光检测神经干细胞突触素抗体染色情况:将神经干细胞分化的神经元放入"无镁"外液,应用膜片钳记录其突触后电位.主要观察指标:①海马神经干细胞与两种神经元共培养14 d后突触后电位、突触素抗体染色结果.②分化后神经元在.无镁"外液中突触后电位及"癫痫样放电"情况.结果:①神经干细胞与正常海马神经元共培养后,膜片钳记录到60%(6/10)神经干细胞14次/5min兴奋性突触后电位;与"瘴痫神经元"共培养后记录到12次/5 min兴奋性突触后电位.②神经干细胞分别与正常海马神经元及"癫痫神经元"共培养后,免疫荧光检测均显示80%(12/15)表达绿色荧光蛋白的干细胞突触索抗体染色阳性.③60%(9/15)干细胞分化的神经元在"无镁"外液中出现14次/5 min时程约10 s的兴奋性突触后电位,未记录到"癫痫样放电".结论:大鼠海马神经干细胞与"癫痫神经元"体外共培养后可形成功能性突触,未转变成"癫痫神经元".     

大鼠海马CA3区内神经元和星形胶质细胞的空间形态

背景:星形胶质细胞能够积极参与脑内的神经活动,与神经元之间存在双向的空间信息联系.目的:观察大鼠海马CA3区神经元锥体细胞及其周围星形胶质细胞的分布,重塑两者之间的三维构象.设计:以实验动物为研究对象,随机对照的实验研究.单位:一所大学医院的神经外科、一所军医大学的神经科学研究所.材料:实验2001-10/2003-06在南方医科大学珠江医院神经外科和解放军第四军医大学全军神经科学研究所完成.出生30 d的SD雄性大鼠由解放军第四军医大学实验动物中心提供.方法:采用脑片膜片钳全细胞记录、细胞内荧光黄染色、免疫荧光和激光共聚焦显微镜相结合的技术.主要观察指标:主要观察神经元的放电类型及其周围星形胶质细胞的空间分布.结果:根据放电形式的不同主要把海马锥体细胞分为两类:位相型和非位相型放电神经元.激光共聚焦显微镜下单层光学图像和三维立体重建显示许多星形胶质细胞紧密围绕在细胞内荧光黄染色锥体细胞周围并形成紧密接触.两类神经元与星形胶质细胞形成接触的部位存在区别.非位相型放电神经元的树突和胞体周围都有许多星形胶质细胞形成接触的部位,而位相型放电神经元则仅位于树突.结论:不同特性海马神经元周围星形胶质细胞的空间分布可能存在差异.     

CFTR激动剂forskolin对脑缺血再灌注诱导的神经元凋亡的影响

目的探讨囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)激动剂forskolin(FSK)对脑缺血再灌注(ischemia reperfusion, IR)诱导的神经元凋亡的影响。方法将48只小鼠随机分为对照组(假手术)、FSK组(假手术+腹腔注射FSK)、IR组(建立IR模型)、FSK+IR组(建立IR模型+腹腔注射FSK),每组12只。采用HE染色观察小鼠海马和皮质组织细胞形态学变化,采用TUNEL染色观察小鼠海马组织神经元凋亡情况,采用比色法测定小鼠神经元caspase-3、caspase-8、caspase-9活性。结果对照组和FSK组小鼠海马及皮质神经元染色均匀,胞质透明,细胞核大而圆,核仁清晰;IR组小鼠海马及皮质神经元结构破坏,细胞核浓染、固缩,呈神经元凋亡改变;FSK+IR组海马和皮质神经元细胞核浓染、固缩较IR组轻。生物素化-dUTP TUNEL染色中细胞核中出现棕黄色颗粒的神经元为凋亡神经元,荧光四甲基罗丹明-dUTP TUNEL染色细胞核中出现粉红色荧光的神经元为凋亡神经元;IR组和FSK+IR组小鼠海马神经元凋亡数量[(57.64±12.68)、(26.49±6.37)个/视野]高于对照组[(5.61±1.14)个/视野]和FSK组[(5.72±1.24)个/视野](P0.05)。IR组和FSK+IR组小鼠海马神经元caspase-3、caspase-8、caspase-9活性(2.86±0.55、1.97±0.62、2.38±0.64,1.84±0.37、1.32±0.41、1.41±0.53)高于对照组(1.14±0.17、0.84±0.15、0.95±0.21)和FSK组(1.23±0.22、0.81±0.13、0.97±0.20)(P0.05),FSK+IR组小鼠海马神经元凋亡数量和caspase-3、caspase-8、caspase-9活性低于IR组(P0.05),对照组小鼠海马神经元凋亡数量及caspase-3、caspase-8、caspase-9活性与FSK组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论激活CFTR氯离子通道可降低IR小鼠脑组织神经元细胞凋亡,对IR小鼠脑组织神经元细胞具有保护作用。     

大鼠神经干细胞与“癫痫样细胞”体外共培养后的分化发育

背景：在癫痫微环境神经干细胞能否被诱导分化为异常放电的“癫痫神经元”？癫痫微环境包括两种情况：一是“无镁”细胞外液，二是与癫痫细胞共培养。其中前者比后者的致癫痫作用强。 目的：模型模拟体内癫痫微环境，将大鼠海马神经干细胞和正常海马神经元以及“癫痫神经元”体外共培养，观察干细胞的分化发育情况。 设计：重复测量观察。 单位：哈尔滨医科大学附属第一医院。 材料：实验于2005—08／2007—04在哈尔滨医科大学病原学教研室及药理学教研室完成，选用150只新生Wistar大鼠，雌雄不拘，由哈尔滨医科大学附属第二医院实验动物中心提供，实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。兔抗鼠突触素抗体购自美国LabVision公司。携带增强型绿色荧光蛋白标记基因的血清型2型腺相关病毒购自北京本元正阳公司。Axopatch 200B放大器为美国Axon公司产品。5111A示波器为美国Tektronix公司产品。 方法：①分离大鼠海马神经元，采用“无镁”外液处理神经元建立“癫痫神经元”模型。常规方法培养大鼠海马神经干细胞，将绿色荧光蛋白标记的神经干细胞分别与正常海马神经元、“癫痫神经元”共培养14d。②应用膜片钳记录与两种神经元共培养后细胞突触后电位；利用免疫荧光检测神经千细胞突触素抗体染色情况；将神经干细胞分化的神经元放入“无镁”外液，应用膜片钳记录其突触后电位。 主要观察指标：①海马神经干细胞与两种神经元共培养14d后突触后电位、突触素抗体染色结果。②分化后神经元在“无镁”外液中突触后电位及“癫痫样放电”情况。 结果：①神经干细胞与正常海马神经元共培养后，膜片钳记录到60％（6／10）神经干细胞14次，5min兴奋性突触后电位；与“癫痫神经元”共培养后记录到12次，5min兴奋性突触后电位。②神经干细胞分别与正常海马神经元及“癫痫神经元”共培养后，免疫荧光检测均显示80％（12／15）表达绿色荧光蛋白的干细胞突触素抗体染色阳性。③60％（9／15）干细胞分化的神经元在“无镁”外液中出现14次，5min时程约10s的兴奋性突触后电位，未记录到“癫痫样放电”。 结论大鼠海马神经干细胞与“癫痫神经元”体外共培养后可形成功能性突触，未转变成“癫痫神经元”。     

Bcl-2、Bax、Caspase-3表达与颞叶癫痫发病的相关性研究

目的：探讨神经元凋亡与颞叶癫痫患者海马硬化的关系。方法：取15例颞叶癫痫患者手术切除标本（癫痫组）和5例无癫痫发作的患者正常脑组织标本（对照组）,用原位末端标记（TUNEL）方法检测神经元凋亡,免疫组化染色检测细胞凋亡相关基因表达产物Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白的表达。结果：癫痫组和对照组的TUNEL阳性细胞平均百分率分别为（52．2±3．2）％、（4．0±1．8）％,差异有统计学意义（P〈0．05）。免疫组化染色结果表明,对照组患者脑组织内Bcl-2蛋白无表达,癫痫组患者脑内Bcl-2蛋白表达明显增强（P〈0．05）;Bax蛋白在癫痫组与对照组中均微弱表达,差异无统计学意义;Caspase-3在对照组中有轻微表达,在癫痫组表达明显增强,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：神经元凋亡部分参与癫痫患者海马硬化的形成,Bcl-2、Bax和Caspase-3蛋白在这一过程中可能发挥作用。     

脑缺血预处理后Caspase-8蛋白的表达与神经元的保护作用

目的探讨脑缺血预处理后凋亡相关基因 Caspase- 8蛋白表达与神经元保护作用的关系. 方法雄性 Wistar大鼠 70只,随机分为对照组( 10只)、预处理组( 10只)、缺血预处理组( 25只)和缺血组( 25只).四血管阻断法复制全脑缺血模型,尼氏和 TUNEL染色法观察脑皮质及海马 CA1区神经元数和凋亡细胞数,免疫组化方法检测 Caspase- 8蛋白在缺血预处理后表达变化情况. 结果①缺血 7 d时,缺血预处理组皮质及海马 CA1区神经元数无显著变化 [( 268± 8.5)个 /视野 ],缺血组神经元数则显著减少 [(135.0± 5.6)个 /视野 ].②缺血预处理组 Caspase- 8蛋白缺血 12 h表达升高 [( 125.6± 9.0)个 /视野 ], 24 h达高峰 [( 167.0± 8.1)个 /视野 ]; 缺血组 caspase- 8蛋白缺血 6 h表达升高 [( 154.2± 18.4)个 /视野 ], 12 h达高峰 [( 222.8± 17.1)个 /视野 ];各对应时点缺血组 Caspase- 8蛋白阳性表达细胞较缺血预处理组明显增多.③缺血预处理组和缺血组均在缺血 12 h皮质及海马 CA1区凋亡细胞数开始增多 [( 15.5± 2.1), (39.8± 3.9)个 /视野 ],缺血 48 h凋亡细胞数达高峰 [( 68.3± 13.6), (328.4± 24.0)个 /视野 ],但缺血组凋亡细胞数较缺血预处理组显著增多. 结论全脑缺血可能通过诱导 Caspase- 8蛋白的表达增多,启动细胞凋亡,导致缺血后神经元凋亡的发生.缺血预处理延缓并降低缺血后 Caspase- 8蛋白表达并减少细胞凋亡的发生可能是其神经元保护作用机制之一.     

半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3对缺血再灌注大鼠脑海马神经元凋亡的影响

背景半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3在正常细胞中以酶原形式存在,受凋亡刺激因素作用后能够被激活从而引起细胞凋亡.目的通过检测脑海马组织胞质S-100中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的活性及海马区神经元凋亡情况,探讨全脑缺血再灌注后脑海马神经元凋亡与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的关系.设计随机对照实验.单位解放军第三军医大学西南医院急救部.材料实验于1999-01/04在解放军第三军医大学西南医院完成.选取雄性Wistar大鼠182只,随机分为3组假手术组14只,脑缺血再灌注组84只,乙酰天冬氨酰谷氨酰缬氨酰天冬氨酸乙醛(acetyl-asp-glu-valasp-aldehyde,AC-DEVD-CHO)治疗组84只,后两组均设立缺血再灌注8,24,48,72,120,168 h 6个时相点,每个时相点14只大鼠.方法脑缺血再灌注组、AC-DEVD-CHO治疗组建立大鼠全脑缺血20 min再灌注模型,分别于再灌注后8,24,48,72,120,168 h处死取海马组织;假手术组施行麻醉及手术,但不夹闭颈总动脉和烧灼椎动脉,术后观察72 h后处死取海马组织备检.以单位质量标本于单位时间内裂解产生的氨甲基香豆素量表示标本中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的活性.各组不同时相点脑组织切片封固后在荧光显微镜下于330～350 nm处观察脑海马细胞凋亡情况.主要观察指标①各组脑缺血再灌注后不同时相点海马组织S-100中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3活性变化.②各组脑缺血再灌注后不同时相点海马细胞凋亡的情况.③半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3活性与海马区神经元凋亡的关系.结果实验纳入182只大鼠,脱落14只,共168只大鼠进入结果分析.①各组脑缺血再灌注后不同时相点海马组织S-100中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3活性变化假手术组术后观察72时为0.与脑缺血再灌注组比较,AC-DEVD-CHO治疗组于再灌注24,48,72,120,168 h均明显降低[(1.71±0.03),(1.22±0.03);(2.77±0.09),(1.59±0.7);(5.54±0.51),(2.3±0.19);(6.28±1.71),(3.43±0.46);(3.11±1.21),(1.73±0.14)nkat/kg;P＜0.05或0.01].②各组脑缺血再灌注后不同时相点海马细胞凋亡的情况每400倍视野下,假手术组术后观察72 h为(1.2±0.4)个.与脑缺血再灌注组比较,AC-DEVD-CHO治疗组于再灌注24,48,72,120,168 h均明显降低[(6.4±1.7),(2.8±0.8);(11.8±1.3),(5.8±1.9);(19.8±3.1),(10.0±1.9);(31.2±5.9),(16.4±2.4);(19.8±2.3),(9.0±2.3)个/400倍视野;P＜均0.01].③半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3活性与海马区神经元凋亡的关系脑缺血再灌注组、AC-DEVD-CHO治疗组均行直线相关分析,二者的变化呈显著正相关(r分别为0.935 6及0.980 0,P均＜0.01).结论半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的激活是引起海马神经元调亡的主要因素之一,在缺血再灌注大鼠脑海马神经元凋亡中起着重要作用.     

全脑缺血再灌注损伤大鼠海马神经元凋亡调节蛋白Bcl-2和Bax的表达

背景:脑缺血再灌注对中枢神经系统的影响,除了急性期的细胞坏死,还有迟发性的神经元凋亡.目的:观察大鼠全脑缺血不同再灌注阶段海马神经元凋亡率、坏死率及凋亡调节蛋白Bcl-2和Bax的表达情况,并探讨其对全脑缺血再灌注损伤的调节作用.设计:随机对照实验.单位:首都医科大学附属北京天坛医院的神经外科和麻醉科.材料:实验于2003-01/2004-01在首都医科大学附属北京神经外科研究所完成.选择清洁级成年雄性健康Wistar大鼠33只,随机分5组,缺血再灌注24 h组7只、缺血再灌注48 h组7只、缺血再灌注72 h组7只、缺血再灌注7 d组7只和假手术对照组5只.干预:制备大鼠全脑缺血再灌注模型.分别于再灌注24,48,72 h和7 d取脑海马组织,用流式细胞仪检测细胞凋亡率,坏死率,Bcl-2和Bax蛋白在大鼠脑海马神经元中的表达情况.主要观察指标:①流式细胞仪检测各组大鼠脑海马组织细胞凋亡率和坏死率.②Bcl-2和Bax蛋白表达百分率.结果:33只大鼠全部进入结果分析.①缺血再灌注7 d组海马神经元的凋亡率最高[(24.59±0.97)%],坏死率峰值出现在缺血再灌注24 h组[(16.67±1.04)%],明显高于假手术对照组[(1.28±0.50)%,(0.90±0.38)%](P＜0.01).②假手术对照组Bcl-2表达极低[(1.07±0.27)%],但Bax有高表达[(46.09±5.37)%].③Bcl-2蛋白峰值出现在缺血再灌注后48 h[(14.41±0.67)%],而Bax蛋白峰值出现在缺血再灌注之后72 h[(77.38±1.52)%].结论:全脑缺血再灌注损伤后海马神经元凋亡率逐渐增高,凋亡调控基因Bcl-2和Bax表达异常增高,提示Bcl-2和Bax蛋白参与了全脑缺血再灌注损伤的凋亡调节.     

红藻氨酸致痫后脑海马神经元凋亡与黑质多巴胺受体D1及D2拮抗剂的干预作用

背景多巴胺在中枢神经系统内与癫痫的发生及传导有密切关系,它的不同作用是特异的受体决定的.目的建立颞叶癫痫模型.探讨黑质内给予多巴胺D1受体拮抗剂SCH23390及D2受体拮抗剂氟哌啶醇对红藻氨酸所致的颞叶癫痫发作和脑电活动的影响.设计随机对照的验证性实验.单位南方医科大学附属珠江医院神经医学研究实验室.材料实验于2004-08/12在解放军第一军医大学珠江医院全军神经医学研究所进行,选择成年雄性SD大鼠30只,体质量250～300g.方法①30只大鼠随机分为生理盐水对照组6只,红藻氨酸组6只和实验组18只,实验组大鼠又分为3个亚组,多巴胺D1受体拮抗剂SCH23390+红藻氨酸组,多巴胺D2受体拮抗剂氟哌啶醇+红藻氨酸组,生理盐水+红藻氨酸组,每组6只.生理盐水对照组单独右侧脑室注入生理盐水2 μL,红藻氨酸组予右侧脑室注入红藻氨酸2 μL,实验各组分别给予多巴胺D1受体拮抗剂SCH23390、多巴胺D2受体拮抗剂氟哌啶醇、生理盐水1 μL注入右侧黑质,同时红藻氨酸2 μL注入右侧脑室.②观察项目实验各组给药后第0.5,1,2,6,24小时脑电图变化[以未出现癫痫样行为时脑电图为对照,当出现尖波、棘波、尖(棘)慢综合波、多棘慢波时判定为痫性活动];动物行为变化(0级为正常;Ⅰ级出现湿狗样颤动,面肌阵挛,如眨眼、动须及节律性咀嚼等;Ⅱ级呈节律性点头;Ⅲ级表现为前肢阵挛;Ⅳ级站立伴双侧前肢阵挛;Ⅴ级跌倒、失平衡,四肢抽搐);观察脑海马部神经细胞凋亡情况于给药5 d后处死大鼠,取脑海马切片作原位末端标记染色后检测.主要观察指标①癫痫发生前后的大鼠行为变化以及脑电图改变.②脑海马神经细胞凋亡结果.结果30只大鼠均进入结果分析.①癫痫发作情况生理盐水组无癫痫发作.红藻氨酸组大鼠均出现癫痫发作,发作于脑室注射红藻氨酸后10 min开始,1h达高峰,3～6 h后停止.②脑电图记录生理盐水对照组无尖波、棘波、棘慢综合波等痫性电活动表现,红藻氨酸组于注射后10 min即有痫性波出现,1 h左右癫痫发作达高峰,3～6 h后波幅降低,出现阵发性慢波及棘慢波;12 h后无痫性波出现.③神经元凋亡情况生理盐水组注射后海马部可见极少神经细胞凋亡;红藻氨酸组注射后5 d,在海马部可见到明显神经细胞凋亡(P=0.00).黑质内给予多巴胺D1受体拮抗剂SCH 23390后,海马部细胞凋亡减轻不明显(P＞0.05);给予多巴胺D2受体拮抗剂氟哌啶醇后,海马部细胞凋亡加重(P=0.00).结论黑质中注入多巴胺D1受体拮抗剂SCH 23390后,不能阻止红藻氨酸所致癫痫的发生,发作后的痫性电活动没有明显减弱,给予多巴胺D2受体拮抗剂氟哌啶醇后,红藻氨酸所致癫痫痫性电活动增强,脑海马CA3区的细胞凋亡有明显增加.说明在黑质中参与颞叶癫痫调节作用的主要是多巴胺D2受体而不是DI受体.     

睡眠剥夺引起大鼠海马神经元凋亡与丝裂素活化蛋白激酶表达的变化

背景:丝裂素活化蛋白激酶是一组与神经元的存活凋亡有关的蛋白激酶,睡眠剥夺可以引起神经元凋亡。目的:观察睡眠剥夺大鼠丝裂素活化蛋白激酶表达的变化并分析其可能的意义。设计:完全随机分组的前瞻性研究。单位:郑州大学生理学教研室神经研究室。材料:实验于2000-06/2002-10在郑州大学完成。选取成年健康SD大鼠24只。方法:24只大鼠随机分为快眼动睡眠剥夺组、快眼动睡眠剥夺对照组和正常对照组3组,每组8只。睡眠剥夺组从早晨8点始,连续剥夺睡眠72h。正常对照组则置饲养笼中饲养,维持正常的睡眠-觉醒周期。观察其形态学变化。另取24只大鼠分组同上用于丝裂素活化蛋白激酶的检测。采用TUNEL染色法观察睡眠剥夺大鼠的海马神经元形态学变化,观察细胞外信号调节激酶活性的变化和c-Jun氨基末端激酶蛋白表达量的变化。主要观察指标:①观察睡眠剥夺大鼠海马神经元的形态学变化。②观察海马神经元细胞外信号调节激酶和c-Jun氨基末端激酶表达的变化。结果:①海马神经元形态学变化:快眼动睡眠剥夺组大鼠CA1和CA3区可见较多的凋亡阳性细胞,主要分布在海马的锥体细胞层。CA2区仅见极少量凋亡细胞,CA4区偶见凋亡细胞。正常对照组和快眼动睡眠剥夺对照组海马组织切片中未见明显阳性细胞。②细胞外信号调节激酶活性的变化:快眼动睡眠剥夺组明显低于快眼动睡眠剥夺对照组和对照组(1764.00±941.56,6139.67±2863.62,566.700±2763.41,t=3.2111,0.9863,P<0.05)。③c-Jun氨基末端激酶的阳性表达:快眼动睡眠剥夺组明显高于快眼动睡眠剥夺对照组和对照组(87.5%,25%,75%,t=3.4121,P<0.05)。结论:睡眠剥夺可引起大鼠海马神经元丝裂素活化蛋白激酶活性的变化,可能与神经元的凋亡有关。     

两种不同给药途径诱发大鼠海马神经元线粒体损伤及Fas、Bax、Caspase-3表达

背景:癫痫持续状态可导致神经元损伤。目的:观察两种不同给药途径诱发大鼠海马CA3区神经元线粒体超微结构损伤及Fas、Bax、Caspase-3的表达变化,为减轻癫痫后神经元损伤提供理论依据。设计:随机对照动物实验。单位:山东大学齐鲁医院神经内科和麻醉科。材料:实验于2005-03/2005-07在山东省医学科学院病理实验室完成。选择成年雄性SD大鼠150只,体质量260～300g(由山东大学实验动物中心提供(SCXK20030004),室温,自由进水、进食。方法:选择成年雄性SD大鼠150只,随机数字表法分为海人酸腹腔注射组和尾静脉注射组。分别采用海人酸腹腔注射和尾静脉注射诱发不同潜伏期的大鼠癫痫持续状态。每组再分5个亚组,分别为癫痫持续状态后3,6,24,48及72h组。每小组取12只诱发成功的大鼠,于癫痫持续状态终止后不同时点取海马。2只用于电镜检查,5只用于Fas和Bax的RT-PCR检测,5只用于Caspase-3的免疫组化。另取12只鼠作为正常对照,不做任何处理。对照组大鼠于相应癫痫持续状态后24h点取材,具体分配同各亚组。电镜观察线粒体的超微结构,半定量RT-PCR检测Fas、Bax的mRNA水平,免疫组化检测Caspase-3蛋白的表达。主要观察指标:①超薄切片透射电镜观察结果。②RT-PCR检测结果。③免疫组化检测结果。结果:132只SD大鼠进入结果分析。①电镜观察线粒体的超微结构:海人酸腹腔注射组线粒体肿胀,神经元呈凋亡征;尾静脉注射组线粒体肿胀且伴膜的崩解,神经元呈坏死表现。②对照组及尾静脉注射组未检测到Fas及BaxmRNA;海人酸腹腔注射组Fas及Bax的mRNA表达均于癫痫持续状态后6h出现,24h增加,48h达高峰,并持续至72h。③两组大鼠均在癫痫持续状态后6h出现Caspase-3表达增高(10.27±0.34,15.21±0.34;P<0.001),24h达顶峰(25.36±0.47,28.23±0.47;P<0.001);海人酸腹腔注射组高表达持续至72h,尾静脉注射组在48h点急剧降低。结论:两种不同的诱发方式导致了大鼠不同程度的线粒体损伤和Fas、Bax及Caspase-3在不同水平的表达,进而决定了神经元死亡的分子机制。     

脑缺血再灌注后神经细胞凋亡与碱性成纤维细胞生长因子及其受体表达的关系

背景:脑受到损害可诱导脑内碱性成纤维细胞生长因子表达增加,而成纤维细胞生长因子受体在细胞的增殖、分化、血管生成、骨骼形成等进程中起着重要作用。目的:观察大鼠脑缺血再灌注后碱性成纤维细胞生长因子及成纤维细胞生长因子受体1表达对神经细胞凋亡的影响。设计:随机分组设计、动物实验。单位:青岛大学医学院附属医院脑血管病研究所。材料:选用28只成年健康雄性Wistar大鼠,体质量220～260g,清洁级,由山东大学实验动物中心提供。兔抗大鼠碱性成纤维细胞生长因子和成纤维细胞生长因子受体1单克隆抗体由武汉博士德生物工程有限公司提供。方法:实验于2005-05/12在山东省脑病防治重点实验室完成。①摸球法将大鼠随机分为实验组(n=24)和假手术组(n=4)。应用线栓法经左侧颈外-内动脉插线建立大脑中动脉闭塞再灌注模型,假手术组除不插线外,其余步骤同实验组。实验组大鼠于脑缺血1h再灌注6h、12h、1d、3d、7d、14d各时间点取4只大鼠进行标本取材,假手术组于术后24h取材。大鼠麻醉后断头完整取脑,切取视交叉后方约5mm的脑组织,连续冠状切片备用。②脑组织经苏木精-伊红染色,显微镜下观察大鼠神经细胞形态。③TUNEL法:细胞核出现棕黄色颗粒者为阳性着色,即凋亡细胞。高倍镜下在皮质区和纹状体区随机各取4个视野计数阳性细胞。④标本切片经兔抗大鼠bFGF和FGFR-1单克隆抗体染色,高倍镜下在皮质区和纹状体区随机各取4个视野计数阳性细胞。主要观察指标:各组大鼠神经细胞凋亡情况及碱性成纤维细胞生长因子和成纤维细胞生长因子受体1表达情况。结果:纳入28只大鼠全部进入结果分析。①实验组大鼠脑缺血损伤区神经细胞数量明显减少,部分细胞出现核固缩、不规则,染色加深呈紫蓝色,核仁消失,并有许多散在的细胞碎片。②假手术组脑组织可见少量凋亡神经细胞,脑缺血后凋亡细胞明显增多,主要位于额顶叶皮质区和纹状体区。实验组大鼠缺血再灌注6h皮质区开始凋亡细胞逐渐增多,12h～3d凋亡细胞数较多,其中再灌注1d达高峰,3d开始下降,至14d时仍高于假手术组。纹状体区凋亡细胞的数量和变化趋势与皮质区相近(P>0.05)。③假手术组大鼠脑组织神经细胞碱性成纤维细胞生长因子均有微弱表达,阳性细胞数量较少,着色较浅。实验组大鼠脑缺血后神经细胞碱性成纤维细胞生长因子表达增强,主要位于皮质区和纹状体区,实验组大鼠脑缺血再灌注后6h神经元即出现bFGF的表达,随着再灌注时间的延长逐渐增强,阳性细胞增多,着色加深,再灌注1～3d达高峰,之后逐渐减弱,至再灌注14d,皮质区和纹状体区bFGF表达分别为(5.01±1.71),(5.21±1.62)个/视野,仍高于假手术组[(2.03±1.73),(2.46±1.38)个/视野,P<0.05]。④假手术组脑组织可见到少量着色较浅的FGFR-1阳性细胞;脑缺血再灌注6h后皮质区和纹状体区成纤维细胞生长因子受体1阳性细胞数开始增加,至再灌注1～3d最多,3d后阳性细胞逐渐减少,至14d时皮质区和纹状体区成纤维细胞生长因子受体1阳性细胞数分别为(5.01±1.41),(5.20±1.33)个/视野,高于假手术组[(2.25±1.67),(2.32±1.61)个/视野,P<0.05]。结论:脑缺血再灌注后,在皮质区和纹状体区可能通过激活内源性碱性成纤维细胞生长因子和成纤维细胞生长因子受体-1的表达,来抑制神经细胞凋亡,从而发挥神经保护作用。     

中度低温体外循环后大鼠海马bcl-2和bax的表达与神经元凋亡

背景海马损伤被广泛认为与神经认知功能障碍有关,大鼠体外循环模型的建立使关于体外循环相关的海马损伤的研究得以进行.目的旨在研究中度低温、血液稀释体外循环对大鼠海马bcl-2和bax基因表达及神经元凋亡的影响.设计以实验动物为研究对象,完全随机分组设计,探索性研究.单位一所大学医院麻醉科.材料实验选用30只雄性SD大鼠,随机将大鼠分为体外循环组和假体外循环组,每组各15只.方法体外循环组大鼠经历60 min中度低温非搏动性体外循环通过使用蠕动泵和膜式氧合器,体外循环预充用20 mL11晶胶液;另外15只假体外循环组大鼠除不进行体外循环外其他操作与体外循环组完全相同.每组中6只大鼠在手术后1 h断头取海马,匀浆,采用逆转录聚链酶反应方法测定bcl-2和bax mRNA表达,表达强度以bcl-2或bax聚合酶链反应产物密度与看家基因β-actin比值来表示.每组中6只在手术后6 h处死,采用免疫组化法检测Bcl-2和Bax蛋白表达,脱氧核糖核酸末端转移酶介导缺口末端标记法染色法测定神经元凋亡,蛋白表达强度以阳性面积占整个测量面积百分比表示.每组中其余3只在手术后6 h采用电子显微镜观察海马神经元超微结构变化.主要观察指标①两组大鼠海马bcl-2和bax基因表达、蛋白Bcl-2和Bax表达.②两组大鼠海马脱氧核糖核酸末端转移酶介导缺口末端标记法法神经元凋亡以及神经元电镜超微结构改变.结果手术后1 h,体外循环组大鼠海马bcl-2和bax mRNA表达,bax与bcl-2 mRNA表达比值明显高于假体外循环组,差异有显著性意义(P＜0.05).手术后6 h,体外循环组大鼠海马CA1区Bcl-2和Bax蛋白表达明显高于假体外循环组,差异有显著性意义(P＜0.05).TUNEL染色显示,术后6 h,体外循环组海马CA1区神经元凋亡(染色阳性面积占整个测量面积的百分比)明显高于假体外循环组,差异有显著性意义(P＜0.05).电子显微镜超微结构显示,体外循环后6 h,体外循环组海马神经元超微结构出现明显异常,如部分线粒体中度或重度肿胀、空泡变性、嵴减少或消失.一些神经元出现典型的凋亡早期形态学变化,如神经元固缩、核不规则有切迹、染色体浓缩及核仁边集等.结论中度低温、血液稀释体外循环可导致大鼠海马bax和bcl-2基因表达及神经元凋亡,这可能部分解释体外循环后神经认知功能障碍的机制.     

迷走神经刺激对致痫动物的抗痫作用

背景:迷走神经刺激术是一种治疗难治性癫痫的神经生理学疗法,通过刺激颈部迷走神经干可达到控制癫痫发作的目的。目的:观察间断性左侧迷走神经刺激术对致痫动物痫性发作的影响,为躯体内脏信息相互作用提供理论根据。设计:观察性实验。单位:首都医科大学神经生物学系。材料:实验于2000-03/2002-09在首都医科大学神经生物学系电生理学实验室完成。实验选用健康成年SD大鼠34只,体质量220～250g;健康成年家兔8只,体质量2.2～2.5kg。方法:①10只大鼠经肌肉注射150～160万单位青霉素致痫,通过观察迷走神经刺激术前后大鼠大脑皮质电图、行为学的变化,研究迷走神经刺激术对致痫大鼠癫痫活动的影响。②另外8只大鼠向海马内注入青霉素0.24～0.48mg致痫,观察迷走神经刺激术对致痫大鼠痫性大脑皮质电图的影响。③16只大鼠皮下注射海人藻酸致痫。经迷走神经刺激术观察致痫大鼠海马神经元放电活动、大脑皮质电图及行为学变化。④8只家兔用微量注射器向皮层滴注士的宁致痫,观察迷走神经刺激术对急性皮层损伤致痫家兔的大脑皮质电图的影响。主要观察指标:①迷走神经刺激术对青霉素致痫大鼠痫性发作的影响。②迷走神经刺激术对海人藻酸致痫的大鼠痫性发作的影响。③迷走神经刺激对士的宁致痫家兔痫性大脑皮质电图的影响。结果:34只大鼠,8只家兔均进入结果分析。迷走神经刺激可以阻抑各组致痫动物的痫性发作,痫性皮质电图、海马神经元电活动及行为学表现均呈现显著的变化,总有效率达50%以上。如在癫痫发作前先行迷走神经刺激,有效率可达80%以上。肌肉注射青霉素致痫组,行为学及大脑皮质电图明显改善分别为40%和50%。海马内注射青霉素致痫组,50%的大鼠大脑皮质电图明显改善。迷走神经刺激对海人藻酸致痫大鼠的痫性发作的有效控制率为80%。家兔大脑皮质局部滴注士的宁组,经迷走神经刺激,50%的大脑皮质电图的痫性波得到控制。结论:迷走神经刺激可有效地阻抑致痫动物的痫性发作,脑的皮质、海马神经元参与了迷走神经刺激的抗痫作用。内脏传入信息可能通过在脑的皮质、海马部位的整合作用达到有效地阻抑躯体痫性活动。     

高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠迟发型脑损伤影响的组织病理学特点

背景:临床上有3%～30%的急性一氧化碳中毒患者会发生一氧化碳中毒后迟发性脑病,出现以痴呆、精神症状和锥体外系症状为主的神经系统症状。目前,其发病机制还不清楚。目的:探讨一氧化碳中毒迟发性脑损伤的病理损伤机制,及高压氧对迟发性脑损伤的影响。设计:随机对照动物实验。单位:解放军第四军医大学航空航天医学系航空卫生教研室。材料:实验于2004-03在解放军第四军医大学航空航天医学系航空病理学和分子生物学实验室进行。取清洁级健康雄性Sprague-Dawley大鼠80只,单纯随机分为3组,正常对照组10只,模型组35只,高压氧组35只,后2组又分为染毒后6h、1,3,5,7,14,21d7个时间点,每个时间点5只。方法:①模型组:将大鼠放入染毒罐中熏吸入一氧化碳与空气的混合气体60min,一氧化碳的体积分数保持在2500×10-6,制备急性CO中毒动物模型。②高压氧组:同模型组造模,染毒后3h开始行高压氧治疗,压力0.2MPa,氧的体积分数保持在0.90以上熏整个过程共115min,染毒后前3d2次/d,之后1次/d,每周休息1d。③正常对照组不干预。主要观察指标:①采用组织病理学、免疫组织化学等方法检测大鼠染毒后各时间点大鼠脑组织病理改变的特点。②通过细胞超微结构观察和原位末端转移酶标记(TUNEL)等方法进行细胞凋亡的检测,观察急性各组大鼠脑神经元凋亡的发生情况。结果:造模后大鼠死亡率约为10%。①模型组大鼠脑内发生广泛的病理损伤,脑皮质、海马、纹状体和小脑等部位神经元出现变性坏死,其中大脑皮质、海马等部位损伤较重。苏木精-伊红、TUNEL染色和电镜观察表明大鼠海马神经元发生凋亡,凋亡神经元从染毒后第3天开始显著增加,第7天达到高峰穴P<0.01雪,以后逐渐减少。②高压氧组:与模型组相比,脑内神经元变性坏死明显减轻,各时间点大鼠海马区损伤均轻于模型组;凋亡神经元数目减少,尤以中毒后5和7d明显(P<0.01)。高压氧促进模型大鼠海马区Bcl-2蛋白表达熏尤以CO暴露后3,5d明显(P<0.01)。结论:①急性一氧化碳中毒大鼠出现广泛的迟发性神经元损伤,表现为迟发的神经元坏死和凋亡。②高压氧治疗可以有效减少变性坏死神经元熏促进凋亡抑制基因bcl-2表达熏从而抑制神经元坏死和凋亡。