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食用酒对脑组织Ngb、Hif-1α和Na+,K+-ATPase活力影响及其死亡机制
目的 探讨商品食用白酒灌胃的大鼠脑组织脑红蛋白(Ngb)、缺氧诱导因子1α(Hif-1α)和钠钾三磷酸腺苷酶(Na+,K+-ATPase)的活力变化,探讨急性大剂量给酒及其死亡机制.方法 SD雄性大鼠56只随机分急性给酒死亡组、急性灌酒组、灌水对照组、慢性灌酒组.急性灌酒组一次性灌胃食用白酒(北京红星二锅头,体积分数为56%)15ml/kg,再分酒后0.5、2、4、6和12 h时间点组;急性给酒死亡组,在急性灌酒组剂量基础上,再额外腹腔注射酒至死(剂量约5 ml/只);灌水对照组给予同剂量食用水灌胃;慢性灌酒组连续灌酒1个月,前2周予8 ml/(ks·次)、后2周12 ml(kg·次),2次/d间隔8 h.采用免疫组织化学技术检测脑组织Ngb和Hif-1α的表达,紫外可见分光光度计检测脑组织Na+,K+-ATPase活力.结果 急性给酒死亡组Hif-1α IOD值高于急性灌酒组、慢性灌酒组和灌水对照组(P<0.05),Na<+,K+-ATPase活力均低于其他各组(P<0.05);Ngb IOD值高于急性灌酒的各时间点组,与高值的急性灌酒2～4 h组比较,差异无统计学意义(P0.05),亦高于慢性灌酒组和灌水对照组(P<0.05).结论 急性大剂量给酒后脑组织Ngh、Hif-1α表达增强、Na+,K+-ATPase活力降低,与乙醇及其代谢产物影响脑组织氧和能量代谢有关,可能是乙醇中毒及其死亡的重要毒理学机制之一.
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脑红蛋白的研究进展
氧是机体新陈代谢和维持生存的必要因素,脊椎动物中作为氧载体的蛋白质为血红蛋白和肌红蛋白.血红蛋白包含在血红细胞中,在血液中起着氧载体的作用,主要功能在于实现血氧向组织的运输[1].在高耗氧的肌组织中,肌红蛋白则能够促进氧向肌细胞线粒体中的转移,并且能够储备氧以满足应激状态下的氧需求[2].
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大鼠癫痫持续状态后海马组织各区脑红蛋白表达的实验研究
目的 观察大鼠癫痫持续状态(Status epilepticus,SE)后海马组织脑红蛋白(Neuroglobin,NGB)表达动态变化,探讨NGB在癫痫发作中的作用.方法 健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠40只,随机分为对照组(n=5)、癫痫模型实验组(n=35);实验组再依据观察时间分为:0、1、3、12、24h和10、30 d.应用锂-匹罗卡品(20～ 127 mg/kg)建立大鼠SE模型,观察大鼠致痫期间行为学变化;采用尼氏(Nissl)染色检测海马组织神经元损伤情况;SABC免疫组化法检测海马组织NGB表达水平.结果 SE后,海马组织各区均出现不同程度神经元细胞损伤坏死,随着发作时程进展,CA1、CA3区存活神经元呈近直线下降趋势.其中CA1区(12、24 h,10、30d)、CA3区(0、12、24 h,10、30 d)和(DG区12、24h,10、30 d)神经元存活数较对照组明显减少(P＜0.05).大鼠SE后,海马各区NGB表达水平均上调,CA1、DG区NGB表达均于SE后24 h达顶峰后轻度下降,但仍持续高于对照组,CA3区NGB表达呈持续升高趋势.其中CA1区(24 h,10、30 d)、CA3区(24 h,10、30 d)和DG区(12、24 h,10、30 d)NGB表达水平均较对照组显著升高(P＜0.05).另外,海马CA1和CA3区神经元存活数与NGB表达水平呈正相关(R =0.206,P=0.015;R =0.306,P=0.011).结论 大鼠SE后海马各区NGB表达上调,且与CA1、CA3区神经元存活数呈正相关,提示NGB表达上调可能是癫痫发作所致缺血缺氧损害的一种代偿保护机制,参与癫痫相关神经元损害的保护.
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电针对脑缺血再灌注大鼠脑红蛋白的影响
目的:观察脑缺血再灌注损伤大鼠脑红蛋白(neuroglobin,NgB)的表达以及电针预处理对NgB表达的影响,探索NgB在电针预处理诱导的脑保护效应中的作用.方法:雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组及电针组,每组16只.电针组给予电针刺激“百会”,每天30 min,持续5d.预处理后采用右侧大脑中动脉阻闭法,缺血120 min后行再灌注,制备大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型.脑缺血再灌后24h进行神经行为学评分,然后检测脑梗死容积,免疫荧光双标法检测NgB表达水平.另一批SD雄性大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注6、24、72h组,每组6只,分别通过免疫荧光双标法观察缺血半暗带NgB表达水平的变化.结果:电针预处理后电针组较模型组脑梗死容积百分比明显减低(P＜0.01),神经行为学评分及NgB含量明显增加(P＜0.01).脑缺血再灌注后6 h NgB表达开始上调,24 h为表达高峰(P＜0.01),并至少可以持续到72 h.结论:电针预处理能显著提高脑缺血再灌注大鼠神经行为学评分,降低脑梗死容积,并可进一步上调缺血半暗带NgB表达,诱导脑缺血耐受,从而减轻脑缺血再灌注损伤.
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补肾活血针刺法对阿尔茨海默病模型小鼠海马脑红蛋白表达的影响
目的 探讨补肾活血针刺法对阿尔茨海默病模型快速老化小鼠P8(SAMP8)学习记忆能力的影响及作用机制.方法 将20只5月龄雄性SAMP8小鼠随机分为针刺治疗组、模型对照组各10只,另设5月龄雄性抗快速老化小鼠(SAMR1)10只作为正常对照组.针刺治疗组予以补肾活血针刺法干预,选穴百会、血海、肾俞、膈俞,采用捻转补泻手法.模型对照组及正常对照组未予特殊处理.干预4周后,取各组小鼠海马组织,采用免疫组化法检测脑红蛋白(Ngb)的表达情况.结果 模型对照组小鼠海马组织Ngb的表达水平较正常对照组减弱(P＜0.01);与模型对照组相比,针刺治疗组小鼠海马组织Ngb的表达水平明显升高(P＜0.01).结论 补肾活血针刺干预能够明显增强SAMP8小鼠海马组织Ngb的表达,这可能是其改善SAMP8小鼠学习记忆能力的潜在分子机制之一.
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阿司匹林对化学性缺氧状态下新生大鼠脑神经细胞[Ca~(2+)]i和NGB的影响
目的 探讨阿司匹林(ASA)对化学性缺氧大鼠脑神经细胞的保护作用及细胞外钙离子对ASA神经保护作用的影响.方法 分别在含钙和去钙培养液中加入连二亚硫酸钠(Na_2S_2O_4)诱导化学性缺氧,用ASA预处理体外培养的大鼠脑细胞,激光共聚焦显微镜观察[Ca~(2+)]i和脑红蛋白(NGB)的变化.结果 化学性缺氧使大鼠脑细胞[Ca~(2+)]i和NGB表达增高(P＜0.05,n=5).ASA预处理可明显缓解缺氧组和无钙缺氧组大鼠脑细胞中[Ca~(2+)]i和NGB的增高(P＜0.05,n=5).结论 ASA可能通过减少大鼠脑细胞的钙超载,抑制缺氧诱导的NGB表达增高,发挥神经细胞保护作用.
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高压氧对短暂前脑缺血小鼠海马脑红蛋白表达的影响
目的 观察小鼠脑缺血再灌注以及高压氧治疗后海马脑红蛋白表达的变化,探讨高压氧对脑红蛋白表达的影响及其意义.方法 雌性C57B/6N小鼠随机分为假手术对照组、缺血再灌注48h组(48h I/R组)及缺血再灌注48h加高压氧治疗组(48h HBO组).对各组小鼠脑组织神经元进行HE及免疫组织化学染色、图像学分析及统计学处理.结果 48h I/R组及48h HBO组的脑红蛋白表达均高于假手术组(P＜0.01和P＜0.001),48hHBO组吸光度高于48h I/R组(P＜0.01).结论 高压氧对缺血性脑损伤有显著治疗作用,提高脑红蛋白的表达水平可能是其治疗的机制之一.
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脑红蛋白在成年大鼠脊髓中的分布
目的 观察脑红蛋白(NGB)在成年大鼠脊髓中的分布.方法 制备成年大鼠脊髓的冰冻切片,用免疫组织化学染色方法研究NGB蛋白在成年大鼠脊髓内的分布及细胞定位.结果 在脊髓的颈、胸、腰段,NGB免疫反应阳性细胞主要分布于脊髓灰质中,其范围包括灰质脊髓前角、中间带和后角.NGB免疫反应阳性物质广泛存在于脊髓灰质神经元的胞浆中.结论 NGB蛋白在大鼠脊髓灰质有广泛的表达,提示NGB在脊髓功能活动中可能起重要作用.
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脑红蛋白mRNA在大鼠脑内的定位
目的了解脑红蛋白(NGB)mRNA在大鼠脑内的定位. 方法用地高辛标记的cRNA探针原位杂交组织化学技术观察了NGB mRNA在成年大鼠脑中的正常分布. 结果NGB mRNA在成年大鼠脑中有非常广泛的表达,其分布区域包括大脑皮质、海马、丘脑、下丘脑、嗅球及小脑等.NGB mRNA阳性物质定位于神经元的细胞质. 结论NGB mRNA在大鼠脑中有非常广泛的表达,提示NGB基因在中枢神经系统的功能活动中可能起重要作用.
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脑红蛋白在成年西门塔尔牛几种主要器官组织中的分布
目的 探寻脑红蛋白(NGB)在成年西门塔尔牛不同组织细胞的分布特征.方法 选择健康成年西门塔尔牛5只,利用免疫组织化学染色SP法观察NGB在其不同组织细胞的分布特征.结果 结果显示,NGB在成年西门塔尔牛大脑和小脑皮质部、嗅球,海马,脊髓、肾上腺皮质部与髓质部、垂体、松果体、胰、睾丸、附睾、卵巢、子宫、胃、肠、肝、颌下腺、腮腺、心肌、脾脏、肺脏和肾脏等组织细胞中均有表达,NGB免疫阳性物质主要定位于细胞质.此外,本研究发现NGB在西门塔尔牛十二指肠段小肠腺细胞的表达强度要高于十二指肠腺细胞.结论 NGB在成年西门塔尔牛多种器官组织细胞中的广泛分布,提示NGB不仅在氧的利用及功能活动中发挥作用,在其它生理活动中可能也担负着重要的功能.
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脑红蛋白在成年牦牛不同组织细胞中的分布
目的 探讨脑红蛋白(NGB)在成年牦牛不同组织细胞中的分布特征.方法 选择健康成年牦牛8只,利用免疫组织化学染色SP法,观察NGB在成年牦牛不同组织细胞中的分布特征.结果 在成年牦牛体内,NGB主要表达于神经细胞,肾上腺、腺垂体及胰岛组织细胞,雄性生殖系统睾丸、睾丸输出小管及附睾管上皮细胞.NGB免疫阳性物质定位于细胞质.本研究在哺乳动物消化系统皱胃胃底腺分泌细胞及十二指肠腺分泌细胞中发现有NGB阳性表达.结论 NGB在牦牛神经系统、内分泌系统、生殖系统以及消化系统组织细胞中有高表达,提示NGB在这些组织的氧利用及功能活动中发挥作用.
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脑红蛋白研究进展
脑红蛋白(neuroglobin,NGB)是新近发现的神经系统特异的携氧球蛋白,主要以单体形式存在于神经细胞中.NGB与脊椎动物肌红蛋白(myoglobin,MGB)和血红蛋白(hemoglobin,HGB)具有较低但仍然显著的序列同源性,因此从进化角度以及功能上已将其明确归入携氧球蛋白家族.人NGB为单拷贝基因,定位于染色体14q24,含有四个外显子和三个内含子,可编码151个氨基酸.NGB在包括视网膜神经元在内的大多数中央和外周神经细胞中都有表达.生理条件下NGB呈亚铁脱氧六配位形态,具有较强的氧亲和能力.缺氧能够诱导NGB的表达,而高表达的NGB则能够保护神经元免受缺氧损伤,从而在神经系统缺氧、缺血损伤中具有重要的神经保护功能.对NGB保护神经元的机制进行深入研究,将有可能对多种原因导致的缺氧性和退行性神经系统疾病带来全新的治疗方案.
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脑红蛋白与高原低氧性脑保护
脑红蛋白(neuroglobin,NGB)是新近发现的一种在脊椎动物神经系统和少量内分泌腺体中大量特异性表达的携氧球蛋白,与氧有很高的亲和力,维持着神经元的氧平衡调节作用,它的发现在脑缺氧研究方面引起了广泛关注.高原的核心是缺氧,缺氧能够诱导NGB的高表达,从而提高对氧的携带运输能力,以维持脑组织的氧供和氧利用率,并能增强神经元的存活,免受神经系统的缺氧性损伤.脑红蛋白对脑细胞的保护机制除增强对局部组织供氧之外,可能还具有清除氧自由基或者是对保护机制的激活等作用.
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胞红蛋白:一种新的携氧珠蛋白
胞红蛋白(CGB)是新发现的第四种携氧珠蛋白,广泛分布于多种组织和器官.在不同种类细胞中其亚细胞定位并不相同,在结缔组织中主要定位于细胞质,而在神经组织胞核和胞质中均有分布.小鼠和人CGB基因均编码190个氨基酸,斑马鱼的CGB基因编码174个氨基酸.人CGB基因定位于染色体17q25.系统进化分析表明,CGB与脊椎动物的肌红蛋白(MGB)有共同祖先.CGB可促进向细胞内运输氧,同时也可能作为一种NADH氧化酶或氧感受器而起作用.CGB的发现及其功能的深入研究,将使机体氧运输、氧代谢和氧利用的研究揭开全新的篇章.
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脑红蛋白对活性氧的清除作用及其在神经系统疾病中的功能意义
脑红蛋白(NGB)是神经系统特异性携氧珠蛋白,可作为内源性神经保护因子保护神经元免受缺血/缺氧性损伤.活性氧(ROS)是机体正常代谢的中间产物,生理状态下体内ROS处于产生与清除的动态平衡中.机体内过多的ROS是产生氧化应激的重要因素,也是导致多种疾病包括神经系统疾病的重要原因,因此清除体内过多的ROS是防治神经系统疾病的重要措施.目前已发现NGB在清除过多ROS方面可能起重要作用,这对调节ROS的内稳态水平具有重要意义.本文就NGB对ROS的清除作用及其在神经系统疾病中的功能意义进行综述.
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大鼠缺氧缺血性脑损伤脑组织中脑红蛋白基因表达的变化
2000年,德国Burmester等[1]首次报道了人和小鼠脑内存在特异的功能上类似于肌红蛋白的携氧球蛋白--脑红蛋白(neuroglobin),可特异性的为脑供氧,从而对脑缺氧的研究提供了全新思路[2],并已在国际范围内掀起重新认识和研究脑缺氧的热潮.我们实验室一直在关注脑缺氧损伤的分子机制研究,并获得了人脑红蛋白全长cDNA序列和大鼠脑红蛋白基因编码区的cDNA序列[3,4],随后根据此序列设计引物,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术对大鼠缺氧缺血性脑损伤时脑组织中脑红蛋白 mRNA水平的变化进行动态研究,发现缺氧缺血性脑损伤时脑组织中该基因的表达显著升高,提示该基因可能在脑缺氧的适应性调节过程中起重要作用.
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乌司他丁对猪心肺复苏后脑组织保护的研究
目的 通过程控刺激心脏骤停法制备猪室颤的心肺复苏(CPR)模型,研究乌司他丁(UTI)对猪CPR后脑组织的病理形态变化及对恢复自主循环(ROSC)后不同时间段血清脑损伤各指标表达的影响.方法 本研究在内蒙古医科大学实验室进行,分次购16头3～4月龄健康雄性北京长白猪室温环境下饲养,随机数字法分为对照组和乌司他丁(UTI)组,诱发室颤后进行除颤和呼吸支持,存活12头,每组6头.对照组进行CPR即刻缓慢静推5 mL生理盐水;UTI组CPR即刻缓慢静推UTI 100 kU(溶于生理盐水5 mL),每3h静推1次,直至复苏后12 h(第12小时不给药).在0、2、4、6、12 h各时间点采血,用ELISA法检测血清中各指标的变化,采用t检验进行统计学分析,并在光镜下观察脑组织的HE染色病理形态学改变.结果 (1)室颤前两组猪脑血清各指标水平比较差异无统计学意义(P＞0.05).室颤后,两组IL-6、S100B蛋白、Ngb水平随时间延长逐渐升高,对照组明显高于UTI组,差异有统计学意义(P＜0.05);血清SOD在两组中均逐渐降低,但UTI组血清SOD降低明显,差异有统计学意义(P＜0.05).(2) HE染色结果示对照组猪脑组织有明显的缺血、变性及坏死表现;UTI组缺血-再灌注损伤(L/R)程度减轻.结论 CPR同时给予UTI可减轻猪脑缺血缺氧造成的损伤,减轻缺血-再灌注(L/R)造成的脑组织损伤程度,对猪脑L/R造成的损伤有保护作用.
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氯化血红素对心肺复苏后大鼠脑红蛋白表达影响
心搏骤停(cardiac arreast,CA)是急救医学较常见的危重症之一,而脑复苏成功与否,是心肺复苏后成功的关键.组织的严重缺血缺氧以及复苏后组织再灌注则是CA后脑组织损伤的主要原因.脑红蛋白(nueorglboin,Ngb)是德国学者Burmester等[1]在2000年发现的一种主要位于脑内神经元的携氧球白,能可逆地结合O2,在脑缺血缺氧时,Ngb在神经元中表达增加,作为一种内源性神经保护因子可保护神经元免受缺血性损害.本实验通过建立窒息型大鼠心肺复苏模型,研究复苏后不同时间点Ngb在mRNA水平表达变化规律,探讨Ngb在CA后脑缺血缺氧损伤病理变化中的作用机制,同时也为氯化血红素(Hemin)防治缺血缺氧性脑损伤提供可靠的实验依据.
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新生儿缺氧缺血性脑病血清脑红蛋白的动态变化及其临床意义
目的 观察缺氧缺血性脑病(HIE)患儿生后1周内血清脑红蛋白(NGB)的表达规律.方法 将2010年5月至2012年2月因存在窒息史在我院新生儿病房住院的60例足月新生儿设为观察组(依据临床表现分为四个亚组:窒息组16例、轻度HIE组22例、中度HIE组14例、重度HIE组8例),ELISA法检测生后3 h内,12 h,1 d,2 d,3 d,7 d患儿血清NGB浓度.选择同期住院的无窒息史的足月新生儿10例作为对照组.比较各组血清NGB水平的差异.结果 (1)生后2 d内窒息组患儿血清NGB水平显著高于对照组(P<0.01),3 d后差异无统计学意义.(2)观察组各亚组血清NGB表达在生后2 d内处于较高水平,3 d后降至较低水平,各亚组内总体差异有统计学意义(P<0.01),各HIE组血清NGB表达在生后1周内的变化趋势类似双峰曲线.(3)随HIE临床分度加重,患儿血清NGB水平渐升高.生后3 d,7 d时,轻、中度HIE组明显高于窒息组(P<0.05),而轻度HIE组明显低于重度HIE组(P<0.05).结论 新生儿HIE中有多种机制参与诱导NGB表达,发挥脑保护作用,表达强度与脑损伤程度有关.
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脑红蛋白在氧糖剥夺-复氧复糖诱导人神经母细胞瘤细胞线粒体膜电位去极化及活性氧生成中的作用
目的：探讨脑红蛋白（ NGB）在氧糖剥夺-复氧复糖诱导的人神经母细胞瘤细胞线粒体膜电位去极化及活性氧生成中的作用。方法在人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y细胞中，使用慢病毒干扰NGB表达，建立NGB 表达敲减及相应的空载病毒稳转株。细胞行氧糖剥夺-复氧复糖处理。荧光实时定量PCR检测人神经母细胞瘤细胞NGB mRNA表达水平，免疫印迹检测人神经母细胞瘤细胞NGB蛋白表达水平。线粒体膜电位特异性染料JC-1染色，观察线粒体膜电位变化。 DCFH-DA染色，检测细胞内总活性氧水平。检测人神经母细胞瘤细胞释放乳酸脱氢酶（ LDH）活性。结果氧糖剥夺-复氧复糖后，NGB mRNA及蛋白水平升高，分别于4 h和8 h达高峰（2.04±0.35，1.69±0.18）。 NGB转染干扰NGB慢病毒较转染空载病毒线粒体膜电位去极化水平降低[荧光比值（ JC-1红色／绿色比值）1.10±0.10比1.46±0.11，P＜0.05]，总活性氧产生增多[（36.30±5.32）荧光强度／细胞比（16.26±2.97）荧光强度／细胞， P ＜0.05]，且 LDH 释放增多[（63.42±6.14）％比（49.65±5.09）％，P＜0.05]。结论 NGB对维持线粒体稳态起重要作用。干扰NGB表达可导致细胞在缺血缺氧状况下线粒体损伤加重，活性氧释放增多，细胞损伤加重。
