蛛网膜下腔出血后早期脑损伤机制与治疗

蛛网膜下腔出血后早期脑损伤是指发生在血管痉挛前,蛛网膜下腔出血后72h内大脑发生的一系列变化,包括脑灌注变化、炎症反应、活性氧自由基的产生、皮质弥散去极化、血脑屏障破坏及神经细胞死亡等。本文主要总结了目前早期脑损伤发生的研究最新进展,旨在为蛛网膜下腔出血后早期脑损伤研究及治疗提供依据。     

内质网应激相关因子CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的作用

目的 探讨内质网应激相关因子CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）的表达及其在蛛网膜下腔出血（SAH）后早期脑损伤（EBI）中的作用。方法 选取健康雄性SD大鼠78只,采用随机数字表法将其分为空白对照组（6只）、假手术组（36只）与SAH组（36只）。将假手术组和SAH组分别于1、6、12、24、48、72 h,采用简单随机抽样法选取6只大鼠处死。比较各组不同时间点光镜及电镜下大鼠海马神经元形态改变、CHOP相对表达水平、海马神经元凋亡细胞水平及神经行为学评分。结果 3组大鼠6、12、24、48 h时CHOP相对表达水平比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）;其中SAH组大鼠6、12、24、48 h时CHOP相对表达水平均高于空白对照组和假手术组（P＜0.05）。空白对照组和假手术组大鼠不同时间点CHOP相对表达水平比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。空白对照组与假手术组仅有极少数海马神经元凋亡细胞;SAH组1 h海马神经元未见明显凋亡改变;SAH组6、12 h海马神经元凋亡细胞较前增多,部分散在的海马神经元凋亡细胞的细胞核呈棕褐色;SAH组24 h海马神经元凋亡细胞明显增多;SAH组48 h海马神经元凋亡细胞逐渐减少,72 h可见少量海马神经元凋亡细胞。3组大鼠6、12、24、48 h时海马神经元凋亡细胞水平比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）;其中SAH组大鼠6、12、24、48 h时海马神经元凋亡细胞水平均高于空白对照组和假手术组（P＜0.01）。空白对照组和假手术组大鼠不同时间点海马神经元凋亡细胞水平比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。空白对照组、假手术组及SAH组大鼠实验前神经行为学评分比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。3组大鼠6、12、24、48 h时神经行为学评分比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）;其中SAH组大鼠6、12、24、48 h时神经行为学评分均低于空白对照组和假手术组（P＜0.01）。空白对照组和假手术组大鼠不同时间点神经行为学评分比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。SAH组CHOP相对表达水平与海马神经元凋亡细胞水平呈正相关（r=0.933,P＜0.01）。结论 SAH后早期CHOP表达增高,海马神经元凋亡细胞增多,神经行为学评分降低,提示CHOP在SAH后内质网应激诱导的细胞凋亡中发挥重要作用。     

蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的研究进展

动脉瘤性蛛网膜下腔出血(SAH)是一种严重的疾病,具有很高的病死率和致残率。然而,传统的针对迟发性脑血管痉挛的治疗却不能取得很好的效果。最新研究认为,早期脑损伤(EBI)可能才是决定SAH患者预后的主要原因。EBI的发病机制是一系列复杂的病理、生理变化,主要包括全脑缺血、血脑屏障的破坏、脑水肿、氧化应激反应、免疫炎症途径和细胞死亡途径等。     

槲皮素对蛛网膜下腔出血大鼠脑损伤的影响机制

目的 探讨槲皮素(Que)对蛛网膜下腔出血(SAH)大鼠脑损伤的影响及机制.方法 采用颈内动脉穿刺法制备蛛网膜下腔出血大鼠模型,随机将大鼠分为假手术(Sham)组、SAH 组、SAH+Que 50 mg/kg 组和 SAH+Que 100 mg/kg组,每组15只.造模成功30 min后,腹腔注射槲皮素,干预23 h后...     

TNF-α在实验性蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的作用

目的探讨TNF-α抑制剂在大鼠蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后早期脑损伤中的保护作用及其机制。方法健康成年雄性SD大鼠48只,体质量250～300 g,按随机数字表法分为假手术组、SAH组、安慰剂组和TNF-α抑制剂组。采用经视交叉前池注血法建立SAH模型,各组于处理后24 h,对实验动物临床行为进行评估;应用免疫组化方法检测大鼠脑皮层TNF-α表达;应用Western blot方法检测大鼠脑皮层MMP-9蛋白表达。结果免疫组化显示:SAH组大鼠皮层神经元TNF-α表达明显升高,显著高于假手术组;TNF-α抑制剂组TNF-α表达明显下降(P<0.01)。Western blot检测结果显示:假手术组大鼠MMP-9蛋白表达较低[(2.03±0.21)%];SAH组大鼠皮层MMP-9含量明显升高[(98.92±8.33)%,P<0.01];TNF-α抑制剂组MMP-9蛋白表达降低[(52.12±6.25)%],与SAH组相比差异有统计学意义(P<0.01)。临床行为评估显示:TNF-α抑制剂组大鼠临床行为得到明显改善(P<0.01)。结论大鼠SAH后早期脑损伤过程中TNF-α通过调节MMP-9蛋白表达参与SAH后早期脑损伤的病理过程。TNF-α抑制剂能够改善大鼠临床行为,对早期脑损伤发挥保护作用。     

利多卡因对兔蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的保护机制研究

【摘要】 目的 探讨利多卡因对兔蛛网膜下腔出血（SAH）后早期脑损伤的保护机制。方法 18只新西兰大白兔随机分为3组:假手术（Sham）组、蛛网膜下腔出血(SAH）组、利多卡因（LD）组。各组动物均在麻醉下行手术操作,SAH组和LD组动物取自体动脉血1 mL/kg（按体质量计）注入枕大池,Sham组注入等量生理盐水;30 min后LD组兔经静脉注入20 mg/mL利多卡因0.6 mL,SAH组、Sham组注入等量生理盐水。72 h后进行摄食量和神经功能损害分级,采用实时荧光定量PCR（RT-PCR）及Western blot技术检测兔脑海马组织中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（Caspase-3）、细胞色素C（Cyt-c ）mRNA及蛋白的表达。结果 与Sham组比较,SAH、LD组兔摄食量减少,出现不同程度的神经功能损害,脑海马组织中Caspase-3、Cyt-c mRNA及蛋白表达增加（P <0.05）;与SAH组比较,LD组兔摄食量及神经功能损害差异无统计学意义（P >0.05）,脑海马组织中Caspase-3、Cyt-c mRNA及蛋白表达减少（P <0.05）。结论 利多卡因对兔SAH后早期脑损伤的保护机制可能与下调脑组织Caspase-3、Cyt-c mRNA及蛋白表达,抑制线粒体通路有关。     

孕酮对蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的保护作用

目的探讨孕酮(progesterone,PG)对大鼠蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后早期脑损伤(early brain injury,EBI)的保护作用及其机制。方法健康雄性SD大鼠48只按随机数字表法分为假手术组(Sham组)、蛛网膜下腔出血组(SAH组)和孕酮组(PG组)。采用枕大池自体血注入法建立蛛网膜下腔出血模型。各组于处理后48 h经苏木素-伊红染色观察海马神经元的组织形态学变化。应用原位末端标记法(TUNEL)检测海马神经元凋亡。运用免疫组织化学法检测大鼠海马中抗凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡蛋白Bax的表达。结果与SAH组相比,PG组海马凋亡细胞数显著减少(P<0.05),Bcl-2表达升高(P<0.05),Bax表达下降(P<0.05)。结论孕酮可能通过促进Bcl-2的表达和降低Bax的表达(即提高Bcl-2/Bax比值),而抑制海马神经元的凋亡,对蛛网膜下腔出血后早期脑损伤发挥保护作用。     

自发性蛛网膜下腔出血早期脑损伤中自噬的研究进展

自发性蛛网膜下腔出血(S A H)是一种神经外科常见疾病,具有高病死率和高致残率,而出血后早期脑损伤(EBI)是影响预后的重要因素之一.虽然通过药物、手术及介入治疗取得了一定疗效,但SA H患者神经功能的恢复仍不理想.自噬是一种维持内稳态的机制,越来越多的研究表明自噬在SA H后EBI中起着重要作用,并通过磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMP)K/mTOR等信号通路抑制神经细胞凋亡,但其具体机制尚未不明确.本文就SAH的病理生理机制和自噬的信号通路进行综述,以期为SA H药物研发和临床治疗方案选择提供参考.     

蛛网膜下腔出血早期脑损伤与铁死亡相关性的研究进展

铁死亡是一种铁依赖性的非凋亡性细胞死亡,是由铁过载引起细胞内脂质过氧化、活性氧蓄积,造成不可逆性细胞损伤的一种损伤模式。蛛网膜下腔出血(SAH)是一种具有高发病率和高死亡率的神经系统急症。近年研究报道早期脑损伤是SAH不良预后的重要因素,且铁死亡机制在SAH早期脑损伤中发挥重要作用。文章就铁死亡的3个主要机制氨基酸代谢、脂质过氧化和Fe²⁺调控与SAH早期脑损伤的联系和主要调控靶点进行综述。     

儿茶素对软脂酸导致的大鼠原代肝细胞损伤的保护作用

目的 探讨儿茶素能否对软脂酸所导致的大鼠原代肝细胞毒性具有保护作用。方法 使用大鼠原代肝细胞分别与毒胡萝卜素和软脂酸以及儿茶素共孵育16 h后检测内质网应激相关蛋白GRP78、GRP94和CHOP,同时检测细胞凋亡和坏死。结果 软脂酸与毒胡萝卜素类似,均可使共孵育的大鼠原代肝细胞GRP78、GRP94和CHOP的水平升高,而儿茶素的加入可以减少细胞凋亡和坏死并显著减少这三种标志物的产生(P＜0.05)。结论 儿茶素可经由抑制内质网应激从而保护细胞不受软脂酸的毒性影响。     

Salubrinal保护心肌细胞内质网应激凋亡的实验研究

目的探讨Salubrinal对衣霉素诱导的乳鼠原代心肌细胞凋亡的保护作用及机制。方法采用消化贴壁法获得乳鼠原代心肌细胞,分别给与不同浓度的Salubrinal（10μmol、20μmol、40μmol）预处理,30min后加入TM（5μg/ml）,继续培养24h后通过流式细胞和TUNEL检测方法对乳鼠心肌细胞凋亡进行检测;Western印迹法检测凋亡过程中Caspase-12蛋白酶的表达变化。结果经Salubrinal预处理的细胞同单独使用衣霉素相比,细胞凋亡率和细胞凋亡指数均显著下降;Caspase-12表达明显减少。结论Salubrinal对衣霉素诱导的乳鼠原代心肌细胞凋亡具有保护作用,其机制可能是通过抑制内质网应激凋亡通路。     

芪蛭三七汤对心肌梗死大鼠心室重构及内质网应激凋亡的影响*

目的 探讨芪蛭三七汤对心肌梗死（MI）大鼠心室重构及心肌细胞内质网应激凋亡的影响。方法 采用冠状动脉结扎法复制大鼠心肌梗死模型,分为空白对照组（n?=15）、假手术组（n?=14）、MI组（n?=11）及芪蛭三七汤干预模型组（QZ组）（n?=13）。空白对照组、假手术组和MI组大鼠均灌胃给予无菌生理盐水,QZ组大鼠灌胃给予22.68?g/kg芪蛭三七汤溶液,连续给药4周。采用超声心动图评价大鼠心功能,western blotting检测大鼠心肌细胞凋亡相关蛋白以及蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）-真核细胞翻译起始因子2α（eIF2α）通路相关蛋白的表达。结果 ①心功能比较：与空白对照组和假手术组大鼠比较,MI组大鼠左室射血分数（LVEF）和短轴缩短率（FS）降低,而左室舒张末径（LVEDd）、左室收缩末径（LVESd）增加（P?<0.05）。QZ组大鼠LVEF和FS高于MI组大鼠,LVEDd和LVESd低于MI组大鼠（P?<0.05）。与空白对照组和假手术组大鼠比较,MI组大鼠左室压上升最大速率（+dp/dtmax）和左室压下降最大速率（-dp/dtmax）绝对值降低（P?<0.05）。QZ组大鼠+dp/dtmax和-dp/dtmax绝对值高于MI组大鼠（P?<0.05）。空白对照组和假手术组大鼠无梗死区域。QZ组大鼠梗死范围低于MI组大鼠（P?<0.05）。②心肌细胞凋亡指标：MI组大鼠非梗死区心肌凋亡指数（AI）高于空白对照组和假手术组大鼠（P?<0.05）。QZ组大鼠非梗死区心肌AI低于MI组大鼠（P?<0.05）。与空白对照组和假手术组比较,MI组大鼠心肌组织促凋亡蛋白caspase-3、Bcl-2相关X蛋白（Bax）蛋白表达量升高,而抗凋亡蛋白B淋巴细胞瘤-2基因（Bcl-2）表达量降低（P?<0.05）。与MI组大鼠比较,QZ组大鼠心肌组织Caspase-3、Bax蛋白表达量降低,Bcl-2蛋白表达量升高（P?<0.05）。③PERK-eIF2α信号通路：与空白对照组和假手术组比较,MI组大鼠心肌组织葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、p-PERK、p-eIF2α及活化转录因子4（ATF4）蛋白表达量升高（P?<0.05）。而与MI组大鼠比较,QZ组大鼠心肌组织GRP78、p-PERK、p-eIF2α及ATF4蛋白表达量降低（P?<0.05）。结论 芪蛭三七汤可减轻大鼠心肌梗死后心室重构,其机制可能与抑制PERK-eIF2α信号通路的激活诱导的内质网应激凋亡有关。     

二氮嗪通过抑制内质网应激作用降低软骨细胞凋亡的研究

目的 探讨二氮嗪对H₂O₂诱导的软骨细胞凋亡的机制研究。 方法 每组取3只SD大鼠膝关节软骨细胞进行原代培养,将软骨细胞分成6组,分别为对照组(A组),H₂O₂损伤组(B组),H₂O₂+100 μmol/L二氮嗪组(C组),H₂O₂+200 μmol/L二氮嗪组(D组),H₂O₂+300 μmol/L二氮嗪组(E组),H₂O₂+400 μmol/L二氮嗪组(F组)。A组细胞不做特殊处理,B组用400 μmol/L双氧水在37℃恒温箱内孵育8 h,C、D、E、F组分别用100、200、300、400 μmol/L的二氮嗪在37℃的恒温箱内预处理30 min,再用400 μmol/L的H₂O₂孵育8 h,用CCK8法检测各组软骨细胞的活性,用流式细胞仪检测各组软骨细胞凋亡情况,用RtPCR检测软骨细胞功能情况,用免疫荧光、Western Blot检测凋亡和内质网应激相关蛋白的表达情况。 结果 ①CCK8法检测各组细胞的活性率从大至小依次为A组> E组> D组> F组> B组;②流式细胞仪检测各组软骨细胞凋亡率由大至小依次为B组> F组>D组> E组> A组;③RtPCR检测软骨细胞二型胶原蛋白(Coll-Ⅱ)、Caspase-3和聚集蛋白聚糖酶(aggrecanase)表达量,表达量大至小依次为A组> E组> D组> F组> B组;各组聚集蛋白聚糖酶表达量大至小依次为B组> F组> D组> E组> A组;④免疫荧光检测软骨细胞中CHOP蛋白的表达量,各组表达量依次是B组> F组> A组;⑤Western bolt检测各组软骨细胞中Caspase-3、Bax、CHOP蛋白的表达情况,表达量依次为B组> F组> A组。 结论 二氮嗪通过抑制内质网应激作用,从而减少H₂O₂诱导的大鼠软骨细胞的凋亡。      

内质网与细胞凋亡

内质网 (endoplasmicreticulum ,ER)广泛存在于真核细胞中 ,是调节蛋白质合成及合成后折叠、聚集的场所 ,是调节细胞的应激反应及细胞钙水平的场所 ,也是胆固醇、类固醇及许多脂质合成的场所。ER应激在细胞凋亡中起重要作用 ,现就ER应激在细胞中的作用、ER应激与Ca2 + 水平的调节及与相关凋亡蛋白之间的关系等方面进行综述。     

Calcineurin is involved in cardioprotection induced by ischemic postconditioning through attenuating endoplasmic reticulum stress

Background  Ischemic postconditioning (I-postC) is a newly discovered and more amenable cardioprotective strategy capable of protecting the myocardium from ischemia/reperfusion (I/R) injury. Endoplasmic reticulum (ER) is a principal site for secretary protein synthesis and calcium storage. Myocardial I/R causes ER stress and emerging studies suggest that the cardioprotection has been linked to the modulation of ER stress. The aim of the present study was to determine whether cardioprotection of I-postC involves reduction in ER stress through calcineurin pathway.

Methods  In the in vivo model of rat myocardial I/R, myocardial infarct size was measured by triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining and apoptosis was detected using terminal eoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick-end labeling (TUNEL) assay. Expression of calreticulin, C/EBP homologous protein (CHOP), caspase-12, and activation of caspase-12 in myocardium were detected by Western blotting. The activity and expression of calcineurin in myocardium were also detected.

Results  I-postC protected the I/R heart against apoptosis, myocardial infarction, and leakage of lactate dehydrogenase (LDH) and creatine kinase-MB (CK-MB). I-postC suppressed I/R-induced ER stress, as shown by a decrease in the expression of calreticulin and CHOP, and caspase-12 activation. I-postC downregulated calcineurin activation in myocardium subjected to I/R.

Conclusion  I-postC protects myocardium from I/R injury by suppressing ER stress and calcineurin pathways are not associated with the I-postC-induced suppression of ER stress-related apoptosis.

     

内质网应激在肝细胞凋亡中的意义

目的:探讨内质网应激在肝细胞凋亡中的意义。方法:原位二步灌流法分离并培养BALBC小鼠原代肝细胞,化学合成法制备抗半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-12小分子干扰RNA(caspase-12 siRNA),脂质体包裹转染小鼠原代肝细胞。毒胡萝卜内酯4μmol/L诱导肝细胞凋亡。RT-PCR、Western blot检测抑制效果;MTT比色试验检测细胞活力,反映细胞凋亡。结果:siRNA对小鼠原代肝细胞caspase-12 mRNA在浓度200nmol/L时抑制率为86.22%;对凋亡细胞procaspase-12抑制率为50.04%,与单纯诱导凋亡细胞差异有统计学意义(P<0.01);MTT比色试验检测发现,与单纯诱导凋亡细胞相比,转染siRNA后细胞活力增高51.65%,两者差异有统计学意义(P<0.05)。结论:抑制内质网应激介导细胞凋亡的特异酶caspase-12,能在一定程度上阻抑小鼠原代肝细胞凋亡的发生,内质网应激在肝细胞凋亡中具有重要意义。     

PI3K-AKT信号通路在蛛网膜下腔出血后的抗凋亡作用

目的蛛网膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage,SAH）后病理生理机制复杂,其中神经元的凋亡及其影响逐渐被重视,实验探讨大鼠SAH后海马神经元的凋亡及PI3K-AKT信号通路的抗凋亡作用。方法建立大鼠枕大池2次注血模型,给药方法为枕大池注血前20 min经脑室注射,大鼠随机分为空白对照组、SAH模型组、SAH＋去离子水处理组、SAH＋DMSO（二甲基亚砜,有机溶剂）处理组、SAH＋IGF-1（PI3K-AKT通路激动剂）处理组、SAH＋Ly294002（PI3K-AKT通路抑制剂）处理组。分别于2次注血后1 d、3 d甲醛灌注取脑,通过免疫组化观察PI3K-AKT通路活化后P-AKT的表达,通过凋亡细胞原位末端标记技术（TUNEL）检测海马区神经元凋亡。结果 IGF-1激活PI3K-AKT通路后P-AKT表达增加可抑制神经元凋亡,而Ly294002阻断PI3K-AKT通路后P-AKT水平下降神经元凋亡明显增加。结论 PI3K-AKT通路激活后可明显减少SAH后神经元的凋亡,具有脑保护作用。     

Endoplasmic reticulum stress is involved in podocyte apoptosis induced by saturated fatty acid palmitate

Background  Podocyte apoptosis is recently indicated as an early phenomenon of diabetic nephropathy. Pancreatic b-cells exposed to saturated free fatty acid palmitate undergo irreversible endoplasmic reticulum (ER) stress and consequent apoptosis, contributing to the onset of diabetes. We hypothesized that palmitate could induce podocyte apoptosis via ER stress, which initiates or aggravates proteinuria in diabetic nephropathy.

Methods  Podocyte apoptosis was detected by 4¢,6-diamidio-2-phenylindole (DAPI) stained apoptotic cell count and Annexin V-PI stain. The expressions of ER molecule chaperone glucose-regulated protein 78 (GRP78), indicators of ER-associated apoptosis C/EBP homologous protein (CHOP), and Bcl-2 were assayed by Western blotting and real-time PCR. GRP78 and synaptopodin were co-localized by immunofluorescence stain.

Results  Palmitate significantly increased the percentage of cultured apoptotic murine podocytes time-dependently when loading 0.75 mmol/L (10 hours, 13 hours, and 15 hours compared with 0 hour, P <0.001) and dose-dependently when loading palmitate ranging from 0.25 to 1.00 mmol/L for 15 hours (compared to control, P <0.001). Palmitate time-dependently and dose-dependently increased the protein expression of GRP78 and CHOP, and decreased that of Bcl-2. Palmitate loading ranging from 0.5 to 1.0 mmol/L for 12 hours significantly increased mRNA of GRP78 and CHOP, and decreased that of Bcl-2 compared to control (P <0.001), with the maximum concentration being 0.75 mmol/L. Palmitate 0.5 mmol/L loading for 3 hours, 8 hours, and 12 hours significantly increased mRNA of GRP78 and CHOP, and decreased that of Bcl-2 compared to 0 hour (P <0.001), with the maximum effect at 3 hours. Confocal microscopy demonstrated that GRP78 expression was significantly increased when exposed to 0.5 mmol/L of palmitate for 8 hours compared to control.

Conclusion  Palmitate could induce podocyte apoptosis via ER stress, suggesting podocyte apoptosis and consequent proteinuria caused by lipotoxic free fatty acid could be ameliorated by relief of ER stress.

     

Dexamethasone protects airway epithelial cell line NCI-H292 against lipopolysaccharide induced endoplasmic reticulum stress and apoptosis

Background  Endoplasmic reticulum (ER) stress and ER stress-mediated apoptosis were reported to be involved in the pathogenesis of several diseases. In a recent study, it was reported that the ER stress pathway was activated in the lungs of lipopolysaccharide (LPS)-treated mice. It was also found that the C/EBP homologous protein (CHOP), an apoptosis-related molecule, played a key role in LPS-induced lung damage. The aim of this study was to verify whether LPS could activate the ER stress response in airway epithelial cells and which molecule was involved in the pathway. This study was also aimed at finding new reagents to protect the airway epithelial cells during LPS injury.

Methods  ER stress markers were observed in LPS-incubated NCI-H292 cells. SiRNA-MUC5AC was transfected into NCI-H292 cells. The effects of dexamethasone and erythromycin were observed in LPS-induced NCI-H292 cells.

Results  LPS incubation increased the expression of ER stress markers at the protein and mRNA levels. The knockout of MUC5AC in cells attenuated the increase in ER stress markers after incubation with LPS. Dexamethasone and erythromycin decreased caspase-3 activity in LPS-induced NCI-H292 cells.

Conclusions  LPS may activate ER stress through the overexpression of MUC5AC. Dexamethasone may protect human airway epithelial cells against ER stress-related apoptosis by attenuating the overload of MUC5AC.