七氟醚后处理对糖尿病大鼠脑缺血-再灌注损伤的影响

目的研究七氟醚后处理对糖尿病大鼠脑缺血-再灌注损伤的影响。方法雄性SD大鼠32只,3.0~3.5月龄,体重280~320 g,采用随机数字表法分为四组:非糖尿病缺血-再灌注对照组(NDC组)、糖尿病缺血-再灌注对照组(DC组)、非糖尿病缺血-再灌注七氟醚后处理组(NDS组)和糖尿病缺血-再灌注七氟醚后处理组(DS组),每组8只。采用栓线法和链脲佐霉素制备缺血-再灌注损伤大鼠模型和糖尿病大鼠模型。缺血2 h,再灌注24 h后,进行大鼠神经缺损评分,采用TTC法测定脑梗死体积,Western blot法测定血管生成素-1(angiopoiettin-1,Ang-1)蛋白含量。结果DC组神经缺损评分、脑梗死体积百分比明显高于NDC组,Ang-1蛋白含量明显低于NDC组(P0.05);NDS组神经缺损评分、脑梗死体积百分比明显低于NDC组,Ang-1蛋白含量明显高于NDC组(P0.05);DS组神经缺损评分、脑梗死体积百分比明显低于DC组,Ang-1蛋白含量明显高于DC组(P0.05)。结论大鼠脑缺血-再灌注后,糖尿病可加重神经缺损,增大脑梗死体积,减少Ang-1蛋白含量;七氟醚可减轻神经缺损,减小脑梗死体积,增加Ang-1蛋白含量;七氟醚后处理减轻大鼠脑缺血-再灌注损伤与Ang-1蛋白含量增加有关。     

TGF-β/SMAD/JNK通路参与异氟醚后处理减轻大鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤

目的探讨异氟醚后处理通过调节转化生长因子β(TGF-β)信号通路发挥脑缺血后神经保护效应,及其对下游c-Jun氨基末端激酶(JNK)的影响。方法雄性SD大鼠50只,体重250～300 g,随机分为五组,每组10只:假手术组(S组)、脑缺血-再灌注损伤组(IR组)、异氟醚后处理组(ISO组)、TGF-β_1抑制剂组(LY组)和TGF-β_1激动剂组(SR组)。S组仅做分离颈部血管的探查手术;IR组采用大脑中动脉栓塞模型(MCAO)建立脑缺血-再灌注损伤,缺血90 min,再灌注24 h;ISO组在MCAO再灌注即刻吸入1.5%异氟醚后处理60 min;LY组和SR组分别在MCAO前30 min经脑立体定位仪侧脑室分别注射抑制剂(LY2157299)和激动剂(SRI-011381),总量为50μl,注射10 min,注射完成后常规行MCAO和异氟醚后处理。TTC染色法及神经行为学评分判断神经损伤程度,采用TUNEL法检测神经元凋亡程度,免疫荧光染色法观察海马CA1区TGF-β_1的蛋白定位,Western blot法检测海马TGF-β_1及p-SMAD2/3、p-JNK1/2蛋白含量。结果与S组比较,IR组和ISO组神经行为学评分明显升高,神经元凋亡明显加重,TGF-β_1、p-SMAD2/3和p-JNK1/2蛋白含量明显升高(P0.05)。与IR组比较,ISO组和SR组神经行为学评分明显降低,神经元凋亡明显减轻,TGF-β_1和p-SMAD2/3蛋白含量明显升高,p-JNK1/2蛋白含量明显降低(P0.05)。与ISO组比较,LY组神经行为学评分明显升高,神经元凋亡明显加重,TGF-β_1蛋白含量明显降低,p-JNK1/2蛋白含量明显升高(P0.05)。结论异氟醚后处理可通过调节TGF-β_1/SMAD信号通路进而抑制p-JNK1/2的表达,发挥对大鼠脑缺血-再灌注损伤的神经保护作用。     

肢体缺血后处理对糖尿病大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响

目的 评价肢体缺血后处理对糖尿病大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响.方法 腹腔注射链脲佐菌素制备大鼠糖尿病模型,造模成功的雄性SD大鼠40只,随机分为4组(n=10):对照组(C组);假手术组(S组)仅暴露颈动脉;缺血再灌注组(IR组)线栓阻断人脑中动脉1.5 h,再灌注6 h;肢体缺血后处理组(IC组)阻断大脑中动脉1.5 h,再灌注前30 min时捆绑双下肢5 min,松开5 min,反复3次后恢复灌注,于脑再灌注6 h时行神经行为学评分后断头处死大鼠取脑,采用TTC染色法测定脑梗死体积,计算脑梗死体积卣分比,TUNEL法检测凋亡神经元,计算神经元凋亡率.结果 与C组和S组比较,IR组和IC组再灌注6h时神经行为学评分、脑梗死体积百分比及神经元凋亡率明显升高(P<0.01);与IR组比较,IC组再灌注6 h时神经行为学评分差异无统计学意义(P0.05),脑梗死体积百分比及神经元凋亡率明显降低(P<0.05或0.01).结论 肢体缺血后处理可减轻糖尿病大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤.     

异氟醚对大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤的保护作用

目的 探讨异氟醚对大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤的脑保护作用。方法 32只雄性SD大鼠,280～320 g,随机分为四组,假手术组:仅分离血管,不留置线拴;脑缺血组:缺血前吸入纯氧30min行2h大脑中动脉栓塞(MCAO);0.9％和1.5％异氟醚组:分别在MCA0前吸入0.9％和1.5％异氟醚30 min。监测缺血/再灌注期间鼓膜温度变化,测定再灌注22 h和70 h时脑梗死体积及再灌注22h时光、电镜的病理改变。结果 缺血侧鼓膜温度较非缺血侧明显降低,最大温差达0.78℃±0.35℃。异氟醚轻度缩小再灌注22 h和70 h时的脑梗死体积,且1.5％异氟醚对再灌注70 h时梗死体积百分比减小的效果优于0.9％异氟醚。光、电镜结果提示异氟醚能减轻局灶性脑缺血/再灌注损伤对神经元、线粒体和内皮细胞的损害。结论缺血前吸入0.9％和1.5％异氟醚对大鼠局灶性脑缺血,再灌注损伤,可产生一定程度的保护作用。     

不同剂量乳化异氟醚预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响

目的 探讨不同剂量乳化异氟醚预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响.方法 雄性SD大鼠96只,体重250～300 g,采用大脑中动脉线栓法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型.大鼠随机分为6组(n=16),假手术组(S组)腹腔注射生理盐水(NS)10.5 ml/kg,24 h后只分离血管;缺血再灌注组(I/R组)腹腔注射NS 10.5 ml/kg,24 h后制备模型;低剂量乳化异氟醚预处理组(L组)、中剂量乳化异氟醚预处理组(M组)、高剂量乳化异氟醚预处理组(H组)和脂肪乳剂组(IL组)分别腹腔注射8%乳化异氟醚3.5 ml/kg+NS 7.0 ml/kg、8%乳化异氟醚7.0 ml/kg+NS 3.5 ml/kg、8%乳化异氟醚10.5 ml/kg和30%脂肪乳10.5 ml/kg,24 h后制备模型.于缺血前10 min和再灌注10 min时记录体温、心率和呼吸频率.再灌注24 h时行神经功能缺陷评分,然后取脑组织,测定脑梗死体积,行凋亡细胞计数,并观察脑组织病理学结果.结果 大鼠脑缺血再灌注时体温升高,心率加快,呼吸频率减慢.与S组比较,其余各组神经功能缺陷评分、脑梗死体积和凋亡细胞计数均升高(P＜0.05);与I/R组比较,L组、M组和H组神经功能缺陷评分、脑梗死体积和凋亡细胞计数均降低(P＜0.05),IL组差异无统计学意义(P＞0.05);L组、M组和H组神经功能缺陷评分、脑梗死体积和凋亡细胞计数依次降低(P＜0.05).结论乳化异氟醚可减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤,且呈剂量依赖性.     

异氟醚后处理对局灶性脑缺血-再灌注大鼠海马神经损伤的影响

目的观察异氟醚后处理是否通过Wnt/β-catenin信号通路减轻局灶性脑缺血-再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)大鼠海马神经元损伤。方法 60只雄性SD大鼠随机分为五组,每组12只。采用大脑中动脉栓塞法(middle cerebral artery occlusion,MCAO)缺血90min、再灌注24h制备大鼠局灶性CIRI模型:假手术组(S组)、模型组(M组)、异氟醚后处理+模型组(MI组)、Wnt/β-catenin拮抗剂Dicckkopf-1(DKK-1)+异氟醚后处理+模型组(MDI组)、DKK-1+模型组(MD组)。S组仅分离暴露一侧颈内动脉,不插入线栓。MI和MDI组于再灌注即刻行1.5%异氟醚后处理60min。MDI组和MD组于建立模型前30min行侧脑室注射DKK-1(5μg/kg)。所有模型组大鼠在再灌注24h后,采用Longa评分法进行神经行为学评分,HE染色观察神经细胞形态学变化,免疫组化检测大鼠海马CA1区β-catenin的表达,Tunel荧光检测大鼠海马CA1区神经细胞凋亡情况,Western Blot检测Bcl-2、Bax、β-catenin及GSK-3β蛋白含量,并计算Bcl-2/Bax比值。结果与S组比较,M组大鼠神经行为学评分、神经细胞损伤及凋亡数目、Bax以及GSK-3β蛋白含量均明显增加(P0.05),而β-catenin蛋白含量及Bcl-2/Bax比值明显减少(P0.05)。与M组比较,MI组大鼠神经行为学评分、神经细胞损伤及凋亡数目以及Bax蛋白含量明显减少(P0.05),Bcl-2和β-catenin蛋白含量以及Bcl-2/Bax比值明显增加(P0.05)。与MI组比较,MDI组大鼠神经行为学评分、神经细胞损伤及凋亡数目及Bax、GSK-3β蛋白含量明显增加(P0.05),而Bcl-2、β-catenin蛋白含量及Bcl-2/Bax比值明显减小(P0.05)。结论异氟醚后处理可能是通过影响Wnt/β-catenin信号通路,调控Bcl-2及Bax的表达,从而减轻局灶性CIRI大鼠海马神经元损伤。     

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。     

异氟醚预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠缺血半暗带TLR4-MyD88信号通路的影响

目的 探讨异氟醚预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠缺血半暗带TLR4-MyD88信号通路的影响.方法 成年雄性SD大鼠54只,体重250 ～ 280 g,采用随机数字表法,将其随机分为3组(n=18):假手术组(S组)、脑缺血再灌注组(I/R组)和异氟醚预处理组(IP组).S组仅分离血管不留置线栓;I/R组采用线栓法制备右侧局灶性脑缺血再灌注损伤模型,缺血2h,再灌注24 h;IP组吸入2.0％异氟醚2h,预处理结束后24h时制备右侧局灶性脑缺血再灌注损伤模型.于再灌注24 h时行神经功能缺陷评分,随后处死大鼠,每组随机抽取5只大鼠,取脑组织,测定脑梗死体积,采用Westernblot法和RT-PCR法检测大鼠右侧脑缺血半暗带区HSP60、TLR4、MyD88蛋白及mRNA的表达情况;每组剩余的3只大鼠,采用TUNEL法检测大鼠右侧脑缺血半暗带区细胞凋亡情况.结果 与S组比较,I/R组和IP组神经功能缺陷评分升高,脑梗死体积增大,右侧脑缺血半暗带区凋亡指数升高,HSP60、TLR4、MyD88蛋白及mRNA表达均上调(P＜0.05);与I/R组比较,IP组神经功能缺陷评分降低,脑梗死体积减小,右侧脑缺血半暗带区凋亡指数降低,HSP60、TLR4、MyD88蛋白及mRNA表达均下调(P＜0.05).结论 异氟醚预处理可保护脑缺血再灌注大鼠缺血半暗带,其机制可能与抑制大鼠脑缺血半暗带TLR4-MyD88信号通路有关.     

8%乳化异氟醚后处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响

目的 探讨8%乳化异氟醚后处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响.方法 健康成年雄性SD大鼠48只,体重260～300 g,随机分为6组(n=8):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、低、中、高剂量乳化异氟醚后处理组(L-EI组、M-EI组和H-EI组)和脂肪乳组(LE组).除S组外,均采用大脑中动脉阻闭2 h,再灌注24 h的方法建立局灶性脑缺血再灌注模型.L-EI组、M-EI组和H-EI组分别于再灌注即刻腹腔注射8%乳化异氟醚3.5、7.0、10.5 ml/kg,LE组给予30%脂肪乳10.5 ml/kg,S组与I/R组不给药.再灌注24 h时行神经功能缺陷评分(NDS),取脑组织测定脑梗死体积.结果 与S组比较,其余各组NDS评分升高,脑梗死体积增大(P＜0.01);与I/R组比较,M-EI组和H-EI组NDS评分降低,脑梗死体积减小(P＜0.01),L-EI组和LE组上述指标差异无统计学意义(P＞0.05);与M-EI组比较,H-EI组NDS评分降低,脑梗死体积减小(P＜0.05).结论 8%乳化异氟醚后处理可减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤,且与剂量有关.     

异氟醚对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用

目的 探讨异氟醚对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用。方法 120只SD雄性大鼠，随机分成4组（n=30）：假手术组（S组）、缺血再灌注组（IR组）、异氟醚-缺血再灌注组（ISO-IR组）和异氟醚组（ISO-S组）。IR组、ISO-IR组建立肺缺血再灌注模型，ISO-IR组吸入1MAC异氟醚30min时行肺缺血再灌注，ISO-S组吸入1MAC异氟醚，不进行肺缺血再灌注。分别在缺血45min、再灌注30、60、120min处死6只大鼠，测定肺组织湿干比（W／D）、髓过氧化物酶（MPO）活性、中性粒细胞（PMN）膜表面CD18和肺组织ICAM-1mRNA表达、支气管肺泡灌洗液（BALF）中自细胞计数、沉渣白细胞分类和总蛋白（TP）浓度，并进行肺组织病理学检查。结果 再灌注期间IR组肺组织W／D、MPO活性、CDl8和ICAM-1mRNA表达、BALF中PMN百分比、TP浓度及PMN膜表面CD18表达均升高。而异氟醚预先给药减弱了缺血再灌注诱导的上述指标的升高。肺组织病理学检查显示异氟醚预先给药减轻了肺缺血再灌注损伤。结论 通过抑制PMN浸润和肺组织ICAM-1mRNA及CD18表达上调，缺血前吸入异氟醚对肺缺血再灌注损伤有一定的保护作用。     

异氟醚保护离体大鼠肺缺血再灌注损伤

INTRODUCTION Ischemia reperfusion(IR)inducedlunginjuryis characterizedbysequestrationofneutrophilsinpulmonary vascularbedandincreasedlungmicrovascularpermeabili ty,whichcanresultinpulmonaryedemaandimpairegasexchange.Adhesionofneutrophilstoendothelialcells duringIRisincreasedbythereleaseofinflammatoryme diatorsandcytokines,suchastumornecrosisfactoralpha(TNFα).previousstudieshaveindicatedthatTNFαisan essentialcomponentofthecascadeofeventsthatleadto IR inducedlunginjury[1].TNFαinduce…     

异氟醚预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注时TLR4和MyD88表达的影响

目的 评价异氟醚预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注时Toll样受体4(TLR4)和髓样分化因子88(MyD88)表达的影响.方法 雄性成年SD大鼠54只,体重250～300 g,随机分为3组(n=18):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)采用线栓法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,缺血2 h,再灌注24 h;异氟醚预处理(IP组)吸入2%异氟醚,1h/d,连续5 d,处理结束后24 h时制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型.再灌注24 h时进行神经功能缺陷评分,然后每组处死3只大鼠,测定脑梗死体积.分别于再灌注24、48和72 h时,处死5只大鼠,取右侧大脑缺血部位额叶皮质,采用Western blot法测定TLR4、MyD88和NF-κB的表达水平.结果 与S组比较,IR组和IP组神经功能缺陷评分升高,脑梗死体积增大,IR组TLR4、MyD88和NF-κB的表达均上调,IP组MyD88和NF-κB的表达上调(P＜0.05);与IR组比较,IP组神经功能缺陷评分降低,脑梗死体积减小,TLR4、MyD88和NF-κB的表达均下调(P＜0.05).结论 异氟烷预处理可通过抑制脑组织TLR4和MyD88的表达,减轻炎性反应,从而减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤.     

丙酮酸钠在脑缺血-再灌注损伤中的神经保护作用

目的 探讨丙酮酸钠（SP）对脑缺血-再灌注（IR）损伤的影响。方法 雄性SD大鼠24只,体重200~250g,随机分为三组：假手术+生理盐水组（S组）、脑IR+生理盐水组（M组）、脑IR+丙酮酸钠组（P组）。S组行假手术处理,M组、P组建立大脑中动脉梗死（MCAO）模型,阻断血流2 h,分别于血流再灌注时经尾静脉注射生理盐水或丙酮酸钠600 mg/kg。血流再灌注后24 h,采用TTC法测定脑梗死体积,采用mNSS评分测定神经功能缺损评分,采用Western blot法测定cleaved caspase-3、Bax、cleaved PARP-1蛋白含量以及细胞核内AIF蛋白含量,微板法测定谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）以及丙二醛（MDA）水平。结果 与S组比较,M组和P组脑梗死体积明显增加,mNSS评分明显升高;M组cleaved caspase-3、Bax、cleaved PARP-1蛋白含量和AIF细胞核内蛋白含量明显升高,GSH与SOD水平明显降低,MDA水平明显升高（P＜0.05）。与M组比较,P组脑梗死体积明显减小,mNSS评分明显降低,cleaved caspase-3、Bax、cleaved PARP-1蛋白含量和AIF细胞核内蛋白含量明显降低,GSH与SOD水平明显升高,MDA水平明显降低（P＜0.05）。结论 丙酮酸钠能够减轻大鼠脑IR损伤,其神经保护作用可能与减少细胞凋亡以及抑制氧化应激水平相关。     

右美托咪定对大鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤后抗氧化能力的影响

目的观察右美托咪定预先处理对大鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤后抗氧化能力的影响。方法健康雄性SD大鼠42只,体重250~280g,随机分为假手术组(Sham组)、缺血-再灌注组(IR组)和右美托咪定组(DEX组),每组14只。采用大脑中动脉线栓法制作大鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤模型,具体方法为线栓法栓塞大脑中动脉2h后恢复再灌注。Sham组仅分离血管,不留置线栓;于大脑中动脉栓塞前30 min DEX组给予腹腔注射盐酸右美托咪定注射液100μg/kg(4μg/ml),IR组腹腔注射等量的生理盐水。三组均于再灌注24h后取8只大鼠进行神经功能评分,测定脑梗死体积;剩余6只大鼠取脑组织检测超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性。结果 IR组和DEX组神经功能评分明显高于Sham组,脑梗死体积明显大于Sham组,SOD、GSH-PX、GR、CAT活性明显低于Sham组(P0.05);DEX组大鼠神经功能评分明显低于IR组,脑梗死体积明显小于IR组,SOD、GSH-PX、GR、CAT活性明显高于IR组(P0.05)。结论右美托咪定有保护内源性抗氧化酶活性作用,可能有助于减轻大鼠脑缺血-再灌注损伤。     

Bcl-2/Bax及Caspase-3在心肌缺血再灌注引起的急性肺损伤中的表达及作用

目的 探讨Bcl-2/Bax及Caspase-3在心肌缺血再灌注及后处理对大鼠肺损伤的表达及作用.方法 雄性SD大鼠30只随机分为3组,每组10只,假手术组（S）、心肌缺血/再灌注组（IR）、缺血后处理组（IPost）.结扎左冠状动脉前降支制备心肌缺血/再灌注模型,后处理组于再灌注前1 min内,连续3个循环灌注10s,缺血10s,再灌注120 min后快速取肺.SP法测定肺组织内Bcl-2/Bax及Caspase-3.TUNEL法检测细胞凋亡.结果 与S组相比较,IR组,IPost组,Bax,Caspase-3,Bcl-2表达减少（P＜0.01）,细胞凋亡增多;与IR组相比较,IPost组,Bax,Caspase-3,细胞凋亡（TUNEL）表达减少,Bcl-2表达增多（P＜0.01）,细胞凋亡减少.结论 缺血后处理可以诱导Bcl-2表达增强,Bax及Caspase-3表达降低,从而减轻肺损伤.     

磷酸肌酸后处理对大鼠脑缺血-再灌注损伤的影响

目的观察磷酸肌酸(phosphocreatine,PCr)后处理对大鼠脑缺血-再灌注损伤的影响。方法 36只雄性SD大鼠随机均分为三组:假手术组(Sham组)、缺血-再灌注组(IR组)和磷酸肌酸后处理组(PCr组)。采用线栓法建立大脑中动脉缺血-再灌注模型,PCr组和IR组于再灌注即刻分别静脉注射PCr 180mg/kg和等量生理盐水。再灌注24后行头颅核磁共振和神经体征缺失评分;观察脑组织病理改变,测定脑组织梗死体积及血浆丙二醛(MDA)、4-羟基壬烯醛(4-HNE)浓度;采用免疫组织化学法检测皮质神经元特异性核蛋白(NeuN)以及促凋亡基因caspase-3的表达水平;免疫荧光双染色4,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)及碘化丙啶(PI),NeuN及caspase-3测定神经元凋亡指数。结果与IR组比较,PCr组大鼠神经体征缺失评分、脑梗死体积及血浆MDA和4-HNE均明显降低(P0.05);皮质NeuN表达明显增加,caspase-3表达明显降低,神经元凋亡指数明显下降(P0.05)。结论磷酸肌酸后处理可缩小脑缺血-再灌注梗死体积,改善神经功能,其机制可能与抑制氧化应激及caspase-3途径细胞凋亡有关。     

Effect of isoflurane on neuronal apoptosis in rats subjected to focal cerebral ischemia

Although isoflurane can reduce ischemic neuronal injury after short postischemic recovery intervals, this neuroprotective efficacy is not sustained. Neuronal apoptosis can contribute to the gradual increase in infarct size after ischemia. This suggests that isoflurane, although capable of reducing early neuronal death, may not inhibit ischemia-induced apoptosis. We investigated the effects of isoflurane on markers of apoptosis in rats subjected to focal ischemia. Fasted Wistar-Kyoto rats were anesthetized with isoflurane and randomly allocated to awake (n = 40) or isoflurane (n = 40) groups. Animals in both groups were subjected to focal ischemia by filament occlusion of the middle cerebral artery for 70 min. Pericranial temperature was servo-controlled at 37 degrees C +/- 0.2 degrees C throughout the experiment. In the awake group, isoflurane was discontinued and the animals were allowed to awaken. In the isoflurane group, isoflurane anesthesia was maintained at 1.5 MAC (minimum alveolar anesthetic concentration). Animals were killed 7 h, 1 day, 4 days, or 7 days after reperfusion (n = 10/group/time point). The area of cerebral infarction was measured by image analysis in a hematoxylin and eosin stained section. In three adjacent sections, apoptotic neurons were identified by TUNEL staining and immunostaining for active caspase-9 and caspase-3. Infarct size was smaller in the isoflurane group than the awake group 7 h, 1 day, and 4 days after reperfusion (P < 0.05). However, this difference was absent 7 days after reperfusion. The number of apoptotic (TUNEL, caspase-3, and caspase-9 positive) cells 1 day after ischemia was significantly more in the awake versus isoflurane group. After a recovery period of 4 or 7 days, the number of apoptotic cells in the isoflurane group was more than in the awake group. After 7 days, the number of caspase-3 and -9 positive neurons was more in the isoflurane group (P < 0.05). The data indicate that isoflurane delays but does not prevent the development of cerebral infarction caused by ischemia. Isoflurane reduced the development of apoptosis early after ischemia but did not prevent it at later stages of postischemic recovery. IMPLICATIONS: The effect of isoflurane on neuronal apoptosis was investigated in rats subjected to focal cerebral ischemia. In isoflurane-anesthetized animals, ischemia-induced apoptosis occurred during the later stages of postischemic recovery. Isoflurane did not inhibit postischemic neuronal apoptosis.     

Sonic hedgehog signaling mediates epithelial-mesenchymal communication and promotes renal fibrosis

Sonic hedgehog (Shh) signaling is a developmental signal cascade that plays an essential role in regulating embryogenesis and tissue homeostasis. Here, we investigated the potential role of Shh signaling in renal interstitial fibrogenesis. Ureteral obstruction induced Shh, predominantly in the renal tubular epithelium of the fibrotic kidneys. Using Gli1(lacZ) knock-in mice, we identified renal interstitial fibroblasts as Shh-responding cells. In cultured renal fibroblasts, recombinant Shh protein activated Gli1 and induced α-smooth muscle actin (α-SMA), desmin, fibronectin, and collagen I expression, suggesting that Shh signaling promotes myofibroblast activation and matrix production. Blockade of Shh signaling with cyclopamine abolished the Shh-mediated induction of Gli1, Snail1, α-SMA, fibronectin, and collagen I. In vivo, the kidneys of Gli1-deficient mice were protected against the development of interstitial fibrosis after obstructive injury. In wild-type mice, cyclopamine did not affect renal Shh expression but did inhibit induction of Gli1, Snail1, and α-SMA. In addition, cyclopamine reduced matrix expression and mitigated fibrotic lesions. These results suggest that tubule-derived Shh mediates epithelial-mesenchymal communication by targeting interstitial fibroblasts after kidney injury. We conclude that Shh/Gli1 signaling plays a critical role in promoting fibroblast activation, production of extracellular matrix, and development of renal interstitial fibrosis.