全脑缺血再灌注损伤大鼠海马神经元凋亡:调节蛋白Bcl-2和Bax的表达(英文)

背景:脑缺血再灌注对中枢神经系统的影响,除了急性期的细胞坏死,还有迟发性的神经元凋亡。目的:观察大鼠全脑缺血不同再灌注阶段海马神经元凋亡率、坏死率及凋亡调节蛋白Bcl-2和Bax的表达情况,并探讨其对全脑缺血再灌注损伤的调节作用。设计:随机对照实验。单位:首都医科大学附属北京天坛医院的神经外科和麻醉科。材料:实验于2003-01/2004-01在首都医科大学附属北京神经外科研究所完成。选择清洁级成年雄性健康Wistar大鼠33只,随机分5组,缺血再灌注24h组7只、缺血再灌注48h组7只、缺血再灌注72h组7只、缺血再灌注7d组7只和假手术对照组5只。干预:制备大鼠全脑缺血再灌注模型。分别于再灌注24,48,72h和7d取脑海马组织,用流式细胞仪检测细胞凋亡率,坏死率,Bcl-2和Bax蛋白在大鼠脑海马神经元中的表达情况。主要观察指标:①流式细胞仪检测各组大鼠脑海马组织细胞凋亡率和坏死率。②Bcl-2和Bax蛋白表达百分率。结果:33只大鼠全部进入结果分析。①缺血再灌注7d组海马神经元的凋亡率最高犤(24.59±0.97)%犦,坏死率峰值出现在缺血再灌注24h组犤(16.67±1.04)%犦,明显高于假手术对照组犤(1.28±0.50)%,(0.90±0.38)%犦(P<0.01)。②假手术对照组Bcl-2表达极低犤(1.07±0.27)%犦,但Bax有高表达犤(46.09±5.37)%犦。③Bcl-2蛋白峰值出现在缺血再灌注后48h犤(14.41±0.67)%犦,而Bax蛋白峰值出现在缺血再灌注之后72h犤(77.38±1.52)%犦。结论:全脑缺血再灌注损伤后海马神经元凋亡率逐渐增高,凋亡调控基因Bcl-2和Bax表达异常增高,提示Bcl-2和Bax蛋白参与了全脑缺血再灌注损伤的凋亡调节。     

刺五加皂甙对缺氧复氧性神经元损伤的保护作用

目的:从细胞分子水平研究刺五加皂甙(acanthopanaxsenticosussaponins,ASS)对培养神经元缺氧复氧损伤的保护作用及其机制。方法:取孕13～15dICR胎鼠大脑皮质神经元进行原代分离培养,建立缺氧复氧诱导的皮质神经元损伤模型。随机分成正常对照组、缺氧复氧组及ASS组;用MTT法测定神经元存活率,用硝酸还原酶法测定细胞培养上清液中一氧化氮合酶(NOS)的含量,用流式细胞仪检测神经元凋亡率。结果:神经元缺氧2,4,6,8h复氧24h后,存活率分别为(0.604±0.022)%,(0.592±0.017)%,(0.543±0.037)%,(0.534±0.021)%;缺氧8h复氧24h后,神经元凋亡率由(4.13±0.87)%增加至(31.34±0.85)%,NOS含量由(5.23±0.28)μmoL/L增加至(11.39±0.21)μmoL/L(P<0.01);ASS组神经元存活率、神经元凋亡率、NOS含量分别为(0.636±0.021),(16.37±0.66)%,(8.02±0.18)μmoL/L,与缺氧8h复氧24h比较差异有非常显著性意义(P<0.01)。结论:ASS对缺氧复氧引起的神经元损伤有保护作用;ASS可能是通过抑制一氧化氮的释放、抑制神经元凋亡来拮抗神经元损伤。     

缺血缺氧及再灌注后海马神经元损伤的时间窗特性

目的：探讨缺血缺氧及再灌注损伤后大鼠海马神经元在伤后不同时间的凋亡及死亡特性，阐明神经元损伤发生的时间窗特征。方法：实验于2004—05／06在解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所进行。体外培养胚胎大鼠海马神经元，模拟临床缺血过程致神经元缺氧损伤，采用Annexin V联合PI标记和流式细胞检测技术观察伤后不同时间点的凋亡与死亡情况。结果：海马神经元缺氧损伤后，其细胞损伤的形式为凋亡和坏死同时存在；模拟缺血15，30min，1．0，1．5，2．0，2．5和3．0h，其坏死率分别为(1．37&;#177;0．12)％，(3．71&;#177;0．34)％，(16．47&;#177;1．27)％，(18．73&;#177;2．02)％，(19．77&;#177;2．32)％，(22．13&;#177;2．12)％和(28．78&;#177;2．69)％，相互间差异有显著性意义(P&;lt;0．05)，各时间点的凋亡率分别为(6．23&;#177;1．67)％，(6．56&;#177;2．38)％，(6．73&;#177;2．42)％，(6．95&;#177;1．89)％，(7．16&;#177;2．82)％，(6．93&;#177;2．56)％和(7．23&;#177;2．89)％，凋亡率无明显变化(P&;gt;0．05)。各时间点再恢复糖和氧供应后至24h，海马神经元存活率进一步明显下降，坏死率进一步增多，各时间点神经元坏死率分别为(6．98&;#177;1．23)％，(8．46&;#177;1．37)％，(17．68&;#177;2．97)％，(20．79&;#177;3．16)％，(21．67&;#177;3．05)％，(35．53&;#177;3．33)％和(50．22&;#177;4．19)％，差异亦有显著性意义(P&;lt;0．05)；凋亡率亦逐渐增多，模拟缺血15，30min，1．0，1．5和2．0h时间点的再灌注24h，其神经元凋亡率分别为(11．89&;#177;2．06)％，(14．92&;#177;2．64)％，(28．67&;#177;3．05)％，(44．67&;#177;3．78)％和(61．67&;#177;4．89)％，差异有显著性意义(P&;lt;0．05)，但模拟缺血2．5h和3．0h时间点再灌注24h的神经元凋亡率为(27．76&;#177;3．15)％和(12．67&;#177;2．27)％，其凋亡率反而显示明显下降。结论：凋亡是延迟性神经元死亡的重要通路，脑缺血缺氧的干预治疗时间窗可以提前至2h内。     

异丙酚对全脑缺血再灌注损伤大鼠的脑保护作用及其机制

背景静脉麻醉药异丙酚可能通过抗凋亡作用保护脑缺血神经元 ,但是,异丙酚抗凋亡作用的研究还很少,机制尚不明确. 目的观察异丙酚对大鼠全脑缺血再灌注损伤神经元凋亡率、坏死率和凋亡相关基因蛋白表达的影响,探讨异丙酚的脑保护作用及其机制. 设计随机对照的实验研究. 地点和对象在首都医科大学附属北京神经外科研究所进行研究.成年雄性 Wistar 大鼠 19只,随机分为缺血组( n=7)、异丙酚组( n=7)和假手术对照组( n=5). 干预制备大鼠全脑缺血再灌注模型.异丙酚组再灌注开始后立即静脉输注异丙酚 1.5 mL/h,持续 30 min.于再灌注 24 h取脑,用流式细胞仪检测凋亡率,坏死率, bcl-2, Bax和 p53蛋白在大鼠海马神经元中的表达情况. 主要观察指标凋亡率,坏死率, bcl-2, Bax和 p53蛋白在大鼠海马神经元中的表达情况. 结果异丙酚组海马神经元的凋亡率和坏死率 [(7.01± 0.79)%和 (12.80± 0.92)% ]较缺血组 [(10.89± 0.80)%和 (16.67± 1.04)% ]明显降低 (P< 0.01).异丙酚组 Bax和 p53蛋白表达 [(49.93± 5.41)%和 (10.34± 1.65)% ]较缺血组 [(57.05± 1.91)%和 (13.84± 0.97)% ]明显降低 (P分别 < 0.05和 0.01),而异丙酚组 bcl 2蛋白表达( 9.45± 1.16)%较缺血组( 9.69± 0.94)%未见显著性差异 (P >0.05). 结论异丙酚能够降低大鼠全脑缺血再灌注神经元的凋亡率和坏死率,起到脑保护作用,其机制可能与降低促凋亡基因 Bax和 p53蛋白的表达有关.     

脊髓缺血再灌注损伤后神经元凋亡与热休克蛋白全部还是部分影响

目的诱导抗细胞凋亡的热休克蛋白大量表达,观察其对兔热休克模型脊髓缺血再灌注损伤神经元凋亡的影响.方法实验于2004-06/09在苏州大学附属第一医院骨科实验室完成.6～8个月新西兰大白兔66只,随机分为3组①热休克组30只,先制成兔热休克模型,24 h后再按脊髓缺血再灌注模型操作.②缺血组30只,单纯制成脊髓缺血再灌注模型.③假手术组6只.除不夹闭腹主动脉外,其余操作同缺血组.④实验过程于再灌注后8,16,24,48,72 h 5个时间点热休克组及缺血组各随机抽取6只兔(假手术组6只于8 h取出)后肢运动功能进行评分(0分为全瘫,5分为正常)采用Jacob法.后肢运动功能评分后,处死兔并取L2-5脊髓组织观察热休克蛋白70的表达量行免疫组织化学染色法,观察脊髓神经元凋亡情况采用原位缺口末端标记法染色法.计算脊髓前角神经元凋亡率[凋亡率=阳性神经元数/(阳性神经元数+阴性神经元数)×100%].结果66只白兔均进入结果分析.①兔后肢运动功能Jccob评分24,48,72 h热休克组明显优于缺血组(t=2.825～2.953,P＜0.05).②兔脊髓组织热休克蛋白表达情况8,16,24,48 h热休克组表达量显著高于缺血组(t=8.337～20.470,＜0.01).③兔脊髓灰质神经元凋亡结果8,16,24 h热休克组明显少于缺血组[(19.73±3.71)%比(20.87±3.33)%,(27.29±4.20)%比(36.05±5.20)%,(20.64±4.34)%比(35.28±4.27)%,(t=3.884～5.462,P＜0.05)].结论热休克蛋白可以明显抑制脊髓缺血再灌注损伤后的神经元凋亡,保护脊髓功能.同时提示热休克蛋白不能全方位地抑制神经元凋亡,部分神经元的凋亡对兔后肢运动不产生显著影响.     

胰岛素对大鼠脑缺血再灌注时神经元凋亡及其相应基因的调控

目的观察胰岛素(insulin,RI)对缺血再灌注损伤后细胞凋亡及其相应基因的调控作用,评估RI对脑缺血再灌注损伤的保护作用。方法将健康wistar大鼠56只,随机分为对照组、缺血再灌注盐水组(NS)、缺血再灌注胰岛素组(RI)。采用pulsinelli4血管阻塞模型,观察RI、NS在4,24,48h海马CA1区存活神经元数目,TUNEL阳性细胞数目,Bcl-2蛋白的表达,以观察比较缺血再灌注阶段细胞凋亡的变化。结果再灌注NS组CA1区神经元数目(36±6)个/mm2较再灌注RI组(88±9)个/mm2少(t=3.34,P<0.01)。再灌注后CA1区细胞凋亡数:4h时再灌注NS组(12±3)个/mm2高于再灌注RI(8±1)个/mm2和假手术组(2±1)个/mm2:组间比较,F=127.66,P<0.001。Bcl-2对海马CA1细胞凋亡评估4h时,再灌注NS组43.0±9.8,高于再灌注RI组24.0±5.4和假手术组2.7±0.8。结论全脑缺血再灌注时急用RI可减轻脑缺血再灌注神经元凋亡,对脑缺血再灌注损伤引起的神经元延迟性坏死有保护作用。     

基因芯片评估异丙酚对全脑缺血再灌注大鼠凋亡相关基因表达的影响

背景异丙酚可能具有抗凋亡作用,从而保护脑缺血神经元耐受缺血性损伤.但是,异丙酚抗凋亡作用的机制还有待深入研究.目的探讨异丙酚对全脑缺血再灌注损伤大鼠神经细胞凋亡和凋亡相关基因表达的影响.设计随机对照的实验研究.单位北京天坛医院神经外科.材料实验于2003-01/2004-01在首都医科大学附属北京神经外科研究所进行研究.成年雄性Wistar大鼠23只,随机分为缺血组(9只)、异丙酚组(9只)和假手术对照组(5只).干预制备大鼠全脑缺血再灌注模型.异丙酚组再灌注开始后立即静脉输注异丙酚1.5 mL/h,持续30 mino每组取5只大鼠于再灌注24 h取脑,用流式细胞仪检测凋亡率和坏死率.缺血组和异丙酚组各取4只大鼠,利用基因芯片结合图像分析技术检测凋亡相关基因的差异表达情况.主要观察指标①凋亡率和坏死率.②基因芯片检测凋亡相关基因的差异表达情况.结果异丙酚组海马神经元的凋亡率和坏死率[(7.01±0.79)%和(12.80±0.92)%]较缺血组[(10.89±0.80)%和(16.67±1.04)%]明显降低(P＜0.01).与缺血组比较,异丙酚组凋亡蛋白酶激活因子(apoptotic protease activatingfactor 1,PAF1)、DEFT和STM-2三个凋亡相关基因下调.结论异丙酚具有脑保护作用,其机制可能与APAF1,EFT和STM-2三个凋亡相关基因下调有关.     

钙预适应对缺血再灌注心肌细胞的保护作用

目的:从细胞水平研究钙预适应对培养心肌细胞的缺血再灌注损伤是否具有保护作用。方法:实验选用3日龄健康清洁级SD乳鼠15只,雌雄不限,体质量10～15g。体外分离培养SD乳鼠心肌细胞,以模拟缺血溶液和模拟再灌注溶液模拟体内缺血再灌注过程,将培养心肌细胞随机分别用正常对照组、缺血再灌注组、钙适应缺血再灌注组,实验结束后检测心肌细胞活性、培养基乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LDH)水平和心肌细胞凋亡。结果:模拟缺血再灌注可引起明显的心肌细胞损伤,无钙复钙可明显减少模拟缺血再灌注对心肌细胞的损伤,钙适应缺血再灌注组细胞的台盼蓝摄取率、LDH活性、凋亡指数犤(6.2±1.2)%,(1592.0±111.7)μkat/L,(6.2±0.4)%犦均明显低于缺血再灌注组犤(24.6±1.8)%,(2873.9±43.3)μkat/L,(10.6±0.6)%犦(t=19.02,23.92,13.64,P<0.01)。结论:在细胞水平上证实了无钙复钙预适应对缺血再灌注心肌细胞有明显的保护作用。     

全脑缺血再灌注损伤大鼠海马神经元凋亡调节蛋白Bcl-2和Bax的表达

背景:脑缺血再灌注对中枢神经系统的影响,除了急性期的细胞坏死,还有迟发性的神经元凋亡.目的:观察大鼠全脑缺血不同再灌注阶段海马神经元凋亡率、坏死率及凋亡调节蛋白Bcl-2和Bax的表达情况,并探讨其对全脑缺血再灌注损伤的调节作用.设计:随机对照实验.单位:首都医科大学附属北京天坛医院的神经外科和麻醉科.材料:实验于2003-01/2004-01在首都医科大学附属北京神经外科研究所完成.选择清洁级成年雄性健康Wistar大鼠33只,随机分5组,缺血再灌注24 h组7只、缺血再灌注48 h组7只、缺血再灌注72 h组7只、缺血再灌注7 d组7只和假手术对照组5只.干预:制备大鼠全脑缺血再灌注模型.分别于再灌注24,48,72 h和7 d取脑海马组织,用流式细胞仪检测细胞凋亡率,坏死率,Bcl-2和Bax蛋白在大鼠脑海马神经元中的表达情况.主要观察指标:①流式细胞仪检测各组大鼠脑海马组织细胞凋亡率和坏死率.②Bcl-2和Bax蛋白表达百分率.结果:33只大鼠全部进入结果分析.①缺血再灌注7 d组海马神经元的凋亡率最高[(24.59±0.97)%],坏死率峰值出现在缺血再灌注24 h组[(16.67±1.04)%],明显高于假手术对照组[(1.28±0.50)%,(0.90±0.38)%](P＜0.01).②假手术对照组Bcl-2表达极低[(1.07±0.27)%],但Bax有高表达[(46.09±5.37)%].③Bcl-2蛋白峰值出现在缺血再灌注后48 h[(14.41±0.67)%],而Bax蛋白峰值出现在缺血再灌注之后72 h[(77.38±1.52)%].结论:全脑缺血再灌注损伤后海马神经元凋亡率逐渐增高,凋亡调控基因Bcl-2和Bax表达异常增高,提示Bcl-2和Bax蛋白参与了全脑缺血再灌注损伤的凋亡调节.     

神经生长因子对新生大鼠脑神经元细胞缺氧缺血损伤的保护作用

目的:观察神经生长因子对新生大鼠脑神经元细胞缺氧缺血性损伤的保护作用。方法:实验于2004-01/06在东南大学临床医学院中心实验室完成。①体外培养新生脑皮质神经元细胞后,改良Goldberg方法建立神经元细胞“缺氧缺血”损伤模型。②应用光学显微镜、透射电镜观察不同组之间(正常组、缺氧缺血组、缺氧缺血后即刻给以神经生长因子-80μg/L治疗组)神经元细胞形态、超微结构改变。③应用细胞免疫化学方法检测神经生长因子治疗组细胞色素C基因在转录及翻译水平的表达,与正常组及缺氧缺血组进行比较。结果:①光镜测量缺氧缺血组细胞突起长度明显低于正常组和治疗组[(7.591±1.354),(23.7595±0.945),(23.466±1.005)μm],而其细胞色素C阳性率及AIFmRNA表达相对含量明显高于另两组[(69.318±6.646)%,(41.193±4.472)%,(41.817±4.364)%,P<0.05]。上述测值正常组与治疗组差异无显著性(P>0.05)。②透射电镜观察细胞:缺氧缺血对照组细胞核形状不规则,染色质凝聚成块,核周间隙明显增厚,线粒体肿胀空泡化;正常组神经元细胞及治疗组神经元细胞核大呈圆形或椭圆形,常染色质均匀分布,可见明显的核仁,胞浆内线粒体、粗面内质网结构清晰,核糖体丰富。结论:①体外培养新生大鼠脑皮质神经元细胞,剥夺氧及糖6h后能够模拟缺氧缺血性神经元细胞损伤。与正常组相比,缺氧缺血模型组光镜及电镜示凋亡小体存在,线粒体结构异常;细胞色素C细胞免疫化学示阳性率明显增加。②适宜浓度(80μg/L)的外源性神经生长因子能够促进缺新生大鼠脑缺氧缺血性神经元细胞修复,保护线粒体。