白细胞介素1β转化酶在脑缺血再灌注损伤中的表达及对细胞凋亡的调节作用

背景细胞凋亡是缺血再灌注损害的重要形式之一,白细胞介素1β转化酶是细胞凋亡关键调节因子,其激活可导致蛋白降解引起细胞凋亡.目的观察在脑缺血再灌注过程中白细胞介素1β转化酶基因的表达及其与细胞凋亡的关系,探讨其在调控脑缺血后细胞凋亡中的作用.设计随机对照试验.材料实验于1996-03/2000-12在解放军第三军医大学神经科学中心完成.选择成年Wistar大鼠64只,随机分为2组,脑缺血再灌注组采用四血管阻塞全脑缺血模型,缺血30 min后再灌注,根据处死时间分为再灌注3,6,12,24,48,72 h和7 d共7个时间点,每个时间点8只.假手术组8只,仅分离,未夹闭双侧颈总动脉.方法假手术组和脑缺血再灌注组再灌注后每个时间点随机选取4只大鼠采用免疫组化和原位杂交检测.其余4只用于原位末端标记检测.主要观察指标①各组大鼠脑组织白细胞介素1β转化酶蛋白和mRNA的表达.②各组大鼠脑组织神经细胞凋亡情况.结果64只大鼠全部进入结果分析.①各组大鼠脑组织白细胞介素1β转化酶mRNA和蛋白的表达假手术组脑组织多数脑区白细胞介素1β转化酶mRNA和蛋白有少量表达,脑缺血组白细胞介素1β转化酶mRNA和蛋白在神经元内及小胶质细胞均有表达,分布在大脑皮质、小脑蒲肯野细胞、海马及皮质下白质.在缺血再灌注12 h后白细胞介素1β转化酶基因表达增加,48～72 h为表达高峰,第7天表达下降.②各组大鼠脑组织神经细胞凋亡情况细胞凋亡在缺血再灌注12 h出现[(49.4±6.8)个/切片],高峰时间在72 h[(228.6±29.8)个/切片],且白细胞介素1β转化酶蛋白和mRNA的表达在分布上与神经细胞凋亡的发生有显著相关性(r=0.89,0.68,P＜0.05).结论①白细胞介素1β转化酶蛋白和mRNA的表达增加,与缺血后细胞凋亡有显著相关性,从时间上支持白细胞介素1β转化酶表达是导致细胞凋亡的重要因素.②在脑缺血再灌注过程中大脑皮质、海马及基底节区是凋亡细胞的多发部位,而这些部位也是白细胞介素1β转化酶表达增高的区域,进一步证明缺血后白细胞介素1β转化酶的表达参与神经细胞凋亡的调节.     

大鼠急性全脑缺血再灌注细胞凋亡及白细胞介素1—β转化酶基因表达变化

目的：探讨急性全脑缺血再灌注后细胞凋亡及白细胞介素1-β转化酶（ICE）表达变化。方法：“四血管闭法”复制大鼠全脑缺血再灌注模型,应用流式细胞术（FCM）检测细胞凋亡、应用逆转录聚合聚链式反应（PT-PCR）技术检测ICEmRNA表达。结果：缺血30min再灌注,随缺血再灌注时间延长,DNA断裂百分率增高,再灌注24h达高峰,ICEmRNA表达呈增强趋势,再灌注6h达高峰,再灌注24h表达呈下降趋势,但仍表达较高水平。结果：ICE参与大鼠急性全脑缺血再灌注神经细胞凋亡的调控,其表达增强,促进神经细胞凋亡。     

亚低温处理脑缺血再灌注损伤后细胞间黏附分子-1的表达变化

目的观察亚低温处理大鼠脑缺血再灌注损伤后缺血侧脑组织细胞间黏附分子-1(intercellularadhesionmolecule-1,ICAM-1)的表达变化,探讨与损伤神经细胞凋亡的关系。方法采用大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,大脑中动脉阻塞2h,再灌注损伤12h,用原位缺口末端标记(TUNEL)法、反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术和斑点印迹杂交(Dotblotting)法分别检测假手术组、对照组和亚低温组缺血侧脑组织凋亡细胞百分率、ICAM-1mRNA和ICAM-1蛋白表达水平。结果对照组缺血侧脑组织ICAM-1mRNA、ICAM-1蛋白表达水平和凋亡细胞百分率明显高于假手术组;亚低温组缺血侧脑组织ICAM-1mRNA、ICAM-1蛋白表达水平和凋亡细胞百分率较对照组明显降低。结论亚低温的抗脑缺血再灌注损伤后损伤神经细胞凋亡作用可能与其下调缺血侧脑组织ICAM-1表达有关。     

亚低温处理脑缺血再灌注损伤后细胞间黏附分子—l的表达变化

目的 观察亚低温处理大鼠脑缺血再灌注损伤后缺血侧脑组织细胸间黏附分子-1(intercellular ahesion molecule-1,ICAM-1)的表达变化,探讨与损伤神经细胞凋亡的关系.方法 采用大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,大脑中动脉阻塞2h,再灌注损伤12h,用原位缺口末端标记(TUNEL)法、反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术和斑点印迹杂交(Dot blotting)法分别检测假手术组、对照组和亚低温组缺血侧脑组织凋亡细胞百分率、ICAM、1 mRNA和ICAM-1蛋白表达水平。结果 对照组缺血侧脑组织ICAM-1 mRNA、ICAM-1蛋白表达水平和凋亡细胞百分率明显高于假手术组；亚低温组缺血侧脑组织ICAM-1 mRNA、ICAM-1蛋白表达水平和凋亡细胞百分率较对照组明显降低。结论 亚低温的抗脑缺血再灌注损伤后损伤神经细胞凋亡作用可能与其下调缺血侧脑组织ICAM-1表达有关。     

电针预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤后炎性因子及细胞凋亡的影响

目的探讨电针预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤后白细胞介素(IL)-1β、IL-6含量及细胞凋亡的影响。方法 36只清洁级雄性Sprague-Dawley大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组和电针预处理组,每组12只。大脑中动脉阻塞(MCAO)建立脑缺血2 h再灌注模型。再灌注后24 h,酶联免疫吸附法检测血清、脑组织IL-1β、IL-6的含量,TUNEL染色检测缺血半暗区神经细胞凋亡。结果与模型组比较,电针预处理组大鼠血清、脑组织IL-1β、IL-6的含量明显下降(P0.01),TUNEL阳性细胞数显著下降(P0.001)。结论电针预处理降低炎症反应,减少细胞凋亡。     

脑缺血再灌注后皮质区和纹状体区细胞周期蛋白D1和周期蛋白依赖性蛋白激酶4基因表达对神经细胞凋亡的影响

背景：脑缺血再灌注后细胞周期蛋白的表达以其在凋亡机制中的作用为主，部分细胞凋亡是由于细胞增殖周期的异常调控所致。目的：研究脑缺血再灌注后细胞周期蛋白D1(cyclin D1)和周期蛋白依赖性蛋白激酶4(cyelin dependent kinase，CDK4)基因表达及其与神经细胞凋亡的关系。设计：随机对照的实验研究。地点和材料：本实验在青岛大学医学院脑血管病研究所和山东省脑血管病防治重点实验室完成。成年健康雌性SD大鼠36只，体质量230～270g，清洁级，由中国科学院上海实验动物中心提供。将动物随机分为假手术组4只和实验组32只，实验组再进一步分为缺血1．5h再灌注2，6，12h，1，2，3，7和14d亚组，每组4只。方法：全部实验均由本文作者完成。具体方法：应用线栓法经左侧颈外-内动脉插线建立SD大鼠大脑中动脉阻塞再灌注模型，原位末端标记法检测脑缺血再灌注后神经细胞凋亡的变化，原位杂交技术检测cyclin D1 mRNA葙CDK4 mRNA的表达。结果：脑缺血再灌注2h脑组织即开始出现凋亡神经细胞，并于1d和2d分别在皮质区和纹状体区达高峰(分别为72．80&;#177;4．66和96．75&;#177;4．37)。神经细胞cyclin D1 mRNA和CDK4 mRNA的表达分别于再灌注2h和6h开始逐渐增强，并于12h和1d分别在皮质区和纹状体区达高峰(皮质区分别为94．50&;#177;2．75和85．75&;#177;3．73，纹状体区分别为88．25&;#177;5．06和89．80&;#177;2．93)，至再灌注14d降至假手术组水平。cyclin D1 mRNA和CDK4 mRNA的表达与凋亡细胞的区域基本相同。结论：脑缺血再灌注后皮层区较纹状体区对缺血更为敏感，cyclin D1 mRNA和CDK4 mRNA表达可能是诱导细胞凋亡的重要因素之一。     

阿托伐他汀钙对大鼠脑缺血再灌注后NF-κB、表达及神经细胞凋亡的影响

目的：探讨阿托伐他汀钙对大鼠脑缺血再灌注后脑组织中NF-κBp65表达水平及神经细胞凋亡的影响。方法：Wistar大鼠105只,分为假手术组、再灌注组及干预组各35只。干预组阿托伐他汀灌胃20d后,与再灌注组采用大脑中动脉线栓法制备局灶性脑缺血再灌注模型,参考Longa的5分制法在大鼠麻醉清醒后进行评分,应用免疫组化、TUNEL法检测阿托伐他汀钙对大鼠脑缺血再灌注后NF-κBp65表达及对神经细胞凋亡的影响。结果：与假手术组比较,再灌注组及干预组大鼠脑缺血再灌注后缺血脑组织中NF-κBp65表达明显增加（P〈0．01）,缺血再灌注24h达高峰;干预组给予阿托伐他汀钙干预后与再灌注组比较能减少缺血脑组织中NF-κBp65表达（P〈0．01）,减少神经元凋亡（P〈0．01）,降低神经功能缺损评分（P〈0．01）。结论：阿托伐他汀钙能抑制大鼠脑缺血再灌注后脑组织中NF-κBp65表达,并能减少神经元凋亡,减轻缺血再灌注损伤。     

大黄素甲醚对脑缺血再灌注损伤大鼠的保护作用

背景：白细胞介素1β和细胞黏附分子1可介导中性粒细胞浸润，与脑缺血再灌注损伤密切相关。目的：研究大黄素甲醚对缺血再灌注后脑组织炎性反应的影响。设计：以实验动物为研究对象，完全随机对照研究。单位：一所大学医院的神经内科。材料：实验于2003—09／12在河北省职工医学院动物实验室完成。健康雄性SD大鼠91只，由河北医科大学动物中心提供。实验分为假手术组、缺血再灌注组和正常组以及大黄素甲醚20mg／kg组和大黄素甲醚40mg／kg组，前二组分为再灌注6，12，24，48h时间段组，后两组又分为脑缺血再灌注12，24h两组，每组为7只。干预：制备大脑中动脉闭塞模型，用放射免疫的方法检测白细胞介素1β，用免疫组织化学方法检测细胞黏附分子1。主要观察指标：各组大鼠脑组织中白细胞介素1β水平及细胞黏附分子1的阳性表达。结果：大鼠脑缺血再灌注6h达高峰，随之开始逐渐下降。大黄素甲醚40mg／k组再灌注12h及再灌注24h，以及20mg／kg组再灌注12h病变侧脑组织白细胞介素-1β含量与模型组相应时间段比较明显降低(P&;lt;0．01)。正常组及假手术组大鼠大脑皮质可见少量细胞黏附分子1表达，黄褐色反应物出现在血管内皮细胞的胞浆和细胞膜上。缺血再灌注24h可见大血管的内皮细胞呈阳性表达，并逐渐加深(积分吸光度值31．89&;#177;4．38；面密度值0．0185&;#177;0．0031)。大黄素甲醚40mg／kg组再灌注12h(积分吸光度值13．33&;#177;6．12；面密度值0．0076&;#177;0．0022)、24h(积分吸光度值20．04&;#177;4．65；面密度值0．0129&;#177;0．0036)以及20mg／kg组再灌注24h(积分吸光度值23．73&;#177;4．51；面密度值0．0141&;#177;0．0038)梗死灶周边的细胞黏附分子1蛋白的表达与相应时间段的模型组比较明显较少(P&;lt;0．01或P&;lt;0．05)。结论：大黄素甲醚能降低脑缺血再灌注后脑组织白细胞介素1β，细胞黏附分子1的表达，减轻脑缺血再灌注损伤。     

肌苷对脑缺血再灌注后脑组织细胞周期蛋白D1基因表达的影响

目的：观察大鼠局灶性脑缺血再灌注后细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)mRNA的表达与神经细胞凋亡的关系以及肌苷的干预作用，从细胞增殖角度探讨肌苷的神经保护作用机制。方法：应用线栓法建立大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)再灌注模型，腹腔注射肌苷注射液，应用原位末端标记(TUNEL)和原位杂交技术分别检测大鼠脑缺血再灌流不同时间点皮质区和纹状体区神经细胞Cvclin D1 mRNA的表达与凋亡的变化。结果：脑缺血再灌注2h后皮质区与纹状体区即出现少量凋亡神经细胞，皮质区1d达高峰[(72．8&;#177;2．66)个／视野]，纹状体区2d达高峰[(96．75&;#177;4．37)个／视野]，之后逐渐减少，至再灌注14d[(5．50&;#177;0．65)个／视野]接近假手术组水平[(3．75&;#177;0．85)个／视野]；肌苷治疗组凋亡神经细胞较对照组显著减少；脑缺血再灌流后皮质区与纹状体区的缺血周围区神经细胞Cyclin D1 mRNA的表达于2h逐渐增强，皮质区和纹状体区分别于12h和ld达高峰，以后逐渐下降；肌苷治疗组Cvclin D1 mRNA表达较对照组显著减弱。结论：脑缺血再灌流Cyclin D1 mRNA的表达时序先于凋亡细胞的出现．其异常表达可能诱导了神经元的凋亡。肌苷可在脑缺血再灌注后抑制Cyclin Dl mRNA的表达，从而减少神经细胞凋亡，起到神经保护作用。     

姜黄素对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用

目的：研究姜黄素对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用，并探讨其作用的机制。方法：采用线栓法制作大鼠大脑中动脉缺血再灌注模型，50只Wistar雄性大鼠被随机分为假手术组、缺血组和100mg／kg、300mg／kg姜黄素治疗组。缺血组和姜黄素治疗组分别在脑缺血再灌注后24h处死，观察大鼠神经功能缺失的评分．应用TTC染色观察梗死体积，应用TUNEL法及免疫组化染色检测脑组织凋亡细胞数及Bcl-2、Bax蛋白表达。结果：与损伤模型组比较．姜黄素治疗组改善大鼠神经功能的受损程度和减少脑梗死体积．各剂量姜黄素治疗组均可明显减少TUNEL染色阳性细胞数（P〈0.01），明显增加Bcl-2蛋白表达（P〈0.01），并且姜黄素治疗组Bax表达低于缺血组（P〈0．05）。结论：姜黄素可通过上调Bcl-2蛋白下调Bax蛋白表达而减少脑缺血再灌注后神经细胞凋亡．从而改善受损的神经功能．对脑缺血再灌注损伤起保护作用．