脑缺血再灌注后细胞损伤和Caspase-3蛋白表达的关系

脑缺血再灌注后脑损伤的发病机制较复杂,其所致病理损伤既有神经元的急性水肿、坏死,又有细胞凋亡。细胞凋亡与脑缺血再灌注损伤关系密切,且在梗死形成过程中发挥重要的作用,也是神经元迟发性死亡的主要形式。许多研究提示细胞凋亡受基因调控,与凋亡密切相关的基因ICE参与了这种迟发性死亡。本实验采用免疫组化法检测大鼠局灶性脑缺血再灌注不同时限Caspase-3蛋白的表达,旨在从分子水平探讨局灶性脑缺血再灌注损伤的机制。     

急性脑缺血/再灌注损伤与Bc1-2和Bax蛋白表达的关系

近几年来一些研究显示,脑缺血/再 灌注损伤迟发性神经元死亡过程中神经 细胞可发生凋亡[1].细胞凋亡是受基因 调控的,Bc1-2、Bax基因是目前研究较明 确的一对在功能上相互对立的凋亡调控 基因.本研究采用全脑缺血模型,观察 了再灌注损伤过程中,Bc1-2、Bax蛋白在 海马表达水平的变化,并探讨其意义.     

急性脑缺血／再灌注损伤与Bcl—2和Bax蛋白表达的关系

近几年来一些研究显示 ,脑缺血 /再灌注损伤迟发性神经元死亡过程中神经细胞可发生凋亡 [1 ]。细胞凋亡是受基因调控的 ,Bcl- 2、Bax基因是目前研究较明确的一对在功能上相互对立的凋亡调控基因。本研究采用全脑缺血模型 ,观察了再灌注损伤过程中 ,Bcl- 2、Bax蛋白在海马表达水平的变化 ,并探讨其意义。材料和方法选择健康雄性 SD大鼠 ,体重 (2 5 0± 2 0 ) g。根据再灌注时间的不同动物随机分为九组 (其中一组为假手术组 ) ,每一组又分为两个亚组 ,即 Bcl- 2 (n=5 )和Bax (n=5 )。动物模型制备采用 4VO法 [2 ] ,首先在第一颈椎横突处烧…     

凋亡相关基因与脑缺血耐受

脑缺血耐受(ischemic tolerance)现象是指预先使脑产生亚致死性缺血(缺血预处理ischemic preconditioning,PC)使大脑神经元增加对随后发生的致死性缺血的耐受,阻止脑缺血后迟发性神经元死亡(delayed neuronal death,DND)的发生,对脑缺血损害有保护作用。缺血预处理虽没有临床价值,但可用做研究脑缺血机制的一种方法。80年代初,有人提出在脑缺血再灌注损伤中存在DND。虽然大量研究表明DND与细胞凋亡(apoptosis)密切相     

死亡受体介导的信号转导与脑缺血再灌注损伤

脑缺血再灌注损伤与细胞凋亡密切相关,死亡受体介导的信号转导途径是诱导细胞凋亡的外在途径。脑缺血再灌注损伤中,出现TNFR1和TNF、Fas和FasL以及NF-κB的表达上调和/或活化。综述这些变化与缺血性脑损伤的关系,为更好的治疗缺血再灌注脑损伤提供新的思路。     

死亡受体介导的信号转导与脑缺血再灌注损伤

脑缺血再灌注损伤与细胞凋亡密切相关，死亡受体介导的信号转导途径是诱导细胞凋亡的外在途径。脑缺血再灌注损伤中，出现TNFR1和TNF、Fas和FasL以及NF-kB的表达上调和，或活化。综述这些变化与缺血性脑损伤的关系，为更好的治疗缺血再灌注脑损伤提供新的思路。     

脑缺血再灌注损伤时细胞凋亡的相关基因调控

脑缺血再灌注损伤与细胞凋亡密切相关，细胞凋亡是基因调控的。本文综述了脑缺血再灌注损伤时细胞凋亡的相关基因（bcl-2、IEGs、p53、ICE、Fas等）的结构、功能及其在细胞凋亡中的作用、机制和表达情况。     

脑缺血再灌注损伤时细胞凋亡的相关基因调控

脑缺血再灌注损伤与细胞凋亡密切相关,细胞凋亡是基因调控的。本文综述了脑缺血再灌注损伤时细胞凋亡的相关基因(bcl～2、IEGs、p53、ICE、Fas等)的结构、功能及其在细胞凋亡中的作用、机制和表达情况。     

氯化镧对脑缺血后神经细胞凋亡的保护作用

脑缺血再灌注引起的细胞死亡有坏死和凋亡两种形式,在短暂脑缺血再灌注损伤的缺血半暗带区,细胞主要以凋亡的形式死亡。为探索有效的神经细胞保护剂,本实验观察了稀土化合物氯化镧(LaCl_3)对脑缺血后神经细胞凋亡的影响。     

脑缺血预处理抑制脑神经元细胞凋亡的机制

脑缺血预处理具有神经保护作用,其中有多种机制参与。缺血预处理可以抑制神经元细胞的凋亡,减少缺血后神经元的迟发性损伤。本文从脑缺血预处理对神经元细胞凋亡各个环节的影响,对目前脑缺血预处理抑制神经元细胞凋亡机制研究的进展作一综述。     

异丙酚对大鼠局灶性脑缺血再灌住损伤时蛋白激酶B活性的影响

目的 评价异丙酚对大鼠局灶性脑缺血再灌住损伤时蛋白激酶B(Akt)活性的影响,以探讨异丙酚脑保护作用的机制.方法 健康SD大鼠90只,体重260～300 g,雌雄不拘,随机分为5组(n=18):假手术组(S组);局灶性脑缺血再灌注组(IR组)、P1-3组阻断大脑中动脉2 h,开放22 h,制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,分别于再灌注前3 min至再灌注5 min时经股静脉输注生理盐水2.5ml、异丙酚1、2、5 mg/kg(异丙酚采用生理盐水稀释至2.5 ml).于再灌注22 h时行神经行为学评分;测定大鼠脑梗死质量、免疫组化法检测大鼠脑组织caspase-3表达、Western blot法检测Akt活性.结果 与S组比较,再灌注22 h时IR组、P1-3组神经行为学评分、脑梗死质量比升高,脑组织caspase-3表达上调,P1组和P2组Akt活性升高,IR组和P3组Akt活性降低(P<0.05);与IR组比较,P1组和P2组大鼠神经行为学评分,脑梗死质量比降低,腩组织caspase-3表达下调,Akt活性升高(P<0.05).结论 静脉输注异丙酚1、2 mg/kg可通过升高Akt活性,抑制脑组织细胞凋亡,减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤.     

乳化异氟烷预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响

目的 评价8%乳化异氟烷预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响.方法 健康雄性成年SD大鼠56只,体重250～280 g,随机分为4组(n=14),假手术组(S组)仅分离血管,不留置线栓;脑缺血再灌注组(IR组)、乳化异氟烷预处理组(EIP组)和脂肪乳剂组预处理(FIP组)分别腹腔注射生理盐水、8%乳化异氟烷或30%脂肪乳剂7.5 ml/kg,24 h后制备局灶性脑缺血再灌注模型.于再灌注24 h各组取8只大鼠,进行神经功能缺陷评分,然后处死大鼠,取脑组织,测定脑梗死体积;各组处死6只大鼠,取脑组织,检测细胞凋亡情况,计算细胞凋亡率,并测定Bcl-2、Bax、caspase-3和Cyt C的蛋白表达水平.结果 与S组比较,IR组、EIP组和FIP组神经功能缺陷评分和细胞凋亡率升高,脑组织Bcl-2、Bax、caspase-3和Cyt C的蛋白表达上调(P＜0.01);与IR组和FIP组比较,EIP组神经功能缺陷评分和细胞凋亡率降低,脑梗死体积减小,脑组织Bcl-2蛋白表达上调,Bax、caspase-3和Cyt C 的蛋白表达下调(P＜0.05);IR组和FIP组各指标比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 8%乳化异氟烷预处理可减轻大鼠脑缺血再灌注损伤,其机制可能与上调Bcl-2蛋白表达,下调Bax蛋白表达,减少线粒体释放Cyt C,降低caspase-3活化,抑制神经元凋亡有关.     

异丙酚及咪唑安定和硫喷妥钠对鼠局灶脑缺血/再灌注损伤的影响

目的 观察异丙酚、咪唑安定和硫喷妥钠对鼠局灶脑缺血／再灌注后的神经功能和病理结果的影响。方法 雄性SD大鼠,采用可逆性大脑中动脉内线栓法诱发局灶脑缺血。缺血3h,再灌注24h后,作神经功能缺陷评估,然后取脑,TTC染色,用Image软件系统作图像分析,计算脑梗塞和脑水肿容积,电镜下观察梗塞边缘组织的细胞超微结构。动物分五组：缺血组、再灌注组、用药组（异丙酚、咪唑定安和硫喷妥钠）结果 异丙酚和咪唑安定明显改善鼠神经功能缺陷程度,降低脑梗塞和脑水肿容积,并减少梗塞边缘组织细胞死亡。异丙酚的脑保护效应强于咪唑安定。结论 异丙酚和咪唑安定有拮抗鼠局灶脑缺血／再灌注损伤的作用。     

异丙酚对大鼠局灶性脑缺血再灌注后Ca2+诱发神经元线粒体损伤的影响

目的 评价异丙酚对大鼠局灶性脑缺血再灌注后Ca2+诱发神经元线粒体损伤的影响.方法 健康雄性Wistar大鼠84只,体重250～300 g,随机分为4组(n=21),假手术组(S组)仅暴露颈内动脉但不结扎颈总动脉;缺血再灌注组(IR组)、CaCl2组和异丙酚组(P组)采用结扎颈总动脉的方法建立大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,缺血2 h,再灌注24 h.缺血2 h时进行神经功能缺陷评分.再灌注24 h时处死大鼠,分离额叶皮质,提取神经元线粒体.CaCl2组加入CaCl2 200μmol/L于37 ℃下孵育5 min;P组加入异丙酚200 μmol/L于37℃下孵育2 min后,再加入CaCl2 200 μmol/L孵育5 min.透射电镜下观察线粒体超微结构.采用紫外分光光度法检测线粒体通透性转换孔(MPTP)的活性.结果 S组神经功能缺陷评分为0分,IR组、CaCl2组和P组神经功能缺陷评分为2～3分.CaCl2组线粒体明显肿胀,基质电子密度低,嵴大部分断裂,线粒体膜崩解;P组较CaCl2组病理学损伤减轻.与S组比较,IR组和CaCl2组MPTP活性升高,P组MPTP活性降低(P＜0.05);与IR组比较,CaCl2组MPTP活性升高,P组MPTP活性降低(P＜0.05);与CaCl2组比较,P组MPTP活性降低(P＜0.05).结论 异丙酚可减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注后Ca2+诱发的神经元损伤,与其抑制MPTP的开放有关.     

七氟烷预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠线粒体通透性转换孔的影响

目的 探讨七氟烷预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠线粒体通透性转换孔(mPTP)的影响.方法 成年雄性SD大鼠60只,体重250～300 g,随机分为5组(n=12):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、七氟烷预处理组(Sev组)、线粒体ATP敏感性钾离子通道(mito-KATP通道)阻断剂5-羟癸酸(5-HD)+Sev组和5-HD组.采用大脑中动脉阻断法制备局灶性脑缺血再灌注模型.S组只分离血管不置入线栓;I/R组制备局灶性脑缺血再灌注模型;Sev组吸入2.4%七氟烷60 min行预处理,24 h后制备局灶性脑缺血再灌注模型;5-HD+Sev组腹腔注射5-HD 40mg/kg,30 min后行七氟醚预处理,其余处理同Sev组;5-HD组腹腔注射5-HD 40 mg/kg,30 min后制备局灶性脑缺血再灌注模型.于再灌注24 h时断头取缺血侧顶叶皮层组织,测定mPTP活性,Western blot法测定Bcl-2、Bax表达水平,并计算Bcl-2/Bax比值,采用TUNEL法检测神经元凋亡情况.结果 与S组比较,I/R组、Sev组、5-HD+Sev组和5-HD组凋亡神经元计数升高,Bcl-2和Bax表达上调,Bcl-2/Bax比值升高,mPTP活性升高(P＜0.05);与I/R组比较,Sev组凋亡神经元计数减少,Bcl-2表达上调,Bcl-2/Bax比值升高,mPTP活性降低(P＜0.05);与Sev组比较,5-HD+Sev组和5-HD组Bcl-2表达下凋,Bcl-2/Bax比值降低,mPTP活性升高(P＜0.05);5-HD+Sev组与5-HD组上述指标比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 七氟烷预处理可能通过激活神经元mito-KATP通道,上调Bcl-2的表达,从而抑制mPTP的大量开放减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注时的神经元凋亡.     

T细胞死亡偶联基因8在大鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤中的表达

目的观察大鼠脑缺血-再灌注后缺血半暗带内T细胞死亡偶联基因8(TDAG8)的表达。方法体重250～280g的SD成年雄性大鼠36只,随机均分为正常组(C组)、假手术组(S组)和脑缺血-再灌注组(IR组)。采用大鼠大脑中动脉内线栓阻断法(MCAO)模型。IR组大鼠缺血2h后再灌注24h。再灌注结束后对大鼠进行神经行为学评分并检测大鼠脑缺血半暗带内的TD-AG8mRNA及TDAG8蛋白表达。结果 IR组脑缺血半暗带内TDAG8mRNA及TDAG8蛋白表达明显高于C组和S组(P<0.01);C组与S组之间差异无统计学意义。结论 TDAG8可能参与了大鼠脑缺血-再灌注损伤过程。     

ERK1/2激活参与乳化异氟醚后处理的脑保护作用

目的观察细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)的激活在8%乳化异氟醚后处理对大鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤中的作用。方法健康成年雄性SD大鼠48只,随机均分为六组:假手术组(S组)、缺血-再灌注组(IR组)、乳化异氟醚后处理组(EI组)、ERK抑制剂PD98059组(PD组)、乳化异氟醚后处理+PD98059组(EP组)、溶媒DMSO组(D组)。除S组外,均采用大脑中动脉阻闭2h,再灌注24h建立局灶性脑缺血-再灌注模型。缺血2h恢复再灌注即刻,EI组、EP组腹腔注射8%乳化异氟醚10.5ml/kg,其余各组注射生理盐水10.5ml/kg。PD组、EP组和D组于再灌注前30min侧脑室分别注入PD98059和DMSO。再灌注24h时进行神经功能缺陷评分(NDS评分),并观察组织形态学变化及细胞凋亡、p-ERK1/2阳性表达。结果与IR组相比,EI组NDS评分降低,凋亡细胞减少,磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)表达上调(P<0.05);与EI组相比,EP组NDS评分增高,凋亡细胞显著增加,p-ERK1/2表达下调(P<0.05)。结论 8%乳化异氟醚后处理通过激活ERK1/2信号通路对抗局灶性脑缺血-再灌注损伤。     

丙泊酚对大鼠脑缺血-再灌注损伤时含Kir6.2和SUR1亚基的线粒体ATP敏感性钾通道的影响

目的评价丙泊酚对大鼠脑缺血-再灌注损伤时含Kir6.2和SUR1亚基的线粒体ATP敏感性钾通道(mitoKATP通道)的影响。方法选择SD雄性大鼠24只,3.0~3.5月龄,体重280~320g,采用随机数字表法,将其均分为三组:假手术组(S组)、缺血-再灌注组(IR组)、丙泊酚组(P组)。P组于股静脉注射丙泊酚50mg/kg,S组、IR组注射等容量生理盐水。随后,IR组、P组采用线栓法建立局灶性大鼠脑缺血-再灌注损伤模型,缺血2h,再灌注24h。于再灌注24h时行神经功能缺陷评分,采用TTC法测定脑梗死体积;采用RT-PCR法和Western blot法检测mitoKATP通道Kir6.2和SUR1亚基mRNA和蛋白的表达水平。结果与S组比较,IR组和P组神经功能缺陷评分明显升高,脑梗死体积百分比明显增大,IR组mitoKATP通道Kir6.2亚基mRNA和蛋白的表达明显下调(P0.05);与IR组比较,P组神经功能缺陷评分明显降低、脑梗死体积百分比明显减小,mitoKATP通道Kir6.2亚基mRNA和蛋白的表达上调(P0.05);三组间mitoKATP通道SUR1亚基mRNA和蛋白的表达水平差异无统计学意义。结论丙泊酚减轻大鼠脑缺血-再灌注损伤的机制与上调KATP通道Kir6.2亚基的表达有关。     

Effect of propofol on pathologic time-course and apoptosis after cerebral ischemia-reperfusion injury

Background: Propofol has been demonstrated to ameliorate cerebral ischemic injury and attenuate changes in multiple links of molecular reaction included in the paths to apoptosis. The experiment was aimed to evaluate whether propofol neuroprotection was mediated through the ability to regulate pathologic time-course of apoptosis.
Methods: The effect of propofol given at a series of time points during ischemia–reperfusion period was determined using an intraluminal middle cerebral artery occlusion model in rats. The morphological changes of apoptosis under different duration of ischemia were detected by terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT)-mediated dUTP-biotin in situ nick labeling staining, and the effect of propofol on apoptosis was observed. The expression of anti-apoptotic protein bcl-2 in post-ischemia neurons and the influence of propofol was analyzed by immunochemistry staining.
Results: Propofol attenuated neurological deficit, reduced infarct volumes, when given prior the onset of ischemia, during ischemia or 3 h after reperfusion. Apoptosis obviously appeared at 6 h post-reperfusion preceded by 90 min ischemia, rose to the maximum value at 24 h post-reperfusion and gradually diminished after 3 days reperfusion. Propofol inhibited apoptotic morphological changes between 6 h and 3 days post-reperfusion. Propofol enhanced the expression of anti-apoptotic protein bcl-2 in post-reperfusion neurons.
Conclusions: The pathologic outcome of focal cerebral ischemia–reperfusion injury was displayed by co-existence of apoptosis and necrosis. A short duration of ischemia induced apoptosis. The therapeutic window for propofol initiated before the onset of ischemia and lasted until early stage of reperfusion. The neuroprotection of propofol might be attributed to the inhibition of apoptosis.     

丙泊酚对肢体缺血-再灌注大鼠肾损伤和肺损伤时细胞凋亡的影响

目的从细胞凋亡的角度探讨大鼠肢体缺血-再灌注后肾损伤和肺损伤的发病机制及丙泊酚对其影响的可能机制。方法复制大鼠肢体缺血-再灌注损伤(LIR)动物模型。24只SD大鼠随机分为对照组(C组)、缺血-再灌注组(IR组)、丙泊酚处理组(P组)和10%的脂肪乳对照组(T组)。采用脱氧核苷酸末端转移酶介导的DNA原位末端缺口标记技术(TUNEL)检测细胞凋亡的变化,琼脂糖凝胶电泳法进一步证实组织DNA的改变,同时用免疫组织化学的技术检测肾、肺Caspase-3、Bcl-2蛋白的表达。结果(1)C组肺组织和肾组织未见细胞凋亡现象,IR组凋亡细胞显著增多,P组凋亡细胞数较IR组和T组显著减少而多于C组(P<0.05),T组和IR组比差异无统计学意义。(2)Bcl-2表达在IR组和T组均比C组明显下降(P<0.05),P组的表达比IR组和T组增高(P<0.05)。Caspase-3在IR组和T组的表达显著高于P组和C组(P<0.05),P组和C组及IR组和T组差异有统计学意义。Caspase-3表达与凋亡细胞数呈正相关(r=0.9149,P<0.01);Caspase-3与Bcl-2的表达呈直线负相关(P<0.01)。(3)C组肾、肺组织均无凋亡梯形条带的出现,而IR组、T组有凋亡典型的梯形条带,P组梯形条带不甚清楚。结论肾、肺细胞凋亡的发生可能参与了LIR后肾、肺损伤,丙泊酚的活性成分1,6-二异丙酚通过抑制Caspase-3表达同时上调Bcl-2而减少细胞凋亡,从而减轻LIR后肾和肺的损伤。