碱性成纤细胞生长因子对局灶性脑缺血大鼠脑组织核因子-κB表达的影响

目的探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对脑组织缺血再灌注神经元NF-κB的调节作用及机制。方法30只Wista大鼠随机分为Sham组、缺血再灌注组(I/R组)和bFGF组。应用线栓法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,大脑中动脉阻塞2h再灌注损伤24h,采用TUNEL法、免疫组化检测海马及皮质内神经元凋亡和NF-κB的表达。结果sham组海马及皮质偶见凋亡细胞,NF-κBp65在细胞核内无表达,在胞浆内极少表达;I/R组海马及皮质神经元凋亡增加,NF-κBp65在细胞内有所表达,皮质及海马NF-κBp65的表达明显高于sham组。bFGF组大脑皮质及海马NF-κBp65的表达较I/R组明显增多。结论bFGF显著减少缺血神经元凋亡,上调脑缺血诱导的NF-κB表达,对脑缺血再灌注海马及皮质神经元的具有保护作用。     

bFGF对局灶性脑缺血大鼠脑组织GRP78表达的影响

目的研究大鼠脑缺血再灌注后对葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein78,GRP78)表达的影响,探讨碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)对脑组织缺血再灌注神经元GRP78的调节作用及机制。方法应用线栓法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,大脑中动脉阻塞2h再灌注损伤12h,采用TUNEL法、免疫组化检测海马及皮质内神经元凋亡和GRP78的表达。结果 sham组,海马及皮质偶见凋亡细胞,皮质及海马神经元内少见GRP78免疫反应阳性细胞;I/R组,海马及皮质神经元凋亡增加,缺血再灌注损伤后皮质及海马神经元内GRP78阳性表达明显高于假手术组。bFGF组,海马及皮质神经元凋亡减少,皮质及海马神经元内GRP78表达较I/R组明显增加。结论 bFGF显著减少缺血神经元凋亡,上调脑缺血诱导的GRP78表达,对脑缺血再灌注海马及皮质神经元的具有保护作用。     

碱性成纤维细胞生长因子对局灶性脑缺血大鼠脑组织C/EBP同源蛋白表达的影响

目的:研究大鼠脑缺血再灌注后对C/EBP同源蛋白(C/EBP homogous protein,CHOP)表达的影响,探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对脑组织缺血再灌注神经元CHOP的调节作用及机制.方法:应用线栓法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,大脑中动脉阻塞2h再灌注损伤12 h,采用TUNEL法、免疫组织化学方法检测海马及皮质内神经元凋亡和CHOP的表达.结果:Sham组海马及皮质偶见凋亡细胞,皮质及海马神经元内少见CHOP免疫反应阳性细胞;I/R组海马及皮质神经元凋亡增加,缺血再灌注损伤后皮质及海马神经元内CHOP阳性表达高于假手术组.bFGF组海马及皮质神经元凋亡减少,皮质及海马神经元内CHOP表达较I/R组减少.结论:bFGF减少缺血神经元凋亡,抑制脑缺血诱导的CHOP表达,对脑缺血再灌注海马及皮质神经元具有保护作用.     

碱性成纤维细胞生长因子调节脑缺血再灌注大鼠海马及顶叶皮质神经元β-Catenin的表达

目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对脑组织缺血再灌注神经元β-Catenin的调节作用及机制。方法:应用线栓法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,大脑中动脉阻塞1h再灌注损伤24h,采用TUNEL法、免疫组织化学SABC法及显微图像分析检测海马及顶叶皮质内神经元凋亡和β-Catenin的表达。结果:大鼠缺血再灌注海马及顶叶皮质内神经元凋亡数增加而β-Catenin免疫阳性反应产物较正常组增加,注射bFGF后神经元凋亡数减少,β-Catenin免疫阳性反应产物明显多于缺血再灌注组。结论:bFGF抑制缺血神经元凋亡,参与β-Catenin的调节,对缺血神经元有保护作用。     

肢体缺血后处理通过激活MAPK途径保护大鼠海马区缺血性神经元

目的探讨肢体缺血后处理对缺血性神经元损伤的作用,观察大鼠海马CA1区ERK1/2的磷酸化及其蛋白表达的变化情况。方法健康成年雄性SD大鼠,随机分为假手术组(sham)、全脑缺血再灌组(四动脉闭塞全脑缺血模型ischemia/reperfusion,I/R)、肢体缺血后处理组(limb ischemia postconditioning,Lpost)、肢体缺血后处理+ERK1/2抑制剂组(Lpost+PD98059)。光镜下焦油紫染色法观察各组大鼠海马CA1区神经元存活情况;Western blot法检测海马CA1区ERK1、2磷酸化及蛋白表达情况。结果 Western blot结果显示脑缺血再灌注各时间点Lpost组p-ERK1/2水平均较I/R组高,且于再灌注后10min、1d出现两个高峰,给予ERK1/2上游激酶抑制剂PD98059后能够抑制再灌注后1dp-ERK1/2水平的升高;而各时间点各组ERK1/2水平之间无明显差异。焦油紫染色结果显示再灌注1d后,I/R组与sham组相比,海马CA1区存活神经元数量明显减少;Lpost组较I/R组海马CA1区存活神经元数量明显增加;而给予ERK1/2上游激酶抑制剂PD98059后(Lpost+PD98059)神经元生存数量较Lpost组大幅下降。结论肢体缺血后处理具有抗大鼠海马CA1区缺血性神经元损伤的作用,激活ERK1/2通路可能是其发挥保护作用机制之一。     

RGMb参与脑缺血再灌注损伤中大鼠海马神经元的凋亡

目的探讨RGMb(repulsive guidance molecule b)在大鼠脑缺血再灌注损伤中对细胞凋亡的影响。方法健康8周Wistar大鼠60只,随机分为:假手术组、缺血再灌注组、RGMb阻断组,每组依据缺血后再灌注6h、12h、24h、48h、72h不同时间点再分五个小组。采用免疫组织化学方法 ,Western blot方法检测Caspase-3在各组海马CAI区不同再灌注时间点的表达变化,应用TUNEL法检测海马神经元的凋亡情况。结果缺血再灌注组Caspase-3蛋白表达量和凋亡细胞数明显高于假手术组(P0.01),而RGMb阻断组Caspase-3蛋白表达量和凋亡细胞数明显少于缺血再灌注组(0.01)。结论阻断RGMb可减少脑缺血再灌注损伤中神经元的凋亡。     

2-脱氧葡萄糖诱导的内质网应激预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用

目的研究2-脱氧葡萄糖(2-DG)诱导内质网应激(ERS)预处理对大鼠脑缺血再灌注的保护作用。方法 64只雄性SD大鼠随机均分为假手术组(SH组)、缺血/再灌注组(I/R组)、2-DG诱导的ERS预处理组(IP组)、IP+I/R组。采用TUNEL法检测CA1区凋亡细胞,免疫组化法、Western-Blot法检测p-JNK蛋白在海马CA1区的表达变化。结果与对照组比较,I/R组海马CA1区锥体神经元排列紊乱及变性坏死,形态正常椎体细胞百分数减少,凋亡细胞数目明显增加,脑组织p-JNK表达水平增加;与I/R组相比,IP+I/R组形态正常锥体细胞明显增加,凋亡细胞数目明显减少,脑组织表达较I/R组明显减少。结论 2-DG诱导的ERS对脑缺血再灌注损伤有保护作用,可能与其抑制细胞凋亡和p-JNK表达相关。     

降钙素基因相关肽和神经生长因子对脑缺血再灌注大鼠海马及顶叶皮质神经元凋亡及核因子-κB表达的调节

目的:探讨降钙素基因相关肽(CGRP)和神经生长因子(NGF)对脑组织缺血再灌注的保护作用及机制。方法:采用颈动脉负压分流法制作大鼠脑缺血再灌注模型,采用TUNEL法、免疫组织化学SABC法及显微图像分析检测海马及皮质内神经元凋亡和核因子κB(NF-κB)的表达。结果:大鼠缺血再灌注海马及顶叶皮质内神经元凋亡数增加而NF-κB免疫阳性反应产物较正常组减少,注射CGRP或NGF后神经元凋亡数减少,NF-κB免疫阳性反应产物明显高于缺血再灌注组,两者联合应用效果更加显著。结论:CGRP和NGF抑制缺血神经元凋亡,参与NF-κB的调节,两者对缺血神经元有协同修复作用。     

大蒜新素对脑缺血再灌注大鼠海马的保护作用及对P53蛋白表达的影响

目的： 观察大蒜新素对脑缺血再灌注大鼠海马神经元的保护作用及对海马P53蛋白表达的影响。 方法: 采用大鼠全脑缺血模型（4VO法）,大蒜新素10、20和30 mg/kg分两次于缺血前30 min 和再灌注10 min时经尾静脉注入,每次注射总量的1/2。再灌注24 h时取大鼠海马,甲苯胺蓝染色观察海马CA1区神经元的形态学改变,流式细胞技术检测海马神经元凋亡率,免疫组织化学方法检测海马CA1区P53蛋白的表达。结果: 与sham组比较,大鼠全脑缺血10 min再灌注24 h时,海马CA1区部分神经元死亡,存活神经元数目明显减少,海马神经元凋亡率明显增高,P53蛋白表达增多。静脉给予大蒜新素可使缺血再灌注大鼠海马组织损伤程度减轻,存活神经元数目增加,神经元凋亡率降低,P53蛋白表达减少。结论: 大蒜新素对脑缺血再灌注大鼠海马神经元具有保护作用,通过下调P53蛋白的表达而抑制神经元凋亡可能是其发挥保护作用的重要机制之一。     

异丙酚对大鼠脑缺血再灌注海马细胞周期因子变化及神经元凋亡的影响

目的： 探讨大鼠局灶性脑缺血再灌注后海马神经元细胞周期蛋白1（cyclin D1）和细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶4（cyclin-dependent kinase 4,CDK4）的表达与神经元凋亡的关系及异丙酚的脑保护作用。方法: 采用大脑中动脉内栓线阻断法（middle cerebral artery obstruction,MCAO）造成局灶性脑缺血再灌注模型。用免疫印迹法（Western blotting）观察cyclin D1和CDK4蛋白的表达;采用流式细胞仪检测海马神经元凋亡。再灌注48 h时进行大鼠神经功能缺陷比较。结果: （1）异丙酚可以改善大鼠脑缺血再灌注后的神经功能缺陷（P＜0.01）;（2）与假手术组比较,脑缺血再灌注48 h后缺血侧海马神经元cyclin D1、CDK4表达明显升高、凋亡细胞数明显增多（P＜0.01）。与缺血再灌注组比较,异丙酚组海马神经元cyclin D1、CDK4的表达和凋亡率明显降低（P＜0.05）。结论: 脑缺血再灌注后缺血侧海马cyclin D1、CDK4表达增强,这可能是介导脑缺血再灌注后神经元凋亡的机制之一;异丙酚可下调神经元cyclin D1、CDK4的表达,抑制神经元凋亡,减轻缺血再灌注对大鼠海马神经元的损伤。     

黄芩茎叶黄酮对慢性脑缺血大鼠脑内NMDA受体和VEGF表达的影响

目的: 探讨黄芩茎叶黄酮(SSF)对慢性永久性脑缺血大鼠脑内N-甲基-D-天门冬氨酸受体(NMDAR)和血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响。方法: 雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠双侧颈总动脉结扎2个月制备慢性脑缺血记忆障碍模型,通过RT-PCR测定海马细胞中NMDAR mRNA和皮层细胞中VEGF mRNA的含量。结果: 与假手术组相比,模型组大鼠海马细胞中NMDAR1 mRNA、NMDAR2A mRNA和NMDAR2B mRNA 的含量显著增加(P<0.01),皮层细胞中VEGF mRNA的含量明显增加(P<0.01);而 SSF 17.5 mg·kg^-1·d^-1、35 mg·kg^-1·d^-1和70 mg·kg^-1·d^-1灌胃给药38 d,能明显降低海马细胞中NMDAR1 mRNA、NMDAR2A mRNA和NMDAR2B mRNA 的含量,显著增加皮层细胞中VEGF mRNA的含量。结论: SSF 能够明显降低脑缺血大鼠海马细胞中NMDAR 的表达,明显增加皮层细胞中VEGF 的表达,提示SSF可能通过影响NMDAR和VEGF的生成发挥神经保护作用。     

Decreased phosphorylation and protein expression of ERK1/2 in the brain of hypoxic preconditioned mice

Accumulated reports have suggested that activation of protein kinase C (PKC) isoforms may involve the activation of extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2) in the neuronal response to hypoxic stimuli. We have previously demonstrated that the membrane translocation or activation of conventional PKC (cPKC) betaII, gamma and novel PKC (nPKC) varepsilon are increased in the early phase of cerebral hypoxic preconditioning in mice. However, the role of ERK1/2 in the development of cerebral hypoxic preconditioning is unclear. In the current study, we used Western blot analysis to investigate the effects of repetitive hypoxic exposure (H0-H6, n=6 for each group) on the levels of phosphorylation and protein expression of ERK1/2 in the frontal cortex and the whole hippocampus of mice. We found that the levels of phosphorylated ERK1/2, not protein expression of ERK1/2, decreased significantly in both cortex and hippocampus of the early hypoxic preconditioned mice (H1-H4), when compared to that of the normoxic group (p<0.05). In addition, a significant decrease (p<0.05) in the ERK1/2 protein expression, not the phosphorylated form of ERK1/2, was found both in the frontal cortex and hippocampus of mice followed hypoxia with previous hypoxia (H5 and H6). These results suggest that the decreased phosphorylation and downregulation of protein expression of ERK1/2 might be involved in the development of hypoxic preconditioning.     

Cyclin D1在肌萎缩侧索硬化症转基因小鼠大脑皮层和海马中的表达

目的:通过检测细胞周期相关蛋白D1(Cyclin D1)在肌萎缩侧索硬化症(ALS)转基因小鼠大脑皮层和海马中的表达变化,探讨Cyclin D1表达改变与ALS发病的关系。方法:选取成年ALS小鼠和同窝野生型小鼠,于发病早、中、晚期(95 d,108 d,122 d)取材,应用免疫荧光技术检测Cyclin D1在大脑皮层和海马的表达规律及与神经元和星形胶质细胞的共定位关系,应用RT-PCR检测Cyclin D1 mRNA表达情况,应用免疫印迹法检测蛋白表达量的改变。结果:ALS小鼠和野生型小鼠大脑皮层和海马中均可检测到Cyclin D1阳性细胞,且与神经元共表达。在发病早、中、晚期,ALS小鼠大脑皮层中Cyclin D1 mRNA和蛋白表达较野生型鼠增多(P0.05,P0.01,P0.001);与同窝野生型小鼠相比,ALS小鼠海马中Cyclin D1 mRNA和蛋白在发病的早、中、晚期表达均降低(P0.05,P0.01,P0.001)。Cyclin D1阳性细胞主要分布在海马CA区(包括CA1、CA2和CA3),DG区仅散在表达。结论:Cyclin D1在ALS转基因小鼠大脑皮层和海马中表达异常,表明Cyclin D1调节的细胞周期改变与ALS大脑皮层和海马区病变密切相关。     

脑缺血诱导大鼠皮层和海马二价金属离子转运体1表达增加的研究

目的:探讨脑缺血对大鼠皮层、海马二价金属离子转运体1(DMT1)表达的影响。方法:雄性Wistar大鼠随机分为脑缺血1、3、7、28 d和假手术组。结扎双侧颈总动脉建立脑缺血模型组,假手术组仅分离双侧颈总动脉但不结扎。采用RT-PCR测定DMT1+/-IRE mRNA的表达;采用免疫组化染色测定大鼠皮层及海马组织DMT1的表达。结果:大鼠皮层和海马DMT1+/-IRE mRNA的表达随缺血时间的延长逐渐增加。与假手术组比较,皮层DMT1+/-IRE mRNA的表达在缺血1、3 d时无差异(P>0.05);缺血7 d时表达增加(P<0.01),缺血28d时增加更明显(P<0.01)。海马DMT1-IRE mRNA表达除在缺血1 d时与假手术组无差异外(P>0.05),其余时间点DMT1+/-IRE mRNA表达均高于假手术组(P<0.01)。随缺血时间的延长,大鼠皮层、海马的锥体细胞、颗粒细胞及血管内皮细胞DMT1的表达逐渐增加。DMT1的表达除缺血1 d组与假手术组无差别外(P>0.05),其余各组均高于假手术组(P<0.05)。结论:脑缺血可诱导大鼠皮层及海马DMT1表达升高,DMT1表达的改变可能参与了脑缺血引起大鼠脑铁含量升高及神经元铁沉积过程。     

CGRP和NGF对全脑缺血再灌注大鼠脑组织Erk表达的调节作用

目的 :检测大鼠脑缺血再灌注后细胞外调节蛋白激酶 (Erk)的表达 ,探讨降钙素基因相关肽 (CGRP)和神经生长因子 (NGF)对脑组织的保护作用及机制。方法 :采用颈动脉负压分流法制作大鼠脑缺血再灌注模型 ,采用免疫组织化学SABC法及显微图像分析检测海马及皮质内Erk的表达。结果 :大鼠缺血再灌注海马及皮质内Erk免疫反应阳性产物较正常组增多 (P <0 .0 5 ) ,而注射CGRP或NGF后阳性产物明显高于缺血再灌注组 (P <0 .0 1 ) ,二者联合应用效果更加显著 (P <0 .0 5 )。结论 :CGRP及NGF参与缺血神经元Erk的调节 ,二者对缺血神经元有协同修复作用     

高脂饮食对大鼠海马、大脑皮质和脊髓GDNF表达的影响

目的:探讨高脂饮食对大鼠海马、大脑皮质和脊髓胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)的影响。方法:20只雄性SD大鼠随机分成两组:普通饮食组(ND)和高脂饮食组(HFD),每组10只,分别给子两组大鼠普通饮食和高脂饮食14周,测量各组大鼠体重脂肪重、Lee's指数和脂体比。应用real time RT-PCR检测各组大鼠海马、大脑皮质和脊髓GDNFmRNA的表达;应用Western Blot检测各组大鼠海马、大脑皮质和脊髓CDNF蛋白的表达;应用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测各组大鼠海马、大脑皮质和脊髓肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介索-1β(IL-1β)和IL-6的水平。结果:高脂饮食导致大鼠体重、脂肪重,Lee's指数和脂体比均明显升高(P<0.05);HFD组大鼠海马、大脑皮质和脊髓GDNF mRNA表达水平较ND组均显著下降(P<0.01),HFD组大鼠海马、大脑皮质和脊髓GDNF蛋白表达水平较ND组均明显下降(P<0.05);HFD组大鼠海马、大脑皮质和脊髓中TNF-α、IL-1β和IL-6水平与ND组相比均明显升高(P<0.01)。结论:高脂饮食造成大鼠肥胖,降低了大鼠海马、大脑皮质和脊髓GDNF的表达水平,同时促进了炎症反应的发生。     

SIRT6在大鼠脑组织中的表达与分布

目的研究SITR6蛋白在正常大鼠脑组织中的表达与分布。方法在常温下自由饮水与饮食的情况下喂养8周的大鼠,采用免疫组织化学检测大鼠脑组织中SIRT6的表达与定位。结果 SIRT6是一种主要在神经元中表达的核蛋白,在大鼠正常脑组织中广泛表达,尤其在大脑组织中的皮质、髓质、海马中的神经元表达量较高;且在海马集中表达和在大脑皮质的外锥体细胞层和内椎体细胞层较明显,而在大脑髓质中表达低于海马和皮质。结论 SIRT6作为一种核蛋白,为研究SIRT6的功能提供了新的思路。     

Different mechanisms account for extracellular-signal regulated kinase activation in distinct brain regions following global ischemia and reperfusion

Oxidative stress after cerebral ischemia and reperfusion activates extracellular signal-regulated kinases (ERK) in brain. However, the mechanism of this activation has not been elucidated. We have previously reported that in an in vitro model of oxidative stress in immature cortical neuronal cultures, the inhibition of ERK phosphatase activity contributes to ERK1/2 activation and subsequent neuronal toxicity. This study examined whether ERK activation was associated with altered activity of ERK phosphatases in a rat cardiac arrest model. Rats in experimental groups were subjected to asphyxial cardiac arrest for 8 min and then resuscitated for 30 min. Significant ERK activation was detected in both cortex and hippocampus following ischemia/reperfusion by immunoblotting. ERK phosphatase activity was reversibly inhibited in cerebral cortex but not affected in hippocampus following ischemia/reperfusion. MEK1/2 was activated in both cerebral cortex and hippocampus following ischemia/reperfusion. Using a specific inhibitor of protein phosphatase 2A (PP2A), okadaic acid (OA), we have identified PP2A to be the major ERK phosphatase that is responsible for regulating ERK activation in ischemic brain tissues. Orthovanadate inhibited ERK phosphatase activity in brain tissues, suggesting that tyrosine phosphatases and dual specificity phosphatases may also contribute to the ERK phosphatase activity in brain tissues. Together, these data implicate ERK phosphatase in the regulation of ERK activation in distinct brain regions following global ischemia.     

Arginine vasopressin receptors in pig cerebral microvessels, cerebral cortex and hippocampus

We tested for the presence of arginine vasopressin (AVP) receptors in pig cerebral microvessels, cerebral cortex and hippocampus by specific binding methods with [3H]AVP as the ligand. The specific binding of [3H]AVP to all preparations was saturable and Scatchard analysis indicated a single class of high affinity binding sites (dissociation constant of 1-2 nM). Maximal binding capacity in cerebral microvessels was about 60% that of the cerebral cortex; and there were no apparent differences in the maximal binding capacity between cerebral cortex and hippocampus. These findings suggest the existence of AVP receptor sites in cerebral microvessels and support the hypothesis that AVP has a role in the control of the brain microcirculation.