神经调节素-1β对小鼠脑缺血再灌注损伤的干预作用及可能的机制

目的 研究神经调节素-1β(NRG-1β)对小鼠脑缺血再灌注后神经行为功能,脑梗死体积,脑组织含水量,神经细胞凋亡以及胶质细胞水通道蛋白-4(AQP-4)表达的影响和神经保护的作用机制.方法 应用线栓法建立小鼠大脑中动脉闭塞再灌注(MCAO/R)模型,经颈内动脉微量注射NRG-1β(2μg/kg)干预治疗,Bederson法评价动物的神经行为功能;氯化三苯基四氮唑(TTC)染色,观察脑梗死体积;干湿重法测定脑组织含水量;免疫荧光染色检测神经细胞凋亡;免疫组织化学检测AQP-4的表达.结果 脑缺血再灌注损伤后,动物均表现神经行为功能障碍,缺血侧出现脑梗塞病灶,脑组织含水量、神经细胞凋亡数量和胶质细胞AQP-4表达均高于假手术组.与对照组相比较,NRG-1β治疗组缺血24h,动物神经行为功能损伤明显改善,凋亡神经细胞数明显减少,脑梗塞体积显著缩小(P<0.05);但脑组织含水量和AQP-4表达与对照组比较无显著性差异(P>0.05).缺血再灌注22h、46h和70h组,上述5项指标较相应的对照组均有显著性差异(P<0.05).结论 NRC-1β可能通过下调脑缺血再灌注损伤诱导的胶质细胞AQP-4表达和抑制细胞凋亡,减轻脑水肿和缩小梗死体积,从而改善动物的神经行为功能.     

神经调节素对大鼠脑缺血再灌注损伤AQP-4及GFAP表达的影响

应用线栓法经颈外-颈内动脉插线建立大脑中动脉闭塞再灌注(MCAO/R)大鼠动物模型,经颈内动脉单剂量注射1.5%神经调节素-1β(NRG-1β,0.3μg/kg)干预治疗。用干湿重法、免疫组化、免疫荧光双标记法和免疫印迹法观察NRG-1β对大鼠脑缺血再灌注损伤水通道蛋白(AQP-4)及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达的影响。结果显示:随着缺血时间延长,对照组脑组织含水量逐渐增加,NRG-1β治疗能减少MCAO/R后脑组织含水量,与对照组相比,缺血1.5～2.0h组存在显著性差异(P<0.05)。脑缺血再灌注损伤可诱导脑组织AQP-4及GFAP表达,且随着缺血缺氧时间的延长,AQP-4及GFAP蛋白的表达逐渐增加。尽管它们均在胶质细胞中表达,但在脑组织中的分布略有不同。NRG-1β治疗可以增加二者在脑中的表达水平,与对照组相比具有显著性差异(P<0.01)。以上结果提示,NRG-1β可能通过激活内在的保护机制,增强胶质细胞的活性,从而抑制MCAO/R早期脑水肿的形成过程,改善神经元的生存环境,进而干扰脑缺血再灌注损伤的病理生理过程,对缺血性脑损伤具有积极的保护作用。     

神经调节素对大鼠脑缺血再灌注损伤细胞凋亡和STAT3及GFAP表达的影响

目的 探讨神经调节素-1β(NRG-1β)对大鼠脑缺血再灌注损伤细胞凋亡、信号转导和转录激活因子3(STAT3)及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达的影响.方法 成年雄性Wistar大鼠,用线拴法经颈外-颈内动脉插线建立大脑中动脉闭塞再灌注(MCAO/R)动物模型,经颈内动脉单剂量注射1.5%NRG-1β5μl干预治疗.荧光DendEndTUNEL法检测神经细胞凋亡;免疫组织化学和免疫荧光染色枪测脑组织STAT3和GFAP表达.结果 脑缺血再灌注损伤可诱导脑组织细胞凋亡和STAT3及GFAP表达.对照组随缺血时间延长,皮质、纹状体和海马区细胞凋亡逐渐增多,STAT3和GFAP表达逐渐增强.治疗组在缺血不同时间点细胞凋亡较对照组相应脑氏显著减少(P<0.05),STAT3和GFAP表达水平较对照组相应脑区显著增强(P<0.05).结论 NRG-1β可能通过激活细胞JAK/STAT信号传导途径,促进星形细胞胶质化,启动神经细胞抗凋亡机制,对缺血性脑损伤起保护作用.     

尾静脉注射脂肪间充质干细胞修复大鼠脑缺血再灌注损伤

目的探讨经尾静脉注射脂肪间充质干细胞是否对脑缺血再灌注损伤有一定的修复作用及相关机制。方法 45只SD大鼠随机均分为假手术组(sham),模型组(I/R)和治疗组(ADMSCs)。I/R和ADMSCs组大鼠采用线栓法大脑中动脉脑缺血再灌模型(MCAO)建立局灶性脑缺血再灌动物模型。缺血2h后再灌注,6ADMSCs组再灌注0和12h经尾静脉注射2.0×10个(0.5ml)脂肪间充质干细胞,I/R组注射等量的生理盐水。再灌注24h后处死大鼠并迅速取脑组织。通过TTC染色计算脑梗塞面积;TUNEL检测缺血部分脑组织中的细胞凋亡情况;Western blot检测缺血部分脑组织中i NOS和bcl-2/bax的表达水平。结果 ADMSCs组显著降低了脑梗塞体积,抑制神经细胞凋亡,减少Bax/bcl-2蛋白比,i NOS的表达水平明显下调。结论尾静脉注射ADMSCs修复脑I/R损伤可能与抑制神经细胞凋亡和i NOS表达相关。     

肢体缺血后适应对小鼠脑缺血再灌注损伤的影响及机制

目的:建立小鼠脑缺血后进行短暂肢体缺血提高脑缺血耐受模型,确定肢体缺血后适应对脑缺血时程的影响及热休克蛋白70(HSP70)的作用,探讨肢体缺血后适应(LIPostC)对脑缺血/再灌注损伤抑制作用和机制。方法:复制小鼠大脑中动脉闭塞模型(MCAO),第1批实验将小鼠分为9组:假手术组、脑缺血/再灌注组(缺血时间分别0.5 h、1 h、1.5 h、2 h组),脑缺血/再灌注+短暂肢体缺血(LIPostC)组(0.5 h+LIPostC、1 h+LIPostC、1.5 h+LIPostC、2 h+LIPostC组)。分别观察小鼠运动行为变化;TTC染色测量脑梗死体积;HE染色观察脑组织损伤程度;TUNEL法检测神经元凋亡程度。第2批实验将小鼠随机分为4组:假手术组、脑缺血/再灌注组、MCAO+LIPostC组和MCAO+LIPostC+quercetin组(缺血时间为2 h)。术后24 h用Western blotting法检测脑皮质中HSP70蛋白表达和神经功能评分。结果:脑缺血时程影响小鼠运动行为和脑损伤程度,随脑缺血时间延长,小鼠的脑再灌注损伤程度加重,其行为缺陷和脑病理变化明显;缺血2 h组脑损伤程度比缺血1.5 h组和缺血1 h组严重(P0.05)。脑缺血后不同时间施加LIPostC显示不同程度的神经保护作用。LIPostC各组与相对应的I/R组比较,其脑再灌注损伤程度呈现不同程度减轻,行为学评分降低、脑梗死体积减小,脑皮质损伤减轻,TUNEL阳性凋亡细胞数目减少。脑缺血2 h再灌注损伤较重,但LIPostC仍具有明显的脑保护作用。以2 h脑缺血小鼠为模型进行机制研究,结果表明,LIPostC可提高缺血脑组织HSP70蛋白表达,改善神经功能,HSP70抑制剂quercetin可削弱LIPostC的这种脑保护作用。结论:LIPostC可抑制MCAO小鼠的脑缺血再灌注损伤,促进缺血脑区HSP70表达和改善神经功能。HSP70在LIPostC提高MCAO小鼠的脑缺血耐受机制中发挥重要作用。     

胡黄连苷Ⅱ对大鼠脑缺血再灌注损伤的干预作用

目的研究胡黄连苷Ⅱ对大鼠脑缺血再灌注损伤的神经保护作用。方法应用线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞再灌注(MCAO/R)模型,经尾静脉注射胡黄连苷Ⅱ(10mg/kg)和丹参素钠(10mg/kg)干预治疗,Bederson法评价动物的神经行为功能,氯化三苯基四氮唑(TTC)染色观察脑梗死体积,组织病理学观察神经细胞结构,原位缺口末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡。结果脑缺血再灌注损伤后,大鼠均表现神经行为功能障碍,缺血侧出现脑梗塞病灶,神经细胞凋亡数量均高于假手术组。胡黄连苷Ⅱ和丹参素钠治疗后,神经细胞凋亡数量明显减少、脑梗塞体积显著缩小,动物神经行为功能明显改善,与模型对照组比较均有显著性差异(P0.05)。胡黄连苷Ⅱ组脑梗塞体积显著小于丹参素钠组(P0.05)。结论胡黄连苷Ⅱ可能通过抑制细胞凋亡,缩小梗死体积而改善大鼠的神经行为功能。     

CART肽抑制缺血再灌注小鼠脑组织水通道蛋白4表达并减轻脑水肿

目的:研究可卡因及苯丙胺调节转录物(CART)肽对小鼠脑缺血再灌注急性期脑水肿的作用,并探讨其作用机制。方法:清洁级雄性ICR小鼠随机分为假手术(sham)组、大脑中动脉栓塞(MCAO)组和CART组,复制小鼠MCAO模型以模拟局灶性脑缺血再灌注损伤病理过程,TTC染色法计算脑梗死体积及脑水肿体积,干湿重法测定脑组织中水含量,通过检测伊文思蓝含量判断血脑屏障(BBB)的完整程度,免疫荧光和Western blot观察脑组织水通道蛋白4(AQP-4)的表达变化。结果:小鼠MCAO后24 h,CART肽处理组小鼠脑梗死体积和脑水肿体积均明显小于MCAO组(P0.01),脑组织水含量亦明显低于MCAO组(P0.01)。伊文思蓝测定表明,CART肽能够有效维持血脑屏障的完整性。免疫荧光和Western blot结果显示,MCAO小鼠脑组织中AQP-4表达明显升高,而CART处理明显抑制脑缺血再灌注诱导的AQP-4表达(P0.05)。结论:CART肽可减轻脑缺血再灌注损伤小鼠急性期脑水肿,维持血脑屏障完整性,其作用机制可能与抑制脑组织AQP-4表达水平密切相关。     

UCF-101对大鼠脑缺血再灌注后凋亡抑制蛋白XIAP表达的影响

目的观察UCF-101对大鼠脑缺血再灌注损伤后神经元凋亡及凋亡抑制蛋白XIAP表达的影响,探讨UCF-101对缺血性脑损伤的神经保护作用。方法采用线栓法建立Wistar大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)2h再灌注模型,随机将大鼠分为假手术组、缺血再灌注组及UCF-101处理组,于再灌注后24h取脑,采用TTC法测梗死体积,TUNEL法检测神经元凋亡,免疫组化法观察脑组织神经元XIAP蛋白的表达。结果假手术组未见梗死现象,偶见凋亡神经细胞,神经元中可见棕黄色XIAP颗粒散在分布于核膜周围胞浆中。与假手术组比较,缺血再灌注组可见梗死灶,脑组织凋亡细胞数明显增加,XIAP的表达明显降低(P<0.05);与缺血再灌注组比较,UCF-101处理组梗死体积明显缩小(P<0.05),脑组织凋亡细胞数减少,XIAP的表达均明显增加(P<0.05)。结论 UCF-101神经保护作用可能与上调脑组织神经元XIAP蛋白的表达和抑制神经元的凋亡有关。     

UCF-101对大鼠脑缺血再灌注损伤的神经保护作用

目的观察UCF-101对大鼠脑缺血再灌注损伤后神经元凋亡及Caspase-9蛋白表达的影响,探讨UCF-101对缺血性脑损伤的神经保护作用。方法随机将大鼠分为假手术组、缺血再灌注组及UCF-101处理组。采用线栓法建立Wistar大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)2h再灌注模型,于再灌注后24h取脑,采用TTC法测梗死体积,TUNEL法检测神经元凋亡,免疫组化法观察脑组织神经元Caspase-9蛋白的表达。结果假手术组未见梗死现象,与假手术组比较,缺血再灌注组脑组织凋亡细胞数和Caspase-9的表达均明显升高(P0.05)。与缺血再灌注组相比,UCF-101处理组梗死体积明显缩小(P0.05),UCF-101处理组脑组织凋亡细胞数和Caspase-9的表达均明显减少(P0.05)。结论 UCF-101可能通过下调脑组织神经元Caspase-9蛋白的表达,抑制神经元的凋亡而发挥神经保护作用。     

银杏叶提取物对局灶性脑缺血再灌注后GFAP表达的影响

目的研究银杏叶提取物(extract of Ginkgo biloba,EGB)对局灶性脑缺血再灌注后星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达的影响。方法大脑中动脉插线法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型。75只Wistar大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组、EGB治疗组。缺血2h再灌注48h后,采用免疫组织化学法检测脑组织内GFAP蛋白的表达。结果缺血再灌注后可诱导脑组织GFAP表达增强,EGB可抑制缺血再灌注后GFAP的表达(P<0.05)。结论局灶性脑缺血再灌注后,可诱导脑组织GFAP表达增强,EGB可抑制脑缺血后星形胶质细胞GFAP的高表达,提示EGB可能对缺血诱导的星形胶质细胞活化具有抑制作用,这可能是EGB抗脑缺血损伤保护神经元作用的机制之一。     

Neuregulin attenuated cerebral ischemia-Creperfusion injury via inhibiting apoptosis and upregulating aquaporin-4

It has been demonstrated that neuregulin-1beta (NRG-1beta) plays a neuroprotective role in cerebral ischemic injury, however, its defined mechanisms and the perfect treatment window are still elusive. Therefore, we established the animal model of MCAO/R to evaluate cerebral damage. As a result, neurological deficit scores were increased, and a small infarction focus could be seen in ischemic cortex in the control group at ischemic 0.5h/reperfusion 24h. With the duration of ischemia time, deficit scores and infarction sizes obviously elevated in the control group. A large number of positive-apoptotic cells were widespread in the ischemic cortex. Simultaneously, the expression of AQP-4 mRNA and its protein increased. NRG-1beta significantly improved neurological function, decreased the infarction volume, and elevated the expression levels of AQP-4 compared with that in the control group. The therapeutic effect of NRG-1beta was notable, especially at the ischemic 1.0h. These results demonstrate that NRG-1beta might play a neuroprotective effect on cerebral ischemia and reperfusion by inhibiting mitochondrial apoptosis pathway and regulating the activation of AQP-4. The perfect treatment window is at ischemic 1.0h after MCAO.     

大鼠脑缺血/再灌注过程中葡萄糖转运体1在缺血半影区的表达

目的:研究局灶性脑缺血大鼠在不同缺血时间和不同再灌注时间的脑梗塞体积比、皮质半影区葡萄糖转运体1(GLUT1)转录水平和蛋白水平的表达。方法:用线栓法复制大鼠局灶性脑缺血模型,用KontronIBAS2.5全自动图像分析系统进行图像分析脑梗塞体积比;剥取缺血半影区皮质组织,采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR),测定GLUT1mRNA水平的变化;用免疫组织化学半定量测定GLUT1蛋白水平的变化。结果:脑缺血1h后再灌注脑梗塞体积明显小于缺血3h再灌注。GLUT1mRNA自1h即开始升高,24h到达高峰,1周时仍高于假手术对照组;缺血3h再灌注组在3h开始升高,24h到高峰,1周后仍高于正常,但升高幅度不及MCAO1h/R组。MCAO1h/R组GLUT1蛋白水平自3h开始升高,24h达到高峰,1周时接近正常;MCAO3h/R组GLUT1在3h下降,继之升高,24h到高峰,1周时接近正常。结论:GLUT1在缺血半影区的表达上调,可能是机体对缺血损伤的保护性反应。     

葡萄糖转运体3在脑缺血/再灌注后半影区表达的变化及意义

目的:研究大鼠局灶性脑缺血不同缺血时间和不同再灌注时间的脑梗塞体积比、皮质半影区葡萄糖转运体3(GLUT3)转录水平和蛋白水平的表达。方法:用线栓法复制大鼠局灶性脑缺血模型,用Kontron IBAS2.5全自动图像分析系统检测脑梗塞体积比;剥取缺血半影区皮质组织,采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)测定GLUT3 mRNA水平的变化;用免疫组织化学方法半定量测定GLUT3蛋白水平的变化。结果:脑缺血1 h后再灌注组的脑梗塞体积明显小于缺血3 h再灌注组梗塞体积。GLUT3自3 h即开始升高,24 h到达高峰,1周时仍高于假手术对照组;缺血3 h再灌注组在3 h有一下降点,然后升高,24 h到高峰,1周时接近正常水平。GLUT3蛋白水平的表达与mRNA相符合。结论:GLUT3在缺血半影区的表达上调,可能是机体对缺血／再灌注的保护性反应。     

他米巴罗汀减轻大鼠脑缺血再灌注损伤

目的探讨他米巴罗汀(Am80)对大鼠脑缺血再灌注损伤(CIR)的作用。方法将大鼠随机分为:假手术组(sham)、模型组(I/R)和他米巴罗汀干预组(Am80,灌胃给予Am80 6 mg/kg)。采用线栓法建立大脑中动脉栓塞(MCAO)模型。术后24 h断头取脑,在处死前采用双盲法进行神经行为学评分;TTC染色测定脑梗死体积;Western blot和RT-q PCR法分别检测RARα、Bcl-2和Bax蛋白及mRNA的表达。结果 Am80可显著改善MCAO大鼠神经功能缺损,有效地降低脑梗死体积(P0.01),上调RARα和Bcl-2表达(P0.01),降低Bax的表达(P0.01)。结论他米巴罗汀对脑缺血再灌注损伤大鼠有保护作用,其作用可能与抗凋亡有关。     

sCR1-SCR15-18蛋白减轻补体介导的大鼠脑缺血/再灌注损伤

目的: 探讨补体在大鼠大脑缺血/再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)损伤中的作用及重组人可溶性补体受体Ⅰ型SCR15-18蛋白(sCR1-SCR15-18)的保护作用。方法: 75只雄性SD大鼠,随机分为假手术组、I/R组和sCR1 -SCR15-18保护组。采用线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞模型(middle cerebral artery occlusion MCAO),缺血2 h,再灌注24 h后,进行神经功能学评分,测定脑梗死体积、大脑皮质髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活性,观察大脑皮质区补体C3b沉积和病理改变。结果: 缺血/再灌注24 h后,sCR1-SCR15-18保护组神经功能学评分,脑梗死体积及脑皮质MPO活性明显低于I/R组(P<0.05);sCR1 -SCR15-18保护组缺血脑组织补体C3b沉积明显减少,病理损伤减轻。结论: 补体在脑I/R损伤中起一定作用,sCR1-SCR15-18蛋白对大鼠I/R损伤脑具有保护作用。