氧糖剥夺后处理在氧糖剥夺-再灌注损伤中的抗凋亡作用

目的 观察氧糖剥夺后处理在缺氧缺糖再灌注损伤中的抗凋亡作用.方法 应用SK-N-SH细胞进行氧糖剥夺4h,然后恢复氧糖20 h建立氧糖剥夺-再灌注损伤模型,3次循环的氧糖剥夺10 min/复氧糖10 min进行氧糖剥夺后处理;细胞分为对照组、氧糖剥夺-再灌注组(OGD/R组)与后处理组,MTT法与Hoechst33258染色分别检测氧糖剥夺后处理对细胞存活率与凋亡的影响.结果 OGD/R组细胞存活率较对照组下降约43％ (P＜0.01),后处理组细胞存活率比OGD/R组提高约22％(P＜0.01);凋亡计数显示,OGD/R组和后处理组的细胞凋亡率较对照组增高(P＜0.01),而后处理细胞凋亡率低于OGD/R组(P＜0.01).结论 氧糖剥夺后处理能提高氧糖剥夺-再灌注损伤细胞的存活率,可能与其抑制细胞凋亡有关.     

离体神经干细胞氧糖剥夺模型的建立及改变培养条件对神经干细胞的影响分析

目的:建立离体神经干细胞(NSCs)氧糖剥夺(OGD)模型,并观察缺氧、缺糖等不同培养条件对NSCs存活和增殖的影响。方法:体外培养小鼠NSCs,制备OGD模型。将NSCs分为OGD组和正常组,每组分别干预2、4、6、8、10 h。采用MTT法检测OGD干预不同时间对NSCs活性的影响。通过MTT法观察正常培养、单独缺氧、单独缺糖、缺氧缺糖、高糖各组干预8 h对NSCs活性的影响。结果:OGD组干预8、10 h的NSCs OD值低于相应时点的正常组,差异有统计学意义(P<0.05)。单独缺氧、单独缺糖、缺氧缺糖、高糖培养组的NSCs OD值均低于正常对照组(P<0.05)。单独缺糖、高糖培养组与氧糖剥夺组的NSCs OD值比较,差异无统计学意义。结论:OGD≥8 h对NSCs造成明显的损伤。缺糖是OGD模型造成NSCs损伤的主要因素。葡萄糖浓度是影响NSCs存活和增殖的关键培养条件。     

HET0016对延迟性亚低温保护氧糖剥夺-复氧复糖离体神经元的强化效应

目的探讨HET0016对延迟性亚低温保护氧糖剥夺-复氧复糖(oxygen-glucose deprivation and restoration,OGD/R)离体神经元的强化效应。方法新生24~48h的SD大鼠12只,随机分为对照组、氧糖剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)组、OGD/R-亚低温(OGD/R-mild hypothermia,OGD/R-HM)组、OGD/R-HM-HET0016(OGD/R-HM-HET)组各3只,均分离海马神经元细胞培养7d,制备海马神经元OGD/R模型。对照组应用3mL含葡萄糖earle's平衡盐溶液正常条件下培养2h后更换正常培养液继续培养28h;OGD组应用3 mL无葡萄糖平衡盐,37℃、体积分数1%氧气培养箱中培养2h后更换正常培养液继续培养28h;OGD/R-HM组应用3mL无葡萄糖培养液、体积分数1%氧气培养箱培养2h后更换正常培养液,37℃、体积分数5%CO2培养箱中复氧4h后亚低温处理24h;OGD/R-HM-HET组于复氧前加入HET0016,调整终浓度1μmol/L,余处理同OGD/R-HM组。应用流式细胞仪检测4组细胞凋亡率。结果流式细胞仪检测结果显示,神经元细胞凋亡率在OGD组[(29.59±0.60)%]、OGD/R-HM组[(19.89±0.39)%]、OGD/R-HM-HET组[(14.17±0.25)%]均高于对照组[(1.63±0.42)%](P0.05),且OGD组高于OGD/R-HM组和OGD/R-HM-HET组(P0.05),OGD/R-HM组高于OGD/R-HM-HET组(P0.05)。结论 HET0016对缺血缺氧4h后实施的亚低温保护离体OGD/R神经元具有一定的强化效应。     

右美托咪啶对大鼠缺氧缺糖海马神经元凋亡的影响

目的:探讨右旋美托咪啶(DEX)在大鼠海马神经元细胞中对缺氧缺糖(OGD)损伤导致的细胞凋亡的影响。方法:取培养8 d的原代新生大鼠海马神经元细胞随机分为4组:正常对照组、OGD模型组、DEX对照组和DEX处理组。建立大鼠原代海马神经元缺氧缺糖/复氧复糖损伤模型,JC-1荧光探针检测细胞线粒体膜电位(MMP)变化,DCFH-DA染色检测细胞内活性氧(ROS)水平变化。结果:与对照组相比,OGD损伤可明显降低细胞内MMP水平,而右旋美托咪啶预处理可抑制MMP的降低,并可抑制OGD介导的ROS生成。结论:右美托咪啶对大鼠海马神经元OGD损伤具有保护作用,其机制与抑制ROS生成和抑制MMP下降相关。     

银杏叶提取物对神经元缺糖缺氧/复糖复氧性损伤的作用

目的研究银杏叶提取物(EGB761)对体外培养神经元缺糖缺氧/复糖复氧性损伤的作用,并探讨其作用机制。方法利用体外培养的皮层神经元,通过去除培养液中的葡萄糖和氧气(oxygen andglucose deprivation,OGD)模拟缺血缺氧,恢复糖氧供给模拟再灌流。再灌流时分三组加入不同浓度的EGB761观察其作用。噻唑盐比色法(MTT)测定细胞活性,碘化丙锭(PI)与Hoechst33258双染色观察神经元凋亡,免疫蛋白印迹法测定Bcl-2、Bax蛋白的表达。结果EGB761可减少缺糖缺氧/复糖复氧导致的神经元凋亡,提高因该损伤而下降的MTT值以及Bcl-2蛋白的表达。Bax蛋白在EGB761处理前后均无明显变化。结论EGB761可拮抗缺糖缺氧/复糖复氧导致的神经元凋亡,并且该作用可能与诱导Bcl-2蛋白表达有关。     

三七总皂甙对大鼠海马神经细胞凋亡的影响

目的:以原代培养的大鼠海马神经细胞缺氧/缺糖再给氧为模型,观察三七总皂甙对神经细胞凋亡的抑制作用。方法:流式细胞术检测凋亡细胞百分率,激光共聚焦扫描显微镜检测细胞内Ca2 浓度,荧光显微镜观察细胞形态学变化和坏死细胞百分率,同时,测定细胞LDH的释放。结果:神经细胞缺氧/缺糖5h后再给氧3h时,细胞凋亡百分率明显增高,为19.06%(P<0.01),细胞坏死百分率为6.83%(P<0.01),细胞内Ca2 浓度为169.32nmol/LCa2 浓度(P<0.01),LDH的释放率为27.63%(P<0.01);神经细胞缺氧/缺糖5h后再给氧24h时,细胞凋亡百分率为49.85%(P<0.01),细胞坏死百分率为11.49%(P<0.01),细胞内Ca2 浓度为298.11nmol/L(P<0.01),LDH的释放率为60.35%(P<0.01)。三七总皂甙(25,50mg/L)能降低神经细胞凋亡及坏死的百分率,降低细胞内Ca2 浓度,减少LDH的释放,三七总皂甙的作用随剂量增加而作用增加。结论:三七总皂甙对缺血再灌注损伤后海马神经元的凋亡过程具有抑制作用,这种作用可能与其能降低细胞内Ca2 浓度有关。     

白藜芦醇对暂时性氧糖剥夺致神经元损伤的保护作用

目的:探讨白藜芦醇对暂时性氧糖剥夺致神经元损伤的保护作用及机制.方法:以小鼠大脑皮层原代神经元氧糖剥夺4 h"再灌注"20 h 模型为对照.白藜芦醇浓度分别为10、25、50、100 p.mol/L,治疗时间从缺氧开始,直至试验结束.台盼蓝染色法和LDH漏出率评估细胞活力.采用免疫印迹法分析基质金属蛋白酶-9(MMP-9)蛋白表达,采用RT-PCR检测MMP-9 mRNA水平.结果:台盼蓝染色和 LDH漏出率结果显示,50μmol/L白藜芦醇即可对离体神经元缺血再灌注损伤具有良好保护作用,浓度高达100μmol/L亦没有发现明显的副作用.免疫印迹和半定量RT-PCR结果显示,与损伤组比较.50和100μmoL/L两种浓度的白藜芦醇可降低MMP-9蛋白的表达及MMP-9mRNA的水平(P<0.01).结论:白藜芦醇可抑制神经元MMP-9的表达,从而发挥其对暂时性氧糖剥夺致神经元损伤的保护作用.     

PC12细胞缺血预处理模型的建立及一氧化氮的保护作用

目的 以PC12细胞建立体外脑缺血预处理细胞模型,探讨NO在预处理脑保护中的作用.方法 建立缺血预适应的细胞模型,随机分为四组,每组五碟细胞.正常对照组:常氧、低糖(<1g/L)2%胎牛血清DMEM培养;缺血预适应组(IPC):预先氧糖剥夺(OGD)6 h,后经复灌和OGD处理;非缺血预适应组(NIPC):常氧、低糖低血清培养6 h,后经复灌和OCD处理;一氧化氮合酶抑制剂组(L-NAME):OGD预处理前30 min加L-NAME,OGD6 h,后经复灌和OGD处理.通过细胞MTT代谢率、乳酸脱氢酶(LDH)释放量、细胞凋亡率来评判IPC模型是否建立,生化法观察各组一氧化氮合酶(NOS)活性变化.统计分析利用单因素方差分析,两两组间均数的比较用LSD法,以P<0.05为差异具有统计学意义.结果 与NIPC组比较,IPC组MTT代谢率明显增高(94.9%±15.1%,P<0.05),LDH释放量减少(279.1%±28.1%,P<0.01),细胞凋亡率降低;与对照组(100.0%±13.5%)比较,NIPC组及IPC组NOS活性均升高(190.0%±14.6%,P<0.01;126.10k±10.6%,P<0.01);流式检测结果显示,对照组、IPC组、NIPC组和L-NANE组引起的细胞凋亡率分别为5.90%,8.71%,18.62%及11.73%.结论 IPC减少PC12细胞缺糖缺氧损伤后细胞的死亡与凋亡,且NO参与了此保护机制,但并非唯一因素.     

磷酸化Smad3在神经元样细胞氧糖剥夺中的表达变化

目的探讨磷酸化Smad3蛋白在神经元样PC12细胞氧糖剥夺中的表达变化。方法利用鼠神经生长因子(NGF)诱导大鼠嗜铬细胞瘤细胞(PC12)向神经元样细胞转化,应用无糖DMEM培养液联合连二亚硫酸钠(Na2S2O4)构建氧糖剥夺模型(oxygen-glucose deprivation,OGD),体外模拟神经元缺血性损伤。MTT检测神经元样细胞OGD 0,3,6和12h存活率,Western blot检测OGD前后磷酸化Smad3蛋白表达。结果成功建立神经元样PC12细胞的OGD模型;OGD 3h后细胞存活率显著下降,至OGD 12h降至最低54.7%;细胞内磷酸化Smad3表达在OGD 3、6h与OGD 0h组相比略升高,至OGD 12h时明显降低。结论磷酸化Smad3参与在神经元样细胞OGD早期ActA/Smads通路的活化。     

人参皂甙Rg1对大鼠海马神经元缺糖氧/复糖氧后氧化损伤的保护作用

目的观察人参皂甙Rg1 对大鼠海马神经元缺糖氧/复糖氧后谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的影响。方法海马神经元培养8~10 d,随机分为正常对照组、模型组、人参皂甙Rg1 低、中、高剂量组(5 μmol/L, 20 μmol/L, 60 μmol/L)。建立大鼠海马神经元缺糖氧/复糖氧模型,复糖氧后6 h 以生物化学法观察各组海马神经元GSH含量和GPx活性的变化;复糖氧后24 h 以Hochest 染色法检测细胞凋亡,并检测各组海马神经元四甲基偶氮唑盐(MTT)代谢率。结果与模型组相比,人参皂甙Rg1中、高剂量组海马神经元GSH含量、GPx活性显著升高,凋亡显著减少,MTT代谢率显著提高(P<0.001),人参皂甙Rg1 低剂量组变化不明显(P>0.05)。结论人参皂甙Rg1 可通过提高缺糖氧神经元GSH含量和GPx活性,发挥脑保护作用。     

异氟醚预处理对离体神经元损伤模型的作用

目的：观察异氟醚对氧糖剥夺离体神经元损伤的保护作用。方法：新生小鼠神经元原代培养14d后,造成氧糖剥夺离体神经元缺血模型,4h后复氧、复糖,模拟再灌注模型。随机分为3组：C组为对照组;A组用1MAC异氟醚通入培养液预处理1h;B组用2MAC异氟醚通入培养液预处理1h。各组分别于复氧复糖后4、12和24h取神经元细胞计数后作四唑盐（MTT）比色试验。并取复氧、复糖24h各组神经元细胞做台盼蓝染色,计阳性细胞数百分比。另取原代培养神经元,造成氧糖剥夺离体神经元缺血模型30min后分成两组后分别按C组和A组处理,复氧、复糖4h后,免疫组化SABC法染色,比较nNOS和iNOS活性。结果：复氧、复糖后A组和B组MTT各时点值均大于C组,且台盼蓝染色阳性细胞数百分比A组和B组均小于C组,但A组和B组间无显著差异。免疫组化染色结果显示：A组nNOS和iNOS的表达灰度值均低于C组。结论：异氟醚能减轻氧糖剥夺离体神经元的损伤,抑制神经元nNOS和iNOS活性是其可能机制之一。     

细胞周期抑制剂对糖氧剥夺诱导神经元凋亡的保护机制研究

目的:探讨细胞周期抑制剂Roscovitine(Ros)对糖氧剥夺(OGD)诱导的鼠大脑皮质神经元凋亡的保护作用及可能机制。方法:体外培养大鼠皮质神经元,随机分为对照组、OGD1h后恢复糖氧供给(OGD/R)3h、6h、12h、24h组及Ros(100μM)组。Western Blot检测各组神经元磷酸化视网膜母细胞瘤蛋白(p-Rb)和E2F1的表达情况;免疫荧光细胞化学染色观察OGD/R12h组及Ros组神经元p-Rb表达;TUNEL法检测OGD/R12h组及Ros组神经元凋亡情况。结果:OGD/R各组神经元p-Rb及E2F1的表达均较对照组增高(P<0.05),12h达最高;Ros组p-Rb及E2F1的表达减少,少于OGD/R12h组(P<0.05);Ros组p-Rb和TUNEL阳性细胞率均低于OGD/R 12h组(P<0.01),两组中大部分TUNEL阳性细胞与p-Rb表达共定位。结论:Ros可能通过抑制Rb磷酸化及E2F1介导的凋亡机制来减少缺血缺氧后的神经元凋亡。     

制备神经细胞实验性缺氧缺糖模型的简易方法

背景:在神经细胞培养中实验性缺氧缺糖在一定程度上模拟缺血性卒中,对于研究缺血性神经元损伤的进程和病理生理学机制有非常重要的用处.目的:在神经元培养时制作实验性缺氧缺糖模型.设计、时间及地点:分组对照观察,实验于2007-01/2008-03在北京大学第三医院中心实验室完成. 材料:17-19 d胎龄的Wistar大鼠.方法:细胞培养取17～19 d胎龄的Wistar大鼠的皮质神经元做原代细胞培养,并且去掉污染的非神经原细胞.缺氧缺糖的诱导分为3组:实验组将第7天的皮质神经元置于无糖甲衡盐溶液和2%去氧酶中,在37℃的潮湿保温箱中培育.空白对照组培养基为含20 mmol/L葡萄糖的无去氧酶平衡盐溶液.假性实验组培养基为含20 mmol/L葡萄糖和失活的去氧酶平衡盐溶液.主要观察指标:以血气分析进行氧浓度的测定;以相差显微镜观察实验组培养细胞神经元死亡状况;以用乳酸脱氢酶检测盒检测乳酸脱氢酶活性;以锥虫蓝染色观察缺氧缺糖对神经元存活力的影响.结果:氧浓度测定显示在加入去氧酶后培养基迅速产生缺氧状态;乳酸脱氢酶检测显示在用去氧酶和无糖平衡盐处理后,培养基中乳酸脱氢酶释放显著增加;锥虫蓝染色和相差显微镜检查显示经去氧酶和无糖平衡盐处理后实验组的细胞活力明显下降,大部分神经元在6 h死亡.结论:实验结果显示去氧酶与无精平衡盐液可联合用于神经元培养时产生缺氧缺糖状态,其在体外模拟脑缺血的相关研究中有重要作用.     

大蒜多糖预处理对缺氧缺糖/复氧复糖大鼠心肌细胞的拮抗作用

目的:研究大蒜多糖(GP)预处理对缺氧缺糖/复氧复糖损伤大鼠心肌细胞的拮抗作用研究,并初步探讨其作用机制。方法:采用连二亚硫酸钠(Na2S2O4)建立乳鼠心肌细胞糖氧剥离的A/R损伤模型,不同剂量GP(10、30和100mg/L)预处理24h后,比色法测定细胞培养液中iNOS和NO含量,测定细胞内SOD活性及MDA含量。结果:与A/R模型组比较,GP预处理可增加胞内SOD活性和培养液中iNOS活力,降低NO释放量和胞内MDA含量。结论:GP预处理对A/R损伤心肌细胞具有明显的抗氧化作用,可能与清除自由基的产生有关。     

Hypoxia and glucose independently regulate the beta-adrenergic receptor-adenylate cyclase system in cardiac myocytes.

We explored the effects of two components of ischemia, hypoxia and glucose deprivation, on the beta-adrenergic receptor (beta AR)-adenylate cyclase system in a model of hypoxic injury in cultured neonatal rat ventricular myocytes. After 2 h of hypoxia in the presence of 5 mM glucose, cell surface beta AR density (3H-CGP-12177) decreased from 54.8 +/- 8.4 to 39 +/- 6.3 (SE) fmol/mg protein (n = 10, P less than 0.025), while cytosolic beta AR density (125I-iodocyanopindolol [ICYP]) increased by 74% (n = 5, P less than 0.05). Upon reexposure to oxygen cell surface beta AR density returned toward control levels. Cells exposed to hypoxia and reoxygenation without glucose exhibited similar alterations in beta AR density. In hypoxic cells incubated with 5 mM glucose, the addition of 1 microM (-)-norepinephrine (NE) increased cAMP generation from 29.3 +/- 10.6 to 54.2 +/- 16.1 pmol/35 mm plate (n = 5, P less than 0.025); upon reoxygenation cAMP levels remained elevated above control (n = 5, P less than 0.05). In contrast, NE-stimulated cAMP content in glucose-deprived hypoxic myocytes fell by 31% (n = 5, P less than 0.05) and did not return to control levels with reoxygenation. beta AR-agonist affinity assessed by (-)-isoproterenol displacement curves was unaltered after 2 h of hypoxia irrespective of glucose content. Addition of forskolin (100 microM) to glucose-supplemented hypoxic cells increased cAMP generation by 60% (n = 5; P less than 0.05), but in the absence of glucose this effect was not seen. In cells incubated in glucose-containing medium, the decline in intracellular ATP levels was attenuated after 2 h of hypoxia (21 vs. 40%, P less than 0.05). Similarly, glucose supplementation prevented LDH release in hypoxic myocytes. We conclude that (a) oxygen and glucose independently regulate beta AR density and agonist-stimulated cAMP accumulation; (b) hypoxia has no effect on beta AR-agonist or antagonist affinity; (c) 5 mM glucose attenuates the rate of decline in cellular ATP levels during both hypoxia and reoxygenation; and (d) glucose prevents hypoxia-induced LDH release, a marker of cell injury.     

Retracted Article: Elevation of USP4 antagonizes oxygen glucose deprivation/reoxygenation-evoked microglia activation and neuroinflammation-mediated neurotoxicity via the TRAF6-NF-κB signaling

An ischemic stroke is a devastating neurological disease with the typical occurrence of brain ischemia/reperfusion (I/R) injury, and it has high mortality and disability globally. Microglia activation after a stroke results in the release of pro-inflammatory cytokines that can further aggravate brain damage. A recent study confirmed the potential role of ubiquitin-specific peptidase 4 (USP4) in the injury process. Nevertheless, the role and mechanism of USP4 during an ischemic stroke remain elusive. In this research, we simulated an I/R injury by oxygen glucose deprivation/reoxygenation (OGD/R) in vitro and confirmed the obvious down-regulation of USP4 in microglia under OGD/R conditions. Moreover, USP4 elevation antagonized the OGD/R-induced microglia proliferation and activation by suppressing the NO levels and the expression of the microglial marker IBA-1. Additionally, the overexpression of USP4 suppressed the release of microglia activation-induced pro-inflammatory cytokines, including IL-1β, IL-6, and TNF-α. Intriguingly, incubation with the conditioned medium from the microglia under OGD/R conditions induced neurotoxicity by inhibiting cell viability and increasing the LDH release, apoptosis, and caspase-3 activity, which were reversed following USP4 overexpression. Mechanism analysis corroborated that USP4 up-regulation repressed the OGD/R-induced activation of TRAF6-NF-κB signaling. Notably, restoring the TRAF6 signaling ameliorated the suppressive effects of USP4 elevation on microglia activation, inflammation, and the subsequent neuron injury. These findings suggest that USP4 may alleviate ischemic stroke by restraining microglia-mediated neuro-inflammation and neurotoxicity via the TRAF6-NF-κB pathway, due to which it is a promising therapeutic agent against strokes.

An ischemic stroke is a devastating neurological disease with the typical occurrence of brain ischemia/reperfusion (I/R) injury, and it has high mortality and disability globally.     

急性缺糖缺氧通过增强胆碱酯酶表达促进肾小管细胞的炎性损伤

目的探讨急性缺糖缺氧导致肾小管细胞损伤的机制。方法分离培养大鼠肾内巨噬细胞、肾小管上皮细胞,构建两者共培养(transwell)模型,细胞分成对照组及缺糖缺氧(Oxygen and glucose deprivation,OGD)组,给予缺糖缺氧处理细胞1h后再正常培养24h,ELISA法检测两组上清液TNF-α,IL-1β和IL-10的浓度,噻唑蓝(MTT)检测肾小管细胞活力及RTq PCR及Western Blot检测AChE的mRNA和蛋白的表达。结果在共培养上清液中,对照组与OGD相比,TNF-α(pg/ml):(231.67±36.28)VS(428.67±43.16)(P0.05),IL-1β(pg/ml):(116.67±21.64)VS(219.63±43.86)(P0.05),IL-10(pg/ml):(235.67±39.35)VS(432.67±49.72)(P0.01)。肾小管细胞活力明显降低,分别为(88.41±18.25)VS(46.98±13.87)(P0.01),OGD组巨噬细胞AChE mRNA和蛋白水平均高于对照组,分别上调了(3.82±0.73)和(2.17±0.46)倍(P0.01)。结论急性缺糖缺氧增强了肾脏巨噬细胞胆碱酯酶的表达,通过炎症介质,介导了急性缺糖缺氧性肾小管细胞损伤。