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大鼠脉络丛组织中锰毒性差异蛋白的筛选、鉴定和GO分析
目的 应用光镜、透射电镜及差异蛋白质组学技术探讨锰对构成血-脑脊液屏障的脑脉络从组织(choroidplexus,CP)的病理损伤作用及其差异表达蛋白,并对这些差异蛋白按其gene ontology(GO)注释进行细胞学组分、分子功能与生物学过程的分类分析.方法 采用雄性SD大鼠(1.5月龄)进行腹腔注射无水氯化锰(6 mg Mn/kg B·W)建立3个病程(30、90 d及90 d后无处理观察30 d)的锰中毒动物模型,分离其双侧侧脑室CP后,应用光镜与透射电镜观察锰所引起的CP病理形态学改变,同时应用蛋白质组学技术筛检出锰毒性相关的差异表达蛋白.结果 病理形态学观察发现锰可引起CP上皮细胞发生不规则萎缩变小,微绒毛结构紊乱、缩短,胞浆内出现空泡,核质凝聚,线粒体结构破坏,细胞之间的紧密连接出现部分断裂或消失等,并且这些改变随病程发展表现为加重的趋势;2D-PAGE结合nano-LC-MS/MS的办法鉴定到了32个锰病程相关的差异蛋白质,其中有27个上调蛋白,5个下调蛋白.GO分类分析后发现差异表达蛋白主要分布存线粒体、膜表面以及细胞质内,以结合、催化活性以及转运功能为主,参与代谢与转运等生物学过程.结论 锰可引起CP的细胞及亚细胞结构发生病理性损伤并表现为一定的时效性,即便停止锰染毒上述损伤仍然进行性加重;同时,还可造成CP中特定功能蛋白质随病程进展发生上调或下调的变化,这些改变很可能是锰引起BCB结构损伤和功能失调的分子基础,其功能蛋白质组学的研究值得进一步深入开展.
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脑脉络丛组织中锰毒性差异表达蛋白的体外验证
目的 本实验室前期研究在锰染毒体内实验模型的大鼠脑脉络丛组织中鉴定到32个锰毒性相关的差异蛋白.本试验挑选出其中7个差异表达蛋白,包括抑制素蛋白(PHB1)电压阴离子通道(VDAC)、肌动蛋白β亚型(β-Actin)、应激性磷蛋白1(STI1)、热休克蛋白70(HSP70)、转甲状腺素蛋白(TTR)和中间丝波形蛋白(Vimentin),在大鼠永生化脉络丛上皮Z310细胞体外染锰模型中,对其蛋白和mRNA水平的变化趋势进行验证.方法 氯化锰(0、50、100和200 μmol/1)染毒Z310细胞24 h,采用蛋白印迹法(Western Blot)测定7个锰毒性相关蛋白的蛋白表达水平；同样剂量的氯化锰染毒Z310细胞12 h,以实时定量逆转录聚合酶链式反应法(Real time-RT PCR)测定7个蛋白在mRNA水平的表达情况.结果 随着剂量的增加PHBI、β-Actin和STIP1在蛋白表达与mRNA水平均表现为上调的效应趋势,VDAC、HSP70、TTR和Vimentin在蛋白表达与mRNA水平均表现为下调的效应趋势；PHB1、β-actin、STIP1和TTR在Z310细胞中的表达效应趋势与体内动物模型脑脉络丛中锰毒性差异蛋白的变化趋势相符,而VDAC、HSP70和Vimentin在Z310细胞中的表达效应趋势则与之相反.结论 氯化锰对PHB1、B-actin、STIP1和TTR的毒性效应在体内和体外是一致的,染锰后其蛋白表达和mRNA水平的变化趋势是可靠准确的.这为开展锰致脑脉络丛组织及其上皮细胞的毒性效应及其分子机制研究提供了有价值的线索.
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一氧化碳中毒时小鼠脑内自由基及其清除系统的变化
目的观察小鼠脑内自由基及自由基清除系统在一氧化碳(CO)中毒和高压氧治疗后的变化,L-硝基精氨酸甲酯(L-NAME)在CO中毒血-脑脊液屏障损伤中的作用,探讨这些变化与 CO致脑损伤的关系. 方法分光光度计法分别测定各组小鼠脑内NO、NOS、 MDA、SOD、GSH-Px、CAT以及L-NAME干预治疗的小鼠脑组织内伊文思蓝的含量. 结果①中毒后NO含量和NOS活性降低,HBO使NOS活性明显恢复,有一定的NO恢复作用.②CO中毒后,MDA明显增多,SOD活性下降,HBO治疗抑制了MDA的增多,有助于 SOD活性恢复;③GSH-Px和CAT活性在CO中毒后增强,HBO使GSH-Px活性进一步增强,而C AT活性回到基线;④CO使小鼠血-脑脊液屏障通透性增高,L-NAME可减轻其损伤. 结论 CO中毒后脑内氧自由基生成明显增多,HBO有助于减轻其损伤.三种抗氧化酶在CO中毒时出现的变化有利于清除自由基,而HBO推动了这一作用.CO中毒后早期应用NOS抑制剂可减轻对血-脑脊液屏障的损害,对急性CO中毒所致脑水肿有防治作用.
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钙拮抗剂对大鼠脑缺血后血-脑脊液屏障通透性的影响
目的：观察钙拮抗剂对大鼠脑缺血后血-脑脊液屏障（ BBB）通透性的影响。方法制备脑缺血再灌注（ CIR）大鼠模型150只，在大鼠缺血2 h后进行再灌注。将大鼠平均分为观察组（造模后腹腔注射尼莫地平）与对照组（造模后腹腔注射生理盐水），在6 h、12 h、24 h、48 h、72 h时间点分别进行再灌注，观察每个时间点BBB通透性损伤情况与梗死灶体积百分比。结果随着时间的延长，CIR后BBB通透性与梗死灶体积百分比出现逐步上升，且在12 h、48 h达到双高峰。观察组的BBB通透性及脑梗死灶体积百分比的上升较对照组较为明显（ P ﹤0.05）。结论大鼠实验结果提示，CIR能够提升BBB的通透性，增加梗死灶体积百分比，而早期使用钙拮抗剂能够加重上述情况。
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脑囊虫患者血清及脑脊液中细胞因子与血-脑脊液屏障相关性研究
目的研究脑囊虫患者是否存在血-脑脊液屏障(BBB)功能障碍及其与细胞因子产生是否相关,以期对临床诊治有所帮助.方法用单向免疫扩散法检测41例脑囊虫患者BBB功能;用ELISA法检测患者血清和脑脊液(CSF)中γ-干扰素(IFN-γ)及肿瘤坏死因子(TNF-α)水平;观察BBB功能与IFN-γ、TNF-α产生的关系.结果 (1)脑囊虫患者中有82.9%出现BBB损害.(2)脑囊虫患者组血清和CSF中IFN-γ水平较对照组明显降低(均P＜0.01),TNF-α水平较对照组明显增高(P＜0.05,P＜0.01).(3)BBB损害组CSF中IFN-γ水平较BBB正常组明显减低(P＜0.05),而血清中IFN-γ无变化.(4)BBB损害组CSF中TNF-α水平较BBB正常组无明显增高(P＞0.05),而血清中TNF-α水平较BBB正常组明显增高(P＜0.05).结论脑囊虫患者多出现BBB损害且与细胞因子水平有明显相关性,同时存在体液免疫增高和细胞免疫减低.
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海人酸致痫大鼠脑内白蛋白、S100B及GFAP动态表达的研究
目的 通过测定海人酸(kainic acid,KA)致痫大鼠不同时间点脑脊液及脑组织中白蛋白、S100B蛋白及胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达量,探讨白蛋白、S100B蛋白和GFAP表达量变化与癫痫的关系.方法 经SD大鼠侧脑室注射KA制备癫痫大鼠模型,对照组注射生理盐水.各模型组于造模后6h、24 h、3d和7d四个时间点,对照组于注射生理盐水后6h,分别采用ELISA方法测定脑脊液白蛋白和S100B蛋白水平,以免疫组化法检测脑组织中白蛋白、S100B和GFAP表达,HE染色观察海马CA3区细胞及结构变化.结果 (1)脑脊液:模型组6h时白蛋白水平高于对照组(P＜0.05),模型组其余时间点与对照组比较差异均无统计学意义(均P＞0.05);其中,模型组7d、3d时白蛋白水平低于6h时(均P＜0.05).模型组6h、24 h、3d和7d4个时间点脑脊液S100B水平均高于对照组(均P＜0.05);模型组4个时间点间两两比较差异均有统计学意义(均P＜0.05),其中以模型组3d时高.(2)脑组织:模型组24 h及模型组6h侧脑室室管膜白蛋白表达均高于对照组(均P＜0.05),3d和7d时与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05);模型组四个时间点两两比较,模型组3d、7d时均低于模型组6 h(P＜0.05),模型组7d时亦低于其他2个模型组(均P＜0.05).模型组4个时间点海马区S100B表达均高于对照组(均P＜0.05);模型组四个时间点两两比较,模型组24 h、3d和7d时均高于模型组6h时(P＜0.05),且模型组7d时低于模型组3d时(P＜0.05).模型组3d、7d时海马区GFAP表达均高于对照组(均P＜0.05),其余时间点与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05);模型组四个时间点两两比较,模型组3d、7d时均高于模型组24 h与6h时(均P＜0.05),且7d时亦高于3d时(P＜0.05).(3)HE染色显示,模型组6h时海马CA3区神经元排列紊乱、分散,细胞多形性改变,部分细胞核深染;24 h时细胞由圆形改变为多形性改变;3d和7d时,核深染的细胞数增加,细胞排列层次减少、紊乱,细胞坏死.结论 癫痫发作后脑脊液中白蛋白、S100B及脑组织中白蛋白、S100B及GFAP表达增高.
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雷公藤内酯醇对实验性自身免疫性脑脊髓炎大鼠血-脑脊液屏障的影响
目的 探讨雷公藤内酯醇(Tri)对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)大鼠血-脑脊液屏障(BCB)的免疫调节作用.方法 制备Wistar大鼠EAE模型,应用Tri治疗EAE,评估EAE组、Tri治疗组的临床症状,在不同时间点测定脑脊液(CSF)和外周血白蛋白(Alb)水平并计算二者比值(QA),通过QA值观察BCB变化.于免疫后(p.I.)6、8、10、12、14、16 d处死动物,用免疫组化技术检测脑和脊髓细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和干扰素-γ(IFN-γ)表达.结果 免疫后14 d为EAE组发病高峰期,Tri治疗组临床症状评分(0.14±0.08)较EAE组(2.19±1.68)低(P<0.01).免疫后 8 d EAE组QA达大值(0.30±0.05),较佐剂组(0.13±0.05)明显增高(P<0.01).免疫后6-14 d,EAE组与佐剂组、Tri治疗组比较QA值差异均有统计学意义(F=28.34,P<0.01).免疫后14 d Tri治疗组 QA达大值(0.19±0.02),QA波峰时间较EAE组延迟且峰值明显较低.免疫后12-16 d,EAE组与佐剂组、Tri治疗组比较ICAM-1阳性表达高(F=17.11,F=29.87,均P<0.01);免疫后10-16 d,Tri治疗组较EAE组IFN-γ阳性表达低(F=447.92,P<0.01).结论 EAE中BCB损伤早于临床症状出现.Tri能有效抑制EAE进展,可能与其下调ICAM-1、IFN-γ表达,恢复BCB正常功能有关.
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脑出血大鼠血肿周围组织水孔蛋白-4表达分析
目的研究大鼠脑出血(ICH)后皮质、CPu血肿周围组织水孔蛋白-4(AQP4)表达的变化,以探讨其在脑水肿形成过程中的作用.方法采用立体定向技术,经尾动脉采血制作大鼠CPu出血模型.采用免疫组化技术对皮质及血肿周围组织AQP4蛋白进行动态检测.结果ICH6 h后CPu血肿周围组织邻近毛细血管的AQP4蛋白表达开始增高,于出血第1～3天达高峰期,之后逐渐下降,至第7天仍高于正常水平.在出血侧皮质AQP4蛋白表达亦相应增加,但不如血肿周围组织明显.结论ICH时血肿成分可诱导AQP4蛋白表达增加,脑毛细血管周围星形胶质细胞终足表达增强的AQP4蛋白可能促进水通过血-脑脊液屏障向脑实质流动,直接参与ICH后血管源性脑水肿的形成.
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冰片对脑膜炎患者血-脑脊液屏障影响的初步临床观察
细菌性脑膜炎是一种常见的颅内感染性疾病,由于血-脑脊液屏障(BBB)可限制抗生素进入脑脊液,常可导致其疗效不佳.目前有研究显示冰片能可促进某些物质通过BBB.此文观察1例细菌性脑膜炎患者使用冰片后对注射用盐酸头孢吡肟(商品名马斯平)透过BBB的影响.
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实验性自身免疫性脑脊髓炎大鼠血-脑脊液屏障功能及动态变化
目的探讨实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)大鼠血-脑脊液屏障功能的动态变化及其作用,以求进一步揭示EAE发病机制.方法检测EAE大鼠免疫后第4、6、8、10、12、14、16、18、20天血清和脑脊液(CSF)中清蛋白(ALB)含量,其CSF与血清ALB比值(QA)作为评价血-脑脊液屏障损害的指标.结果 QA值免疫后第8天即出现显著性升高,早于临床症状出现;随免疫时间的延长QA值呈逐渐增高后缓慢下降趋势,并且QA值与EAE大鼠病情评分呈显著正相关(r=0.81,P=0.001).结论血-脑脊液屏障的早期损害在EAE发病过程中具关键作用.
关键词： 实验性自身免疫性脑脊髓炎 血-脑脊液屏障 动态变化 -
基质金属蛋白酶-9与脑缺血
脑缺血后基质金属蛋白酶-9(MMP-9)因其表达细胞众多、作用底物广泛而备受医学界重视.脑缺血后表达的MMP-9能降解基底膜而破坏血脑屏障,导致血管源性脑水肿和出血性转化.MMP-9抑制剂有可能成为治疗脑血管病的一条新途径.
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关键词：
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脑脉络丛组织的连接蛋白、转运蛋白及其药理毒理学研究进展
脑脉络丛组织是血-脑脊液屏障的物质基础,也是脑脊液的重要来源.其上皮细胞之间的紧密连接由连接蛋白组成,是维持细胞间机械屏障的结构基础,不仅具有调节细胞间物质流动和维持上皮细胞极性的功能,而且还参与细胞增殖分化和基因转录等过程的信息传递与调控；其上皮细胞膜上分布的各种转运蛋白,不仅在提供营养和激素等脑组织生长发育所必需的物质、清除脑脊液中的一些有害化合物及代谢物方面起关键作用,而且在药物与毒物的运输调控方面也起着至关重要的作用.这些连接蛋白和转运蛋白构成一个复杂的相互关联的网络结构,在维持脑室生理稳态以及保护脑组织免受内源性和外源性有害物质损害方面发挥着非常重要的作用,近年来备受关注.本文就脑脉络丛组织的连接蛋白、转运蛋白及其药理学与毒理学方面的研究进展作一综述.
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颅内隐球菌感染对脑屏障通透性的影响
目的 探索颅内隐球菌感染对脑屏障通透性的影响.方法 成年雄性SD大鼠12只,体质量260 ～ 300 g,随机分为对照组和实验组,各6只.实验组大鼠建立隐球菌脑膜炎模型,对照组为正常大鼠.尾静脉给予氟康唑,利用纹状体、侧脑室同步微透析联合高效液相色谱法检测血浆、脑细胞外液和脑脊液中氟康唑浓度.计算氟康唑在血-脑屏障和血-脑脊液屏障的透过率,观察颅内隐球菌感染对氟康唑血-脑屏障、血-脑脊液屏障的透过率的影响.结果 正常组大鼠血-脑屏障及血-脑脊液屏障透过率分别为62.12％±10.38％和69.33％±7.34％;实验组大鼠血-脑屏障及血-脑脊液屏障透过率分别为78.18％±2.45％和87.29％±7.11％,实验组血-脑屏障和血-脑脊液屏障透过率均比对照组高(P均＜0.05).结论 颅内隐球菌感染增加了血-脑屏障和血-脑脊液屏障的通透性.
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大鼠脑外伤诱导水通道蛋白4表达增强加重脑水肿
目的 探讨大鼠外伤性脑水肿组织水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)的表达变化及其与血.脑脊液屏障(blood-brainbarrier,BBB)通透性的关系.方法 SD大鼠94只,用随机数字表法分为脑外伤组(包括脑外伤后1、6、24、48和168 h)、假手术对照组及空白组.复制大鼠自南落体脑损伤模型,用干质量湿质量法测定脑组织水含量,用IgG免疫组化染色法检测血-脑脊液屏障通透性的变化,用免疫组化染色法及Western blotting法检测神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)和AQP4蛋白的表达并进行图像分析.结果 大鼠脑外伤后,损伤侧脑组织水含量较假手术组增加,6 h时差异有统计学意义,24 h达高峰.与假手术组比较损伤侧脑组织IgG漏出在外伤后1 h差异有统计学意义,6 h达高峰.免疫组化染色显示损伤周围处星切谓褐氏赴螦QP4的分布极性发生改变,不仅毛细血管周围的星形胶质细胞足突上AQP4表达增加,而且星形胶质细胞胞体亦出现AQP4表达.AQP4表达变化的时间与脑组织水含量变化一致,晚于IgG漏出的变化.损伤周围处GFAP在损伤后1 h一7d表达持续增强.结论 大鼠脑损伤后先出现BBB通透性增加,并引起AQP4表达增加,二者均促进了脑水肿的发生.
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周细胞在慢性脑血流低灌注血-脑脊液屏障损伤中的作用
目的 探讨慢性脑血流低灌注损伤对大脑皮质血-脑脊液屏障及周细胞的影响及可能机制.方法 采用大鼠双侧颈总动脉结扎(two-vessel occlusion,2-VO)模型,手术后3、14和30 d检测脑血流量变化.采用荧光免疫组织化学法染色检测周细胞以及纤维蛋白原表达,原代培养周细胞进行细胞增生实验,透射电镜观察血-脑脊液屏障超微结构.结果 各模型组均出现脑血流下降,30 d时脑血流仍显著低于对照组.各模型组均有不同程度的纤维蛋白原的血管外渗漏;电镜结果可见基底膜增厚、血管外周围间隙致密物质沉积、星形胶质细胞突起水肿和红细胞血管外渗漏.周细胞数量在术后3、14和30 d均增多;体外实验低浓度纤维蛋白原可促进周细胞增生,而高浓度(20 g/L)纤维蛋白原对周细胞有毒性作用.结论 慢性脑血流低灌注破坏大脑皮质血-脑脊液屏障,刺激周细胞增生,纤维蛋白原的渗出可能是引起周细胞增生的主要原因.
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神经外科手术后病人使用万古霉素时的脑脊液浓度
目的了解神经外科病人术后使用万古霉素时的脑脊液浓度,初步探讨手术破坏血-脑屏障后,对万古霉素脑脊液浓度的影响.方法病人术后静脉输入1g万古霉素后,经术野和(或)脑室引流(n=9)与腰穿留置导管引流(n=10)留取脑脊液标本,用高压液相色谱法测定药物浓度.结果术野/脑室引流组病人脑脊液中药物浓度普遍高于腰穿引流组,峰浓度均出现于给药后15～30min,分别是6.24±3.46mg/L(n=8)和4.49±3.14mg/L(n=10),达到或超过了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的MIC90(0.5～3.1mg/L)和耐甲氧西林表皮葡萄球菌的MIC90(3.1～4.0mg/L)以及脑膜炎时的药物浓度2.5～5.0mg/L.此后6h浓度两组分别为3.68±0.84mg/L(n=8)和2.37±0.53mg/L(n=7),两组比较有显著性差异(P<0.05),12h浓度分别为2.55±1.13mg/L(n=4)和2.43±0.41mg/L(n=6).结论神经外科手术破坏了病人的血-脑屏障,使万古霉素脑脊液透过度增加,可达治疗浓度.据此结果可作为指导万古霉素对神经外科术中、术后相关颅内感染预防与治疗的参考.
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小窝蛋白-1在血-脑脊液屏障中作用的研究
血-脑脊液屏障是维持中枢神经系统稳定的关键因素.内皮细胞小窝蛋白(caveolins)的重要标志物小窝蛋白-1 (caveolin-1)在血-脑脊液屏障中扮演重要角色.caveolin-1参与了血-脑脊液屏障受外界侵略和信号转导的过程.目前对caveolin-1的研究仍然较少,本次的回顾性研究认为caveolin-1对血-脑脊液屏障以及中枢神经系统疾病都具有非常重要的意义.
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肿瘤脑转移机制研究进展
脑转移瘤是临床上常见的脑部肿瘤,也是大多数肿瘤患者晚期症状,其预后极差.对肿瘤脑转移发生、发展机制的深入研究对脑转移的诊疗具有重要意义.本文就肿瘤细胞与脑部微环境的相互作用、肿瘤细胞穿越血-脑脊液屏障及脑部克隆形成的机制研究进展做综述.
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ICAM-1在多发性硬化发病中的表达及作用机制
多发性硬化是由Th1细胞介导的中枢神经系统的自身免疫性疾病,而细胞间黏附分子1(ICAM-1)在多发性硬化及其动物模型实验性变态反应性脑脊髓炎的鞘内炎症病理机制中起重要作用.本文综述了近年来ICAM-1在多发性硬化发病中的表达及其作用机制的研究.
关键词： 细胞间黏附分子1 多发性硬化 实验性自身免疫性脑脊髓炎 血-脑脊液屏障
