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NT-3转染骨髓间充质干细胞对脑缺血再灌注的机制研究
目的：研究神经营养素-3（ neurotrophin-3，NT-3）转染的骨髓间充质干细胞（ BMSCs）移植对脑缺血再灌注损伤的作用机制。方法制作脑缺血再灌注损伤模型，将60只大鼠根据注射物不同分为3组：生理盐水对照组、BMSCs组和NT-3＋BMSCs组（n＝20），观察不同时间3组大鼠的神经学功能评分、脑组织光镜观察、TUNEL法检测神经元细胞的凋亡及丙二醛含量情况。结果 BMSCs＋NT-3组移植后大鼠神经学功能评分较BMSCs组低，而BMSCs组较NS组较低，两组间比较均有统计学意义（ P＜0．05）；BMSCs＋NT-3组脑组织光镜观察细胞形态学变化轻；BMSCs组神经元凋亡较NS组减少，BMSCs＋NT-3组的神经元凋亡数量较BMSCs组减少，两组间比较均有统计学意义（P＜0．05）；NS组丙二醛（MDA）含量明显高于BMSCs组（P＜0．05）；而BMSCs＋NT-3转染组明显低于BMSCs组（P＜0．05）。结论大鼠BMSCs经NT-3转染后相互促进，移植于急性脑缺血再灌注损伤通过减缓神经元细胞凋亡、降低丙二醛含量抑制自由基的脂质过氧化反应进行修复。
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异氟醚对缺锌APP/PS1转基因阿尔茨海默病模型小鼠海马神经元凋亡的影响
目的:研究吸入麻醉药异氟醚对缺锌APP/PS1转基因小鼠海马神经元凋亡的影响,探讨其相关作用机制.方法:8和9月龄APP/PS1转基因小鼠随机分为常锌组、常锌十异氟醚组、缺锌组和缺锌十异氟醚组,每组24只.常锌组小鼠给予正常锌含量饮食2个月;常锌十异氟醚组小鼠给予正常锌含量饮食2个月后接受1.4％异氟醚麻醉2h;缺锌组小鼠给予低锌饮食1个月;缺锌十异氟醚组小鼠给予低锌饮食1个月后接受1.4％异氟醚麻醉2h.分别在麻醉后6和24 h杀鼠取海马组织,采用免疫荧光双染法检测海马神经元凋亡率,Western blotting法检测海马β淀粉样蛋白(Aβ)、活化型半胱氨酸天门冬氨酸特异性蛋白酶3(Cleavedcaspase-3)表达水平和Bax/Bcl-2比值.结果:与常锌组比较,常锌十异氟醚组小鼠麻醉后6h海马神经元凋亡率、Cleaved caspase-3表达水平和Bax/Bcl-2比值升高(P＜0.05或P＜0.01),麻醉后24 h海马神经元凋亡率总Aβ、Aβ40和Aβ42表达水平无明显改变(P＞0.05);缺锌组和缺锌十异氟醚组小鼠麻醉后6和24 h海马神经元凋亡率、Aβ42表达水平、Cleaved caspase-3表达水平和Bax/Bcl-2比值升高(P＜0.05或P＜0.01).与缺锌组比较,缺锌十异氟醚组小鼠麻醉后6和24 h海马神经元凋亡率、Aβ42和Cleaved caspase-3表达水平及Bax/Bcl-2比值进一步升高(P＜0.05或P＜0.01).结论:10月龄常锌APP/PS1转基因小鼠给予1.4％异氟醚麻醉2h能够短暂加重其海马神经元凋亡;1.4％异氟醚麻醉2h能够明显加重缺锌APP/PS1转基因小鼠海马神经元凋亡,其作用机制可能与促进海马Aβ42聚集、增强Bax表达、抑制Bcl-2表达和激活Caspase-3有关.
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脑缺血/再灌注损伤过程中脑内脑源性神经营养因子和促调亡因子与神经元调亡的关系
脑原性神经营养因子(Brain derived neurotrophic factor BDNF)是1982年由德国神经生物学家Barde等,从猪脑中分离纯化出来的NGF家族的第二成员[1],在中枢神经系统内分布广泛,对神经元生长发育、分化成熟以及抵御外来侵袭中起重要的调节作用[2],有维持神经元存活和促进突触生长作用[3,4,5],在神经元受到外来打击时如外伤[6]、毒性因子、缺血[7、8]及退行性变时BDNF的表达有较大的变化.目前认为Bax是bcl-2基因家族中的一类能促进细胞调亡的基因,调控细胞调亡,决定细胞的命运.本研究的目的在于探究在脑缺血-再灌注损伤过程中,BDNF、Bax表达水平与神经元调亡间的关系.
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丹红注射液对脑细胞AIF表达及神经元凋亡的影响
目的:探讨丹红注射液对脑缺血再灌注后脑细胞凋亡诱导因子(AIF)表达以及神经元凋亡情况的影响.方法:将20只大鼠随机分为假手术组2只,脑缺血再灌注组9只,丹红注射液组9只.建立脑缺血再灌注动物模型,并于再灌注24h、48h、72h时分别检测脑缺血再灌注组和丹红注射液组大鼠的AIF阳性和神经细胞凋亡阳性情况.结果:假手术组大鼠术后24h脑组织切片AIF检测未见阳性,脑缺血再灌注组术后24hAIF阳性数极显著高于丹红注射液组(P＜0.01),术后48h显著高于丹红注射液组(P＜0.05),术后72h两组无显著差异(P＞0.05).假手术组神经元凋亡检测未见阳性,脑缺血再灌注组24h凋亡量明显高于丹红注射液组(P＜0.05),48h和72h两组无显著差异(P＞0.05).结论:丹红注射液有助于减少脑缺血再灌注后的神经元凋亡,提高对缺血脑细胞的保护作用,拮抗神经元凋亡的佳时机在灌注的24h内.
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针刺对脑缺血再灌注损伤作用的分子生物学机制的研究进展
脑缺血再灌注损伤是指缺血脑组织恢复血液灌注后,脑组织损伤反而加重的现象,有时其神经损害体征和形态学改变会较前更加明显.脑缺血再灌注损伤是一个复杂的病理生理过程,涉及自由基、钙离子、兴奋性氨基酸、一氧化氮等多方面因素,是多种途径共同作用的结果.在预防和治疗脑缺血再灌注损伤研究中,针灸表现为综合性、整体性和多环节的调整作用,显示了较好的疗效.近年针刺治疗脑损伤机理的研究也逐步发展到分子水平,各种临床疗效观察与实验研究证实,针刺在早期阶段能抑制炎性反应,中期能抑制神经元凋亡,后期则促进神经修复营养神经,对脑损伤患者有良好的治疗作用.现就近年来的发展进行综述如下.
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针刺对大鼠脑缺血后神经元凋亡的影响
目的:探讨针刺对大鼠脑缺血后神经元凋亡的影响,揭示针刺脑保护机理.方法:采用"4-动脉阻断"方法来建立大鼠全脑缺血模型.用神经元尼氏体亚甲兰特殊染色法观察大鼠脑缺血后海马CA1区神经元损害情况;原位细胞凋亡检测法(TUNEL 染色)及电镜观察脑缺血后大脑皮层、海马CA1 区神经元凋亡情况.结果与假手术组、针刺组相比,脑缺血组大脑皮层、海马CA1 区神经元缺失明显(P＜0.01).脑缺血组、针刺组大脑皮层、海马CA1区均存在神经元凋亡,但针刺组大脑皮层、海马CA1区凋亡神经元数明显少于脑缺血组(P＜0.01).结论:经"4-动脉阻断"方法建立的大鼠全脑缺血模型证实了针刺的脑保护作用.全脑缺血后的迟发性神经元死亡很可能经由凋亡途径,而针刺可通过抑制缺血性神经元凋亡而发挥一定的神经保护作用.
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针刺对大鼠全脑缺血后神经元凋亡的影响
目的:探讨针刺对大鼠脑缺血后神经元凋亡的影响,揭示针刺脑保护机理.方法:采用"4-动脉阻断"方法来建立大鼠全脑缺益模型;用神经元尼氏体亚甲兰特殊染色法观察大鼠脑缺血后海马CA1区神经元损害情况;原位细胞凋亡检测法(TUNEL染色)及电镜观察脑缺血后大脑皮层、海马CA1区神经元凋亡情况.结果:与假手术组、针刺组相比,脑缺血组大脑皮层、海马CA1区神经元缺失明显(P＜0.01).脑缺血组、针刺组大脑皮层、海马CA1区均存在神经元凋亡,但针刺组大脑皮层、海马CA1区凋亡神经元数明显少于脑缺血组(P＜0.01).结论:经"4-动脉阻断"方法建立的大鼠全脑缺血模型证实了针刺的脑保护作用.全脑缺血后的迟发性神经元死亡很可能经由凋亡途径,而针刺可通过抑制缺血性神经元凋亡而发挥一定的神经保护作用.
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钙蛋白酶与阿尔茨海默病
阿尔茨海默病是一种渐进性不可逆的以神经变性为特征的疾病,关于该病发病的分子机理还不清楚.研究表明钙蛋白酶在阿尔茨海默病的发展中起一定作用.本文对钙蛋白酶做了简要介绍,并从神经元凋亡、神经纤维缠绕、β-淀汾样蛋白沉积等阿尔茨海默病主要的病理变化方面对钙蛋白酶在该病病理形成中的作用做了综述.
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葛根素对大鼠局部脑缺血再灌注损伤皮层钙凋磷酸酶和钙蛋白酶活性的影响
目的探讨葛根素在局灶性脑缺血/再灌注过程中抗神经元凋亡的作用及机理.方法采用大鼠局灶脑缺血模型,观察脑缺血/再灌注后皮层钙凋磷酸酶和钙蛋白酶活性的变化.结果脑缺血/再灌注可以导致皮层钙凋磷酸酶和钙蛋白酶活性增加,葛根素可降低皮层钙凋磷酸酶和钙蛋白酶活性.结论葛根素抗缺血神经元凋亡的作用可能与其降低这两种酶的活性有关.
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银杏叶提取物对戊四氮诱导的癫痫发作的脑保护研究
目的 探讨银杏叶提取物(GBE)对癫痫发作的影响及对癫痫发作后脑损伤的保护作用.方法 实验SD大鼠42只,随机分为两组,每组21只,分别用于银杏内酯B(GB)对钙超载的影响检测和活体下观察GBE对致痫大鼠的影响.结果 GB剂量越大,对癫痫大鼠海马CA3区的钙超载减轻越明显;GBE剂量越大,癫痫发作的严重程度越轻,癫痫发作的潜伏期越长,海马CA3区的神经元丢失和神经细胞的凋亡数越少.结论 GBE可以减轻癫痫状态下的钙超载,减轻癫痫发作的严重程度,减少神经元的丢失和神经元凋亡,对致痫大鼠具有脑保护作用.
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海人酸致痫大鼠海马神经元凋亡研究
目的研究大鼠癫痫发作后海马神经元凋亡的时空分布.方法采用海人酸(KA)诱导大鼠癫痫模型,以原位末端标记(TUNEL)及透射电镜检测癫痫发作后6h、1d、3d、7d海马神经元凋亡.结果对照组及KA致痫后6 h组,海马区均未发现凋亡细胞.KA致痫后1d,海马CA1、CA3及CA4区开始出现凋亡细胞,3 d时明显增多,7d时多.KA致痫后1 d、3 d、7 d,海马CA1锥体层线性长度1 mm的TUNEL阳性细胞数分别为(6.60±3.69)个、(13.57±5.17)个和(25.96±4.87)个;CA3区分别为(6.48±2.45)个、(13.89±2.52)个和(28.80±5.39)个;CA4区分别为(4.60±1.45)个、(12.20±2.04)个和(25.20±5.83)个.3个时间组相应区域凋亡神经元数比较均存在显著性差异(P＜0.001).透射电镜观察可见典型的凋亡细胞形态学改变.结论凋亡参与KA致痫大鼠癫痫发作后海马神经元迟发性死亡过程.
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治疗性高碳酸血症对局灶性脑缺血大鼠神经功能的影响及其机制的研究
目的 探讨治疗性高碳酸血症(therapeutic hypercapnia)对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后神经功能的影响,并探讨其可能的机制.方法 30只雄性SD大鼠随机分为3组:假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(ischemia-reperfusion,IR组)和治疗性高碳酸血症组(Hypercapnia组),每组10只.大鼠麻醉后采用大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)法制备局灶性脑缺血再灌注损伤模型,栓塞时间为90 min.Hypercapnia组大鼠吸入外源性二氧化碳使其动脉血二氧化碳分压(PaCO2)维持80~100 mmHg水平并持续2 h.实验过程中检测平均动脉压(mean artery pressure,MAP)、动脉血气以及体温.缺血后24 h进行神经功能评分,评分后将大鼠处死应用蛋白质印迹技术(Western blot)检测各组大鼠缺血皮质线粒体Bcl-2和Bax的表达强度.结果 MCAO导致大鼠出现神经行为学障碍,与IR组相比,Hypercapnia组大鼠神经功能评分明显升高(P<0.05);Western blot结果显示与IR组相比,Hypercapnia组大鼠线粒体Bcl-2和Bax表达分别升高和降低(P<0.05).结论 治疗性高碳酸血症对局灶性脑缺血有一定的保护作用,这种保护作用可能通过调节凋亡蛋白实现的.
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丹参注射液对实验性大鼠脑出血灶周围神经元凋亡的影响
目的 探讨丹参注射液对实验性大鼠脑出血灶周围神经元凋亡的影响.方法 应用脑立体定位仪将肝素化Ⅶ型胶原酶注人大鼠尾壳核建立脑出血模型.大鼠随机分为正常对照组、出血对照组和治疗组.分别在不同时间段观察大鼠神经行为学、凋亡蛋白Caspase-3的表达及神经元的超微结构变化等指标.结果 治疗组大鼠神经行为学评分较出血对照组明显减少(P＜0.05);治疗组Caspase-3阳性细胞数较出血对照组明显降低(P＜0.05);7 d治疗组Caspase-3阳性细胞数较3d治疗组降低(P＜0.05);电镜结果显示,治疗组与出血对照组比较,神经元细胞各结构形态相对完整.结论 丹参注射液对抑制大鼠脑出血灶周围神经元的凋亡具有较好的作用.
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益智胶囊对Aβ1-42致阿尔茨海默病大鼠学习记忆障碍的影响
目的 观察益智胶囊(管花肉苁蓉、刺五加、益智仁、丹参)对注射Aβ引起阿尔茨海默病大鼠学习记忆能力的影响,并对其可能的机制进行初步探讨.方法 将SD大鼠随机分为7组.假手术组右侧海马单次注射生理盐水5μL,模型组、石杉碱甲组及益智胶囊各组分别右侧海马注射Aβ1-42(10 μg),阳性药组和益智胶囊各组分别灌胃给予石杉碱和益智胶囊提取物.给药3周后,进行大鼠Morris水迷宫实验,连续10 d,训练期间继续给药;Western blot检测海马区Aβ、IL-18及凋亡相关基因Bax、Bcl-2、Caspase-3的蛋白表达.结果 益智胶囊提取物能明显缩短阿尔茨海默病大鼠的游泳总路程及逃避潜伏期;抑制海马炎性因子IL-18的过度表达;降低Aβ、Bax和Caspase-3蛋白的表达水平,提高Bcl-2/Bax的比值.结论 益智胶囊提取物能改善Aβ1-42引起阿尔茨海默病大鼠学习记忆障碍,其机制可能与抑制海马炎症因子的表达和减少神经元凋亡有关.
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脑动脉微栓子对APP/PS1双转基因小鼠脑星形胶质细胞活化和神经元凋亡的影响
目的 建立APP/PS1双转基因叠加脑梗死阈值下脑动脉微栓子的小鼠模型,进一步探讨脑梗死阈值下脑动脉微栓子对阿尔茨海默病的神经损伤叠加机制.方法 将实验动物分为野生型小鼠对照组(n=12),APP/PS1双转基因小鼠假手术组(n=12)和APP/PS1双转基因小鼠叠加微栓子组(n=12),微栓子组经左侧颈内动脉注入25～50 μm大小的全血凝块微栓子100个/300 μL,假手术组和对照组注入等量的生理盐水,造模后3d和7d,HE染色观察有无梗死灶,TUNEL染色检测神经细胞的凋亡,GFAP免疫组化检测星形胶质细胞的激活.结果 3组小鼠HE染色均未发现缺血梗死灶,脑梗死阈值下微栓子模型造模成功.凋亡细胞阳性率和GFAP表达阳性细胞数,对照组＜假手术组＜微栓子组,3组两两比较有统计学意义(P＜0.001):并且在微栓子组,凋亡细胞和GFAP阳性表达随着时间的延长而增加,7d组较3d表达更多,差异有统计学意义(P＜0.001).结论 脑梗死阈值下的微栓子,虽未导致脑梗死,但可以促进APP/PS1双转基因小鼠脑胶质细胞的激活,诱发并加重AD的炎症反应进程,促进神经细胞凋亡.
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灯盏花对脑缺血神经元凋亡的防治作用
目的:探讨蛋白激酶C抑制剂灯盏花注射液对神经元凋亡的防治作用.方法:采用大鼠全脑缺血模型,观察脑缺血/再灌流后蛋白激酶C活性、神经元凋亡的变化及灯盏花对上述的影响.结果:脑缺血/再灌流可以导致蛋白激酶C的移位激活、神经元凋亡的增加.灯盏花可以阻止脑缺血/再灌流导致的上述变化.结论:灯盏花注射液对脑缺血/再灌流导致神经元凋亡有防治作用.
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丙戊酸钠影响癫痫大鼠脑细胞凋亡的剂量
目的研究抗痫药丙戊酸钠(VPA)在不同剂量范围对癫痫发作及脑细胞凋亡的影响.方法建立马桑内酯(CL)急性致痫大鼠模型,实验动物分为单纯CL组和5个VPA预处理组,VPA剂量分别为10,15,20,30,35mg/kg.均于痫性发作24 h后断头取脑,用TUNEL法检测CA1区,CA2区,CA3区,门区,齿状回,丘脑,丘脑下部,杏仁核,额叶皮质,小脑的神经细胞凋亡现象.结果预注射VPA 10～30 mg/kg组与单纯CL组相比,痫性发作程度及各脑区TUNEL阳性细胞密度随着VPA给药浓度的增加而递减.但预注射VPA 35 mg/kg组的痫性发作反而较剧烈,凋亡脑细胞密度与单纯CL组大鼠相近.结论VPA在一定剂量范围内能显著有效地减少痫性发作,这种发作强度的减轻与多个脑区凋亡神经细胞密度明显减少相对应;但当VPA给药剂量超过一定范围则没有同样效应.
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Caspase-3在脑出血后神经细胞凋亡中的作用
目的:探讨Caspase-3表达与大鼠脑出血后神经元凋亡的关系.方法:应用立体定向技术,将自体不凝血注入大鼠尾状核制备脑出血模型,将动物随机分为假手术组、脑出血组,分别在不同时间点断头取脑,连续切片作TUNEL染色和Caspase-3免疫组化染色.结果:脑出血后6h血肿内部及周边组织出现TUNEL阳性细胞,72h达高峰,2w时仍有少量表达;Caspase-3在脑出血后6h表达明显增高,24h达到高峰,各组与假手术组之间差异显著(P＜0.05).脑出血后的TUNEL阳性细胞与Caspase-3的表达呈正相关(r=0.547,P＜0.01),且Caspase-3的高峰时间早于凋亡的发生.结论:脑出血后的细胞凋亡与Caspase-3的表达有关.
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B细胞淋巴瘤/白血病基因2在颅脑外伤后抗神经元凋亡作用
目的 通过研究B细胞淋巴瘤/白血病基因2(Bcl-2)高表达转基因小鼠和对照小鼠颅脑打击后神经元凋亡的差异,探寻Bcl-2抗凋亡及减轻颅脑损伤的作用.方法 将构建的Bcl-2质粒转入C57BL/6J×CBA杂交小鼠的受精卵,培育得到携带Bcl-2的小鼠.Bcl-2转基因小鼠9只作为实验鼠,采用随机数字法分为实验1d组、实验7d组和实验14 d组,每组3只.同窝非转基因小鼠9只作为对照鼠,采用随机数字法分为对照1d组、对照7d组和对照14d组,每组3只.采用液压打击法中侧方液压打击的方法,以中等打击力致小鼠中等颅脑外伤.余下3只同窝非转基因小鼠为假手术组,仅打开椎板,暴露硬脊膜,不予打击.分别于术后1、7、14 d处死小鼠,取脑组织切片行苏木精-伊红(H-E)染色,观察神经元变化；采用原位末端标记法(TUNEL)染色计数TUNEL标记的阳性细胞数即凋亡神经元,并计算TUNEL染色切片的积分光密度(IOD)值.结果 经聚合酶链反应及Western印迹法检测证明所培育的转基因小鼠为Bcl-2高表达的小鼠.假手术组小鼠脑细胞未见明显变化.实验鼠和对照鼠的脑组织都有出血,结构被破坏,实验鼠的损伤肿胀及出现核固缩或解离的神经元数量少于对照鼠.假手术组小鼠的脑组织未见明显的凋亡神经元细胞.实验鼠和对照鼠的脑组织标本可见TUNEL染色阳性细胞,随时间的推移逐渐增多,在损伤后7d达到高峰,然后稳定并逐渐减少.实验1d组、实验7d组、实验14 d组小鼠的每个光学显微镜高倍镜视野内的TUNEL阳性神经元数(P值分别为0.042、0.039、0.033)和TUNEL染色切片的IOD值(P值均为0.000)均分别显著少于对照1d组、对照7d组、对照14 d组.结论 Bcl-2蛋白是中枢神经系统内在的重要的抗凋亡因子,高表达Bcl-2能够抑制颅脑损伤后神经元的凋亡,从而减轻大脑的损害.
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重组人红细胞生成素通过抑制GAPDH核内过表达减少脑缺血大鼠神经元凋亡
本文旨在探讨重组人红细胞生成素(recombinant human erythropoietin,rhEPO)是否通过抑制甘油醛三磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)核内过表达减少脑缺血再灌注大鼠神经元凋亡.大脑中动脉栓塞法制作脑缺血再灌注大鼠模型.48只Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组、生理盐水对照组和EPO处理组.TTC染色、尼氏染色及Hoechst-33258免疫荧光分别观察EPO对脑组织缺血和缺血半影区神经元凋亡的影响;Hoechst-33258和GAPDH免疫荧光双染观察EPO对GAPDH核内过表达的影响.结果显示,与生理盐水对照组相比,再灌注同时开始给予rhEPO(3 000 U/kg,3次/日,腹腔注射)显著抑制缺血再灌注引起的神经元GAPDH核内过表达,同时显著减少半影区神经元凋亡数目,减轻缺血性脑损伤.以上结果提示,rhEPO可能通过抑制GAPDH核内过表达减少脑缺血再灌注大鼠半影区神经元凋亡,为探讨EPO的神经保护机制提供了实验证据.
