RNAi沉默AQP-4技术治疗胶质瘤性脑水肿的实验研究

目的 应用RNA干扰(RNAi)技术靶向沉默胶质瘤内水通道蛋白4(AQP -4)的表达,观察其对胶质瘤源性脑水肿的治疗效果.方法 构建靶向AQP-4的siRNA质粒,免疫荧光化学方法检测其对C6细胞AQP-4的沉默效果;建立SD大鼠颅内C6胶质瘤模型,分对照组、空载组、无义序列组和siRNA组;聚合酶链式反应和蛋白印迹方法分别检测第3、6、9、12天AQP-4的mRNA和蛋白水平;干/湿比重法和Evans蓝测定法检测不同时相脑组织含水量和血脑屏障通透性改变;比较动物生存期.结果 siRNA可沉默AQP-4表达;siRNA组脑组织水含量和血脑屏障通透性均明显低于对照组、空载组和无义序列组,动物生存期最长.结论 靶向AQP-4的RNAi技术可在一定程度上减轻胶质瘤性脑水肿的发生和发展,为胶质瘤脑水肿提供了一种新的治疗策略选择.     

亚低温对大鼠颅脑外伤后脑组织AQP-4和Caspase-3表达的影响

目的观察亚低温治疗对实验大鼠颅脑外伤后水通道蛋白4(AQP-4)和半胱天冬酶3(caspase-3)的影响,探讨亚低温对颅脑外伤后可能的脑保护分子生物机制。方法健康成年雄性Wistar大鼠45只,采用Feeney法建立脑外伤动物模型,随机分为对照组、创伤组和亚低温组,每组15只,亚低温组在损伤后立即给予亚低温暴露,用干湿重法测定脑组织含水量、免疫组织化学法及图象分析技术检测AQP-4和caspase-3及双重染色免疫组织化学法检测AQP-4和S-100。结果与假手术组比较,大鼠颅脑外伤后脑组织AQP-4和caspase-3的表达及脑组织含水量明显升高(P0.05);亚低温治疗后,大鼠脑组织AQP-4和caspase-3的表达及脑组织含水量较脑创伤组明显降低(P0.05)。结论亚低温对创伤性脑损伤的脑保护机制可能与减轻胶质细胞介导的脑水肿,减少神经细胞凋亡有关。     

RNA干扰AQP4对创伤性脑水肿血脑屏障的保护作用

目的探讨RNA干扰（RNAi）水通道蛋白4（AQP4）对创伤性脑水肿血脑屏障（BBB）的保护作用。方法雄性成年Wistar大鼠,随机分为假手术组、对照质粒组、单纯创伤组和创伤后RNAi组。参照Marmarou法制作创伤性脑损伤（TBI）模型。采用侧脑室注射途径给药,应用免疫组织化学观测AQP4、微血管内皮细胞紧密连接闭合小环蛋白（ZO-1）,原位杂交法观测AQP4mRNA,光电镜观察脑组织超微结构。结果RNAi质粒可有效减少AQP4在受损脑组织的表达;RNAi组在各检测时间点脑组织含水量和BBB透性均小于TBI组和对照质粒组（P〈0．05）;TBI后RNAi组ZO-1表达水平各时间点明显高于单纯创伤组和对照粒组（P〈0．05）。结论TBI后损伤区AQP4的表达变化趋势和脑水肿的发展变化趋势相一致（r=0．982,P〈0．01）;应用RNA干扰途径减少AQP4表达,可有效保护TBI后脑水肿BBB结构的破坏。     

依达拉奉对局灶性脑缺血大鼠脑组织水通道蛋白-9mRNA表达的影响

目的探讨大鼠局灶性脑缺血后脑内水通道蛋白-9（AQP-9mRNA）表达与脑水肿动态变化的关系,评价依达拉奉的干预作用。方法216只雄性Sprague—Dawley（SD）大鼠随机分为3组：假手术组（A组,6只）,生理盐水组（B组,大脑中动脉阻断后6h、12h、24h、48h、72h、5d、7d7个时点,各6只）,依达拉奉处理组（C组,同B组）,术后即刻予以依达拉奉干预。分别测定脑组织含水量;实时荧光定量PCR（realtime quantitative polymerase chain reaction,RT—PCR）法检测mRNA表达;用HE染色方法观察病理形态学改变。结果B组大鼠MCAO后脑组织含水量呈上升趋势,48h达高峰,各时点均高于与A组（P〈0．05）。同时,AQP-9mRNA表达量与脑含水量呈相同趋势改变,相关性分析表明AQP-9mRNA表达量（r=0．788,P〈0．05）与脑组织含水量呈正相关。B组与C组相比,各时点脑组织含水量明显下降（P〈0．05）;AQP-9mRNA表达显著下调（P〈0．05）;组织病理提示脑水肿及神经元损伤程度减轻。结论大鼠脑缺血后脑内AQP-9mRNA表达与脑水肿变化呈正相关,提示AQP-9可能参与大脑中动脉阻断后的脑水肿形成。依达拉奉干预可减少AQP-9mRNA的表达,从而减轻大鼠大脑中动脉阻断后脑水肿,减少神经元坏死,改善神经功能预后。     

甘露醇与尼莫地平联合应用对大鼠创伤性脑水肿以及水通道蛋白-4表达的影响

目的观察甘露醇与尼莫地平联合应用对大鼠挫裂伤脑组织水通道蛋白-4（AQP-4）表达的影响。方法成年Wistar大鼠54只,随机分为挫裂伤组、甘露醇治疗组、甘露醇与尼莫地平联合治疗组。采用文献报告的方法制作大鼠左顶叶皮层局限性脑挫裂伤模型。各组分别于脑挫裂伤后24、48、72h取挫伤区脑组织,检测其含水量以及AQP-4的表达。结果随着伤后时间的增加;各组脑组织含水量增加,AQP-4mRNA和AQP-4蛋白的表达均逐渐增高（P〈0．0．5）;与挫裂伤组相比较,甘露醇治疗组伤后各时间点脑组织含水量、AQP-4mRNA和AQP-4蛋白的表达均明显增加（P〈0．05）;甘露醇与尼莫地平联合治疗组伤后各时间点与前两组相比,脑组织含水量及AQP-4mRNA和AQP-4蛋白的表达均明显降低（P〈0．05）。结论脑挫裂伤后,AQP-4mRNA和AQP-4蛋白的表达增加;脯组织含水增加,甘露醇联合应用尼莫地平后,能够下调AQP-4mRNA和AQP-4蛋白的表达,有效缓解创伤性脑水肿。     

亚低温治疗对脑缺血大鼠AQP4基因表达及血脑屏障通透性的影响

目的 观察亚低温治疗对脑缺血大鼠AQP4表达和血脑屏障通透性的变化的影响,探讨亚低温减轻缺血性脑水肿的可能机制.方法 线栓法制作脑缺血大鼠模型,实验分常温组、亚低温组和假手术组,分别在缺血后6h、24h、48h、72h用干湿重法测脑组织含水量,荧光法检测血脑屏障通透性的改变,原位杂交检测AQP4的表达变化.结果 假手术组脑组织含水量、血脑屏障通透性、AQP4表达无变化.缺血组脑组织含水量和血脑屏障通透性增加,AQP4表达上调,缺血48～72h变化最显著.相同时间点常温组脑组织含水量和血脑屏障通透性增加、AQP4的表达上调比亚低温组明显,两组之间的差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 亚低温条件下AQP4表达下调、血脑屏障通透性和脑水肿程度减轻.亚低温可能通过下调AQP4表达、减轻血脑屏障通透性,减轻缺血性脑水肿.     

高压氧对颅脑损伤大鼠脑组织水通道蛋白-4表达的影响

目的 通过研究高压氧治疗对颅脑损伤大鼠脑组织水通道蛋白-4(AQP-4)表达与脑水肿的影响,探讨高压氧治疗颅脑损伤的可能作用机制. 方法 将雄性SD大鼠按随机数字表法分成3组,即假手术组、外伤对照组和高压氧治疗组,其中外伤对照组和高压氧治疗组均分为致伤后12h、1 d、3d及5 d4组.采用自由落体法制作颅脑损伤模型.干湿比重法测定脑组织的含水量,免疫组化法测定AQP-4的表达.结果 高压氧治疗组脑组织含水量较外伤对照组明显减少,但较假手术组增多,比较差异均有统计学意义(P<0.05).AQP-4在各组大鼠脑组织中均有表达,假手术组呈低表达;颅脑损伤后12 h伤灶周围水肿区星形胶质细胞足突AOP-4表达开始增高,1 d达到高峰,3 d后降低;高压氧组治疗大鼠各时间点伤灶周围AQP-4的表达与外伤对照组相比明显减低,差异具有统计学意义(P<0.05).结论 高压氧治疗可能通过AQP-4表达的减少来减轻脑水肿的发生,从而保护病灶周围脑组织.     

AQP-9在大鼠感染性脑水肿脑组织中的表达及意义

目的 探讨水通道蛋白-9(AQP-9)在内毒素脂多糖(LPS)致大鼠感染性脑水肿脑组织中的表达及意义. 方法 1月龄普通级SD大鼠128只采用随机数字表法分为生理盐水(NS)组(64只)和LPS组(64只),采用颈内动脉注射LPS制作大鼠感染性脑水肿模型,模型成功后每组均选取6h、12h、24h和48 h4个时间点,在不同时间点采用HE染色观察脑组织形态学改变;干湿重法测定脑组织含水量(BWC);甲酰胺法测定脑组织伊文思蓝(EB)含量;免疫组织化学法检测脑组织AQP-9蛋白的表达量:采用逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)方法 检测AQP-9 mRNA的表达水平并对结果 进行相关性分析. 结果 HE染色结果 显示LPS组血管周围间隙增宽、炎性细胞浸润、胶质细胞体积增大肿胀、神经元空泡变性、细胞核固缩等.与NS组相比,LPS组6 h、12 h、24 h和48 hBWC、EB含量、AQP.9蛋白及AQP.9mRNA表达水平均增高.差异具有统计学意义(P<0.05).同时LPS组BWC和EB含量、AQP-9蛋白、AQP.9 mRNA表达量、AQP-9 mRNA表达量与EB含量、AQP-9蛋白与mRNA表达量均呈正相关. 结论 AQP-9可能参与感染性脑水肿的发生和发展.     

亚低温对颅脑创伤大鼠脑组织中β-分泌酶表达的影响

目的 研究亚低温对大鼠颅脑创伤(TBI)后β-分泌酶(BACE)的影响.方法 应用液压冲击装置制作大鼠颅脑创伤模型,实验分为假手术组、创伤常温组(37℃)和创伤亚低温组(32℃),每组12只大鼠.采用免疫组织化学和免疫荧光法检测BACE表达部位,采用RT - PCR和免疫印迹法研究BACE mRNA和蛋白表达水平.结果 与假手术组比较,创伤常温组大鼠脑组织BACE免疫阳性细胞数明显增多,BACE mRNA和蛋白表达上升(P＜0.05).但是,可以看出BACE在给予亚低温处理后的免疫阳性细胞数量以及蛋白水平显著低于常温处理组(P＜0.05),与假手术组比较差异无统计学意义.结论 亚低温可以通过降低颅脑创伤后BACE表达水平来减轻继发性脑损伤程度,起到神经保护作用.     

吡格列酮对大鼠创份性脑损伤后炎症因子抑制作用的研究

目的 探讨过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)及其激活剂噻唑烷二酮类药物--吡格列酮对创伤性脑损伤(TBI)大鼠模型脑组织中正常T细胞活化后表达和分泌的调节蛋白(RANTES)、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)表达的影响. 方法成年SD大鼠按照随机数字表法分为正常对照组(10只)、假手术组(10只)、TBI模型组(12只)及吡格列酮治疗组(12只).后两组采用改进的Feeney自由落体脑损伤装置制作TBI大鼠模型.伤后18 h分别给予生理盐水及20mg/(kg·d)吡格列酮治疗:假手术组不进行自由落体致伤,其余步骤同上,术后给与生理盐水治疗;正常对照组不进行任何处理.7 d后收集各组大鼠脑组织,计算脑组织含水量,并采用RT-PCR及Westernblot法检测各组PPAR-γ、RANTES及MIF的mRNA、蛋白表达差异. 结果与对照组及假手术组相比,TBI损伤组大鼠脑组织含水量明显增加,且PPAR-γmRNA表达明显增强,同时RANTES、MIF mRNA及蛋白表达也明显上调;而吡格列酮治疗组大鼠脑组织PPAR-γ的表达进一步增加,RANTES及MIF表达则有所下降. 结论吡格列酮对减轻创伤性脑损伤后持续存在的炎症反应及脑水肿具有一定作用,其机制可能与降低脑组织中RANTES及MIF等炎性细胞因子含量有关.     

维生素C在急性大剂量乙醇摄入后颅脑损伤中作用的研究

目的探讨维生素C（VitC）在急性大剂量乙醇摄入后颅脑损伤（TBI）后继发性脑损伤的作用及其可能机制。 方法将实验大鼠随机分为打击+生理盐水组（TBI+only）；打击+乙醇+生理盐水组（TBI+EtOH）；打击+VitC组（TBI+VitC）；打击+乙醇+VitC组（TBI+EtOH+VitC），每组10只。建立中度TBI模型，TBI后24 h进行神经功能损伤评分、脑含水量及伊文氏蓝含量测定；采用Western blot法测定TBI后24 h的损伤侧脑组织中细胞色素P450（CYP2E1），水通道蛋白-4（AQP-4），基质金属蛋白酶-9（MMP-9）和血脑屏障紧密连结蛋白（Occludin）的表达情况。 结果打击24 h后，TBI+EtOH组的神经功能损伤评分、脑含水量和伊文氏蓝含量明显增加，VitC干预后，各项指标明显减少，组间差异有统计学意义（P<0.05）；与TBI+EtOH组相比，TBI+EtOH+VitC组的CYP2E1表达减少，AQP-4和MMP-9的含量降低，Occludin的含量增高，组间差异有统计学意义（P<0.05）。 结论急性乙醇摄入加剧了TBI后细胞毒性脑水肿，而VitC可通过CYP2E1减少AQP-4和MMP-9的激活，增加Occludin蛋白的表达，减少血脑屏障紧密连接的分解及完整性的破坏，降低血脑屏障的开放并减轻脑水肿，最终改善神经功能。     

局灶性脑低温处理对大鼠创伤性脑损伤模型的保护作用

目的探讨局灶性低温处理对SD大鼠创伤性脑损伤（TBI）模型的保护作用并探讨其相关机制。 方法将15只雄性SD大鼠随机平均分成假手术组（sham）,非冷却组（non-cooling）和冷却组（cooling）。Non-cooling组和cooling组制作TBI模型,3组实验同步进行,创伤后低温处理3 h,复温3 h,过程中检测大鼠血气、皮层脑电。复温结束处死大鼠后,对脑组织进行TTC和HE染色以评价脑死亡和脑水肿情况,Western blot检测相关机制蛋白表达情况。 结果Sham组和non-cooling组受外部刺激脑组织代谢升高,cooling组较其他组脑组织代谢低,TTC和HE染色显示cooling组脑死亡的面积和细胞死亡数量均少于non-cooling组,差异均具有统计学意义（P<0.05）。大鼠TBI后局灶性低温处理能显著降低大脑皮层的癫痫样棘波,在回温时这种不完全抑制持续存在,且低温处理降低了GABA_B1R蛋白的表达,差异均具有统计学意义（P<0.05）。Cooling组的脑水肿情况较non-cooling组轻,且cooling组AQP4蛋白表达降低,差异均具有统计学意义（P<0.05）。 结论局灶性低温处理对TBI大鼠具有保护作用,能显著减轻TBI引起的脑水肿,抑制大脑皮层的癫痫样棘波,具体机制可能分别与GABA_B1R和AQP4相关。为临床治疗TBI提供了一种更加安全、简单有效的方法。     

人工脑脊液冲洗治疗对实验性大鼠脑外伤后低氧诱导因子表达的影响

目的探讨人工脑脊液局灶冲洗治疗对实验性大鼠创伤性脑损伤后脑水肿及低氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达的影响。方法采用自由落体打击装置制备大鼠创伤性脑损伤模型,分正常对照组、外伤对照组、生理盐水冲洗治疗组及人工脑脊液冲洗治疗组。于伤后30min开始分别以37℃的生理盐水和人工脑脊液进行局灶冲洗治疗维持3h。伤后4h、1、3、5、7d处死留取脑组织标本,采用干湿重法测伤灶脑组织含水量,RT-PCR方法检测HIF-1αmRNA的表达。结果与外伤对照组相比,生理盐水和人工脑脊液治疗组伤灶脑组织水含量明显降低(P<0.05);脑外伤后4h伤灶脑组织中HIF-1αmRNA表达即明显上升,1d达到高峰,持续至3d,5d开始下降,7d降至正常水平;局灶冲洗治疗后,伤后4h、1d、3d和5d各组脑组织HIF-1αmRNA表达均低于外伤对照组相应各时间点(P<0.05);其中以局灶人工脑脊液冲洗治疗效果最佳。结论局灶人工脑脊液冲洗治疗能明显减轻大鼠伤灶脑水肿,有良好的治疗作用;调节HIF-1α的表达是其脑保护作用的机制之一。     

大鼠重型颅脑损伤急性期水通道蛋白4的表达

目的探讨水通道蛋白（AQP4）在大鼠重型脑外伤急性期的表达变化及其与脑水肿间的关系。方法49只成年雄性SD大鼠,随机分为对照组及实验组（伤后4h、8h、12h、24h、5d共5组）。制作重度冲击加速性损伤模型,分别于伤后4h、8h、12h、24h、72h、5d采用干湿比重法测脑组织含水量,原子吸收分光光度法测定Na^＋、K^＋含量,Evans Blue（EB）测定法观察大鼠血-脑屏障（BBB）通透性变化,半定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测脑组织AQP4 mRNA表达及其变化。结果脑组织AQP4 mRNA在伤后4h开始表达上调,8h、12h依次增高,24h达到峰值（P〈0.05）,3d时仍维持较高水平,伤后5d有所降低。脑含水量、Na^＋含量的变化与AQP4 mRNA表达变化一致。经相关性分析,AQP4 mRNA的表达与脑含水量及脑EB含量均呈正相关（P〈0.05）。结论重型脑损伤急性期,AQP4 mRNA表达的变化与颅脑损伤后BBB的破坏及脑水肿的形成和发展密切相关。AQP4可能参与重型脑损伤后脑水肿的形成并起重要作用。     

脑损伤后水通道蛋白4表达与血脑屏障通透性的关系

目的研究脑损伤后，水通道蛋白4（AQP4）的表达变化与血脑屏障（BBB）通透性之间的关系。方法健康成年Wistar大鼠，随机分成创伤性（TBI）组和假手术（SO）组。自由落体硬膜外撞击方法致重度脑创伤模型。于伤后4h、8h、12h、1d、3d、5d、7d取出大鼠脑组织，进行以下实验：①测创伤脑组织中伊文思蓝（EB）外渗的量，以EB外渗的量反应BBB通透性的变化；②免疫组化（IHC）和原位杂交（ISH）检测AQP4的表达变化。结果脑损伤后，BBB通透性增加，其增加有两个高峰，分别在TBI后12h和3d，后者尤为更明显。IHC和ISH显示，脑损伤后AQP4在脑组织中的表达逐渐上调，1d达高峰，持续至3d后下降，7d接近SO组水平。AQP4的表达变化与脑组织伊文思蓝（EB）含量的变化呈正相关（r=0．894，P〈0．05）。结论脑损伤后BBB通透性的增加与脑水肿的形成密切相关。TBI后BBB通透性增加，可能与AQP4表达上调有关，两者的变化影响TBI后脑水肿的发生、发展。     

Posttraumatic reduction of edema with aquaporin-4 RNA interference improves acute and chronic functional recovery

Traumatic brain injury (TBI) is common in young children and adolescents and is associated with long-term disability and mortality. The neuropathologic sequelae that result from juvenile TBI are a complex cascade of events that include edema formation and brain swelling. Brain aquaporin-4 (AQP4) has a key role in edema formation. Thus, development of novel treatments targeting AQP4 to reduce edema could lessen the neuropathologic sequelae. We hypothesized that inhibiting AQP4 expression by injection of small-interfering RNA (siRNA) targeting AQP4 (siAQP4) after juvenile TBI would decrease edema formation, neuroinflammation, neuronal cell death, and improve neurologic outcomes. The siAQP4 or a RNA-induced silencing complex (RISC)-free control siRNA (siGLO) was injected lateral to the trauma site after controlled cortical impact in postnatal day 17 rats. Magnetic resonance imaging, neurologic testing, and immunohistochemistry were performed to assess outcomes. Pups treated with siAQP4 showed acute (3 days after injury) improvements in motor function and in spatial memory at long term (60 days after injury) compared with siGLO-treated animals. These improvements were associated with decreased edema formation, increased microglial activation, decreased blood–brain barrier disruption, reduced astrogliosis and neuronal cell death. The effectiveness of our treatment paradigm was associated with a 30% decrease in AQP4 expression at the injection site.     

盐酸纳美芬对大鼠颅脑损伤后脑水肿的影响

目的探讨盐酸纳美芬对大鼠颅脑损伤后脑水肿的影响。方法将54只Wistar大鼠按随机数字表法随机分为假手术组、颅脑损伤组及纳美芬治疗组。采用自由落体法建立大鼠颅脑损伤模型,分别于伤后6 h、1 d、3 d、7 d,采用干湿重法检测脑组织含水量,应用免疫组织化学法检测损伤脑组织中水通道蛋白4（AQP4）的表达。结果与假手术组比较,颅脑损伤组和纳美芬治疗组的脑组织含水量及AQP4水平明显升高（P〈0.05）;与颅脑损伤组相比,纳美芬治疗组脑组织含水量及AQP4表达水平明显降低（P〈0.05）。通过相关性分析发现,大鼠颅脑损伤后脑组织AQP4表达水平与脑含水量呈明显正相关性（r=0.676,P〈0.01）。结论盐酸纳美芬可能通过抑制AQP4表达,减轻脑水肿,发挥神经保护作用。