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视神经脊髓炎相关性视神经炎的治疗策略
视神经脊髓炎谱系疾病(neuromyelitis optica spectrum disorders,NMOSD)是一组主要累及视神经和脊髓以免疫介导的脱髓鞘和轴突损伤为特征的中枢神经系统炎症性疾病,其中视神经脊髓炎相关性视神经炎(neuromyelitis optica related neuritis,NMO-ON)是引起患者视力严重下降的常见神经眼科疾病.水通道蛋白4抗体的发现,证实视神经脊髓炎是一种不同于多发性硬化的独立疾病实体.NMO-ON治疗的2个主要目标是控制急性炎症和预防复发.随着对NMOSD发病机制的深入研究,针对疾病发生过程中不同靶点的新的治疗方法不断出现.该文就NMO-ON的治疗现状和免疫治疗策略进行了综述.
关键词： 视神经脊髓炎谱系疾病 视神经炎 水通道蛋白4 免疫治疗 -
脑外伤患者AQP4的表达及其与临床预后的关系
目的 对比检测不同程度脑外伤患者的水通道蛋白4(AQP4)的表达差异,探讨AQP4与临床预后的关系.方法 选取87例脑外伤患者根据GCS评分分为3组,中度损伤组(GCS 9~12分)33例,重度损伤组(GCS 4~8分)37例,特重度损伤组(GCS 3分)17例,取手术清除的创伤区脑组织标本,用免疫组化法检测不同组别的AQP4的表达情况.结果 ①中度脑外伤组中,脑组织细胞和血管内皮细胞轻度肿胀;在重度、特重度脑外伤组中,脑组织细胞肿胀明显,血管内皮细胞肿胀明显,血管周围间隙明显扩大,血脑屏障受损严重.②脑组织中细胞膜或细胞浆棕黄色染色为AQP4阳性表达.随损伤程度加重,AQP4表达逐渐增强,在特重度损伤组AQP4表达强,其次为重度损伤组,中度损伤组,且比较差异有统计学意义(P<0.05).结论 AQP4表达强度与病情程度呈正相关,会提示患者预后情况,抑制AQP4的活性有可能减轻脑水肿,改善预后.
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高湿环境下脑组织水通道蛋白4表达的变化
目的：通过观察大鼠脑组织中水通道蛋白AQP-4的表达变化，探讨水通道蛋白4表达的变化与高湿环境的关系。方法32只健康雄性的SD大鼠，随机分为30℃20d组、30℃30d组和30℃40d组(采用人工气候箱制作高湿模型)和常温常湿对照组，每组8只。采用实时定量PCR测定大鼠脑组织AQP-4 mRNA表达， Western印迹法观察大鼠脑组织AQP-4蛋白表达。结果高湿环境下30℃20d组、30℃30d组和30℃40d组脑组织AQP-4 mRNA、蛋白水平与对照组相比下降，而只有30℃40d组脑组织AQP-4 mRNA、蛋白水平与对照组相比下降差异有统计学意义( P<0.05)。结论脑组织AQP-4表达的变化与高湿环境有关。
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中医药对胃肠疾病水分子通道蛋白3、4作用研究进展
水通道蛋白是一类具有同源性的内在膜蛋白家族.目前在哺乳动物中发现了13种亚型,广泛分布于动植物的组织中,各自介导着不同细胞膜的跨膜水转运,与很多疾病的发生发展有重要关系.AQP3、AQP4在消化系统中分布广泛,在胃肠道正常生理功能以及病理功能中起着重要作用.AQP3、AQP4与很多胃肠道疾病如慢性胃炎、腹泻、便秘、胃癌、结肠癌等密切相关.通过查阅大量文献发现很多学者对AQP3、AQP4与胃肠疾病之间的关系,以及中医药治疗胃肠疾病前后AQP3、AQP4是否有变化进行了深入的研究.本文将近几年的研究成果进行综述,希望能对中医药治疗胃肠疾病提供新思路.
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丙酮酸乙酯对宫内感染致脑损伤新生仔鼠AQP4表达和脑组织超微结构的影响
目的 研究丙酮酸乙酯(EP)对宫内感染致新生仔鼠脑损伤水通道蛋白4 (AQP4)表达和脑组织超微结构的影响.方法 选取36只孕鼠随机分为LPS组(n=12)、EP组(n=12)、NS组(n=12).LPS组:孕17d、18 d连续两天腹腔注射LPS 380 μg/kg;EP组:同法制备孕鼠宫内感染模型,并在注射LPS后立即给予孕鼠腹腔注射EP 40 mg/kg;NS组:腹腔注射同等量生理盐水.对孕鼠分娩后的胎盘和新生仔鼠脑组织进行HE染色观察宫内感染和脑损伤情况.剔除早产鼠,各组随机选取新生仔鼠36只,于生后12、24、48 h对脑组织进行免疫组织化学染色,观察AQP4的表达;电镜观察脑组织超微结构的变化.结果 与NS组比较,LPS组孕鼠胎盘组织可见大量的炎性细胞浸润,有宫内感染,LPS组仔鼠HE染色提示有脑损伤;与LPS组相比较,EP组仔鼠出生后24 h、48 h脑组织AQP4的表达量均低于LPS组(P＜0.05);电镜下LPS组神经细胞超微结构显示损伤严重.结论 丙酮酸乙酯对宫内感染致脑损伤新生仔鼠的脑组织具有一定的神经保护作用,可能与AQP4表达水平有关.
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水蛭素对大鼠DIC模型脑组织水通道蛋白4表达的干预作用
目的 探讨水蛭素对DIC模型的大鼠脑组织水通道蛋白4(AQP4)表达的干预作用.方法 通过鼠尾静脉滴注脂多糖制作DIC模型,将大鼠分为三组即对照组、DIC组和水蛭素组,选取4个时间点(4,6,8,12 h)测定血小板计数,PT,APTT,纤维蛋白原和D-D水平的变化;同时用免疫印迹杂交法检测大鼠脑组织水通道蛋白4的表达.结果 与对照组相比,DIC组及水蛭素组血小板计数,PT,APTT,纤维蛋白原和D-D差异具有统计学意义(P＜0.05);水蛭素组上述指标变化明显低于DIC组(P＜0.05);AQP4表达在水蛭素组明显低于DIC组(P＜0.05).结论 DIC时产生的凝血酶可能通过上调AQP4蛋白的表达,参与脑水肿形成和发展;水蛭素通过抑制凝血酶的形成,减轻脑水肿.
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水通道蛋白AQP4对乳腺癌细胞增殖的影响及机制
目的:研究AQP4在人乳腺癌细胞中的表达,并进一步探讨AQP4对肿瘤细胞增殖的影响及机制.方法:通过siRNA干扰技术下调乳腺癌细胞T47D和MCF-7细胞系中水通道蛋白4表达,检测这种下调对乳腺癌细胞增殖的影响并初步探讨其作用机制.结果:AQP4表达下降抑制乳腺癌细胞的增殖,可能通过ERK通路/E-钙黏蛋白实现的.结论:AQP4表达水平与乳腺癌细胞增殖正相关,相应的肿瘤抑制剂可以起到控制肿瘤生长作用.
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艾芬地尔对大鼠局灶性脑缺血损伤后脑水肿和AQP4表达的影响
目的:研究大鼠腩缺血后水通道蛋白4(AQP4)在脑内的表达及N-甲基-D-天冬氨基酸(NMDA)受体拮抗剂艾芬地尔对其的调节作用.方法:线栓法制作大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery oechsion,MACO)局灶性脑缺血模型;干湿重法测量脑组织含水量以评估脑水肿的程度;免疫组化,免疫蛋白印记法测量AQP4(水通道蛋白4)的表达.结果:与假手术组比较,模型组和艾芬地尔组脑组织含水量、梗死灶周围AQP4表达明显增加;与模型组比较,艾芬地尔组能显著减少脑组织含水量,减轻梗死灶周围AQP4表达,差异有统计学意义.结论:缺血损伤后脑组织的AQP4表达上升,脑水肿明显,给予艾芬地尔后可抑制AQP4的表达,减轻脑水肿.
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RNA干扰AQP4对创伤性脑水肿血脑屏障的保护作用
目的 探讨RNA干扰(RNAi)水通道蛋白4(AQP4)对创伤性脑水肿血脑屏障(BBB)的保护作用.方法 雄性成年Wistar大鼠,随机分为假手术组、对照质粒组、单纯创伤组和创伤后RNAi组.参照Marmarou法制作创伤性脑损伤(TBI)模型.采用侧脑室注射途径给药,应用免疫组织化学观测AQP4、微血管内皮细胞紧密连接闭合小环蛋白(ZO-1),原位杂交法观测AQP4mRNA,光电镜观察脑组织超微结构.结果 RNAi质粒可有效减少AQP4在受损脑组织的表达；RNAi组在各检测时间点脑组织含水量和BBB透性均小于TBI组和对照质粒组(P＜0.05)；TBI后RNAi组ZO-1表达水平各时间点明显高于单纯创伤组和对照粒组(P＜0.05).结论 TBI后损伤区AQP4的表达变化趋势和脑水肿的发展变化趋势相一致(r =0.982,P＜0.01)；应用RNA干扰途径减少AQP4表达,可有效保护TBI后脑水肿BBB结构的破坏.
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服用阿司匹林对脑出血周围组织水肿影响的实验研究
目的：探讨长期服用阿司匹林是否对脑出血周围组织水肿有一定的影响。方法 Wistar大鼠70只，随机分为三个组：阿司匹林预处理脑出血组、阿司匹林预处理假手术组及非阿司匹林预处理脑出血组。阿司匹林预处理脑出血组及非阿司匹林脑出血组各30只，阿司匹林预处理假手术组10只，每组分3 h，1 d，3 d，5 d，7 d五个时间点。在相应的时间点灌注取脑，测定出各组不同时间点脑出血周围水肿组织中水通道蛋白（AQP4）的表达情况，并进行对比研究。结果①AQP4在各组各个时间点的表达分别是：阿司匹林（ ASA）预处理脑出血组AQP4表达水平在脑出血后第三天达到高峰，与未服用ASA脑出血组高峰期是一致的。②对ASA预处理脑出血组与非ASA预处理脑出血组大鼠血肿周围水肿组织AQP4表达各时间点比较，无显著差异。结论①长期服用阿司匹林脑出血后3h血肿周围组织出现水肿；②3d后水肿达高峰，水肿持续7d，与未服用阿司匹林脑出血组织水肿程度表现是一致的；③长期服用阿司匹林对脑出血周围水肿严重程度无显著影响。
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不同剂量乌司他丁预处理对小鼠创伤性脑水肿的影响
目的 探讨乌司他丁(UTI)预处理对小鼠创伤性脑水肿潜在的治疗作用及其机制.方法 BALB/c小鼠38只,随机分为生理盐水对照组(control组)和乌司他丁预处理组(UTI组).采用测干湿重法检测不同剂量UTI预处理对小鼠脑组织含水量的影响和Western -blot检测脑组织中水通道蛋白4(AQP4)蛋白表达情况.结果 与生理盐水对照组比较,UTI能明显减轻神经功能障碍,干湿重法检测结果显示,随着UTI剂量的增大小鼠脑组织含水量明显降低,Western-blot结果提示UTI下调AQP4蛋白的表达,不同组间差异有统计学意义(P＜0.05).结论 乌司他丁预处理能减轻创伤性脑水肿,具有显著的神经保护作用,可能是通过调控AQP4而减轻脑组织水肿.
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亚低温对大鼠颅脑外伤后脑组织AQP-4和Caspase-3表达的影响
目的 观察亚低温治疗对实验大鼠颅脑外伤后水通道蛋白4(AQP-4)和半胱天冬酶3(caspase-3)的影响,探讨亚低温对颅脑外伤后可能的脑保护分子生物机制.方法 健康成年雄性Wistar大鼠45只,采用Feeney法建立脑外伤动物模型,随机分为对照组、创伤组和亚低温组,每组15只,亚低温组在损伤后立即给予亚低温暴露,用干湿重法测定脑组织含水量、免疫组织化学法及图象分析技术检测AQP-4和caspase-3及双重染色免疫组织化学法检测AQP-4和S-100.结果 与假手术组比较,大鼠颅脑外伤后脑组织AQP-4和caspase-3的表达及脑组织含水量明显升高(P＜0.05);亚低温治疗后,大鼠脑组织AQP-4和caspase-3的表达及脑组织含水量较脑创伤组明显降低(P＜0.05).结论 亚低温对创伤性脑损伤的脑保护机制可能与减轻胶质细胞介导的脑水肿,减少神经细胞凋亡有关.
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乌司他丁预处理对小鼠颅脑损伤保护的初步研究
目的 探讨乌司他丁(UTI)预处理对小鼠颅脑损伤早期的保护作用.方法 BALB/c小鼠44只,随机分为假手术组(SO组)、创伤性脑损伤组（TBI组）、乌司他丁预处理组（UTI组）和生理盐水对照组（Control组）.预处理组连续3d给予UTI 300 000 U/(kg·d)腹腔注射.除SO组外,其余各组应用自由落体打击法建立创伤性脑损伤模型.采用干湿重法检测脑组织含水量,HE染色光镜下观察损伤皮质区形态变化,使用Western blot方法检测脑组织中水通道蛋白4(AQP4)表达.结果 UTI组颅脑损伤早期(24 h)脑组织含水量低于TBI组(P<0.05),其损伤皮质区神经元状态优于TBI组.同时,UTI组的AQP4蛋白表达水平低于TBI组,差异显著(P(0.05).结论 乌司他丁预处理减轻颅脑损伤早期脑水肿与其抑制AQP4蛋白表达有关.
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水通道蛋白1和4在糖尿病视网膜病变中的研究进展
糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)是常见的视网膜血管病,是50岁以上人群主要致盲眼病之一.DR早期微血管细胞受到损害,微血管扩张、渗漏,形成微血管瘤,随后微血管闭塞,形成无灌注区,终视网膜缺血缺氧形成新生血管,进入糖尿病视网膜病变增殖期(proliferative diabetic retinopathy, PDR).随着病情加重,将造成纤维血管膜的形成、视网膜前膜的纤维化加重,终将造成牵拉性视网膜脱离.新近研究发现水通道蛋白1(aquaporin-1, AQP1)、水通道蛋白4(aquaporin-4, AQP4)在DR发生发展过程中起重要作用,导致视网膜内外屏障破坏,诱发视网膜水肿,参与新生血管形成,是视网膜新生血管形成过程中不可缺少的因子.
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蛋白激酶C对氯化铵上调大鼠脑星形胶质细胞AQP-4表达的影响
目的:研究经氯化铵处理的大鼠脑星形胶质细胞水通道蛋白4(AQP-4)的表达情况和蛋白激酶C(PKC)对AQP-4表达的调节作用.方法:取出生1～2 d的SD大鼠大脑皮质,原代培养星形胶质细胞.将培养的细胞随机分为对照组,用等量培养基培养24 h;NH_4CL组,用终浓度为5 mmol/L氯化铵培养6,12,24,48 h;DMSO组:用10 g/L二甲基亚砜(DMSO)预处理30 min,余处理同NH_4CL组;TPA组:蛋白激酶C激动剂VPA(1 μmol/L)预处理30 min,余处理同NH_4CL组;RT组:蛋白激酶C拮抗剂R031-8220(1 μmol/L)预处理30 min后,余处理同TPA组.用光学显微镜观察细胞的形态学变化,用Western Blot法检测各组细胞AQP-4的表达情况.结果:AQP-4表达量NH4CL组与DMSO组分别为(0.69±0.03),(0.67±0.03),与对照组相比较分别增加约90%,87%,细胞肿胀明显,差异显著(P<0.05);而NH4Cl组与DMSO组组间差异不显著;TPA组AQP-4表达量(0.40±0.02)与NH4CL组相比较,降低约4l%(P<0.05);RT组AQP-4表达量(0.68±0.02)与TPA组相比较,明显增加,而与NH_4CL组相比较差异无统计学意义.结论:经5 mmol/L氯化铵处理的星形胶质细胞其AQP-4的表达明显增加,而PKC的激活能下调AQP-4的表达.
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大鼠结肠中水通道蛋白4的表达与分布
目的: 研究水通道蛋白4(AQP4)在大鼠结肠中的蛋白表达和分布. 方法: 选用成年健康SD大鼠,采用免疫组织化学对结肠近段和远段中AQP4的表达进行定位检测. 结果: 结肠全段均有AQP4的表达,近段的表达水平高于远段;AQP4阳性细胞主要分布在黏膜的顶端,以吸收细胞为主,杯状细胞无表达;AQP4主要位于细胞膜上,以基底侧为主. 结论: AQP4在结肠中的表达及其空间上的分布提示其参与了结肠的水吸收功能.
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TGN-020对大鼠脊髓损伤后继发性水肿和星形胶质细胞增生的影响
目的 检测水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)特异性抑制剂TGN-020对大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后继发性水肿和星形胶质细胞增生相关指标的影响,为SCI后水肿与星形细胞增生之间的关系研究提供重要依据.方法 成年雌性SD大鼠72只,体质量180～220 g,随机分为假手术组(Sham组)、单纯脊髓损伤组(SCI组)、TGN-020干预组(TGN-020组),每组24只.采用改良后的动脉夹挤压脊髓建立SCI模型,Sham组仅行椎板切除术.术后TGN-020组腹腔内注射TGN-020(5 mg/kg,ip)处理,Sham组和SCI组予以等体积的二甲基亚砜(dimethyl sul-foxide,DMSO)各组于术后3 d收集标本,分别采用干湿重法检测含水量变化,采用蛋白印记、免疫荧光检测AQP4、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)蛋白表达.结果 术后3 d,与Sham组相比,SCI组和TGN-020组脊髓损伤区含水量明显升高(P<0.01),与SCI组相比,TGN-020组脊髓损伤区含水量减少(P<0.05);SCI组和TGN-020组AQP4、GFAP、PCNA的表达较Sham组明显升高(P<0.01),TGN-020组AQP4、GFAP、PCNA的表达较SCI组降低(P<0.05).结论 TGN-020可以通过下调大鼠脊髓损伤后AQP4的表达减轻继发性水肿,抑制星形胶质细胞增生,从而促进大鼠急性损伤后的功能恢复.
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大鼠脑创伤半暗带水肿与水通道蛋白-4表达的相关性
目的 探讨大鼠脑创伤半暗带(TP)水肿与水通道蛋白-4(AQP4)表达之间的关系. 方法 88只成年雄性Wistar大鼠,按随机数字表法分为对照组(11只)和创伤组(77只),观察时相点为创伤后1,6,12,24,48,72 h、7 d,每个时相点11只.采用改良mFeeney法建立中度脑创伤模型,组织学观察脑组织水肿,免疫组化半定量IgG的表达观察血脑屏障(BBB)的变化,免疫荧光和Western blotting观察AQP4表达. 结果 对照组病理及IgG染色未见异常,AQP4表达量较少.创伤组伤后1h在创伤周边出现染色浅淡的TP,之后逐渐增加,12 h达到宽,为(1.589±0.020) mm,之后变窄,除24 h与48 h和72 h与7d外,余各时相点差异均有统计学意义(P＜0.05).创伤组伤后1h创伤周边呈血管源性水肿,6h出现细胞内水肿,12h血管源性水肿与细胞内水肿均明显加重,72 h细胞内水肿占优势.IgG染色于1,12,48 h呈3度强阳性;6,24,72 h及7d呈1度弱阳性.创伤组伤后1 h AQP4表达下降为0.659±0.021,6 h稍回升为1.257±0.058,12 h达峰值2.499±0.136,之后又随损伤时间降低,24h为2.267±0.068,72 h再次上调为2.078±0.065,7d时基本恢复至基线水平1.280±0.065,除6h与7 d(P ＞0.05)、12h和24h(P＞0.05)、24 h和72 h(P ＞0.05)外,余各时相点之间比较差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 创伤早期TP表现为以BBB破坏为特征的血管源性水肿,AQP4表达下调,随后AQP4表达上调,引起细胞内水肿,加重TP.AQP4可能参与机体的防御反应.
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大鼠脑挫伤后脑组织水通道蛋白4表达及其与脑水肿的关系
目的 探讨脑挫伤后水通道蛋白4(AQP4)脑组织中的表达及其与脑水肿的关系.方法 健康成年SD大鼠70只,制作脑挫伤模型,按随机数字表法分为假手术组(A组)和挫伤侧组(B组)和非挫伤侧组(C组),分为1,6,24,48,72和7d6个时相点,每组10只.观察各组脑组织病理变化,并采用免疫组织化学及免疫印迹检测AQP4表达. 结果 A组双侧脑组织结构正常,AQP4主要分布于胶质细胞、血管内皮细胞.B组挫伤后的病理表现为血管源性水肿和细胞内水肿参与的混合性水肿,并可见组织坏死、大量炎性细胞浸润、胶质瘢痕样改变.B组胶质细胞、血管内皮细胞的AQP4表达丰富,在1h表达下调,6h低,之后升高至24h达峰值,48 h缓慢下调,72 h出现第二个高峰值,随后下降至7d.除1h外各时相点与A组比较差异有统计学意义(P＜0.01).C组挫伤后1h未见异常,6h出现细胞水肿,24 h为细胞水肿为主的混合性脑水肿,至48 h细胞水肿持续存在,血管源性水肿缓解,72 h仍有明显的细胞水肿,7d细胞水肿减轻.C组胶质细胞、血管内皮细胞AQP4表达上调,在1h为1.313 ±0.010,6h开始缓慢上升,72 h达高峰2.662±0.020,之后下降至7d,接近正常;C组6,24,48,72 h与A组比较差异有统计学意义(P＜0.01),1h及7d与A组比较差异无统计学意义(P＞0.05). 结论 脑挫伤后挫伤侧首先出现血管源性水肿,继后出现细胞水肿.非挫伤侧病理改变晚于挫伤侧,先出现细胞水肿,后发生血管源性水肿.AQP4的表达水平与挫伤性脑水肿的形成密切相关.
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早期创伤性脑水肿水通道蛋白4的表达及组织病理改变
目的 探讨水通道蛋白4(aquaporins 4,AQP4)在早期创伤性脑水肿组织中的表达与组织病理改变,以及与血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)结构破坏的相关性. 方法 健康成年Wistar大鼠120只,制作脑创伤模型,按随机数字表法分为假手术组和创伤组,创伤组又分为创伤1h组、3h组、6h组、12 h组、24 h组5个亚组,每组20只.分别测定脑含水量,病理观察脑水肿情况及BBB结构变化,免疫组织化学及免疫印迹实验检测脑组织IgG和AQP4表达. 结果 假手术组脑组织结构正常,IgG染色阴性,脑含水量及AQP4表达未见异常.创伤组的脑含水量从创伤6h后明显增加,至24 h高;IgG从创伤1h后即明显增加至6h,之后维持高水平至24h.病理观察显示,脑创伤后1h即出现BBB破坏,红细胞从血管内漏出,组织间隙增宽,呈现血管源性水肿,并随时间延长而逐渐加重;创伤后6h较明显.创伤后3h开始出现细胞内水肿,胶质细胞胞体增大,胞浆淡染或空泡样变,线粒体肿胀,亦随时间延长而逐渐加重,在6h较为明显.创伤后12 h除了上述两种水肿并存之外,开始出现组织坏死、炎性细胞浸润及小胶质细胞增生,24 h较明显.AQP4蛋白在1h开始降低,6h降至低点,12 h开始回升,呈“V”形变化. 结论 以BBB破坏为特征的血管源性水肿是早期脑创伤的主要病理改变,继而出现细胞内水肿并存的混合性水肿,随时间延长两种水肿逐渐加重.早期脑创伤时AQP4表达下调,而当细胞内水肿参与时AQP4表达上调.
