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亚低温减少沙土鼠脑缺血后延迟性神经元死亡机制的研究
目的:研究亚低温对脑缺血后延迟性神经元死亡的影响及其与海马羟自由基产生及纹状体多巴胺和ATP含量变化的关系.方法:沙土鼠前脑缺血再灌注模型,缺血10 min,应用病理检查方法判断海马CAl锥体细胞死亡的数目.动物随机分为假手术组、缺血组、缺血再灌注组和亚低温缺血再灌注组.高效液相加电化学检测器方法测定海马羟自由基和纹状体多巴胺的含量,高效液相紫外检测器法测定纹状体ATP含量. 结果:亚低温条件下沙土鼠海马CA1区锥体细胞的死亡数目明显减少,海马2,3- DHBA的含量明显低于缺血再灌注组(P<0.01),纹状体多巴胺和ATP含量均明显高于缺血再灌注组(P<0.01).结论:低温可减少脑缺血后延迟性神经元死亡的数目,其机制可能与其减少脑缺血再灌注期间海马羟自由基产生和纹状体多巴胺释放及促进纹状ATP含量恢复有关.
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延迟性神经元死亡与脑缺血后海马羟自由基产生和ATP含量变化的关系
短暂脑缺血后海马Cal区锥体细胞常发生延迟性神经元死亡(delayed neuronal death,DND)[1、2].研究认为,脑缺血后的DND可能与缺血再灌注期间大量产生的氧自由基有关[3].本实验拟动态测定脑缺血再灌注后海马羟自由基(OH·)含量的变化,同时进行病理检查,以探讨二者之间的关系.并动态测定海马ATP、ADP和AMP含量的变化.
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异丙酚脑保护作用机制的相关基因研究
既往研究表明,短暂脑缺血/再灌注损伤后2～3d,海马CA1区发生延迟性神经元死亡(delayed neuronal death,DND)[1,2].异丙酚有着与巴比妥类药相似的代谢和脑血管作用[3],但其脑保护机制,特别是从分子生物学角度探讨其对DND的保护机制,研究还不深入.本研究应用沙鼠脑缺血/再灌注72h模型,观察异丙酚对DND的保护作用,并通过荧光标记的差异显示聚合酶链反应(differential display polymerase chainreacrion,DD-PCR)分析基因表达的改变.
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脑缺血再灌注期间海马神经元微管相关蛋白-2免疫活性的变化
短暂脑缺血后,马CA1区神经元的死亡多发生在缺血后3～4天,故称之为"延迟性神经元死亡"(delayed neurondeath,DND)[1].本实验采用沙土鼠前脑缺血再灌注模型,观察脑缺血再灌注期间微管相关蛋白-2(MAP-2)活性的变化,以探讨MAP-2和DND的关系.
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锂对沙土鼠全脑缺血后脑皮质区Bcl-2表达的影响
目的:观察氯化锂预处理对沙土鼠脑缺血再灌注损伤后脑皮质区Bcl-2蛋白表达的影响.方法夹闭沙土鼠双侧颈总动脉5min制备全脑缺血性脑损伤模型.12只沙土鼠随机分为实验组和对照组.实验组手术前连续5d给予氯化锂5 mmol/kg腹腔注射;对照组以生理盐水代替氯化锂.分别于术后第1d将动物处死,取海马齿状回互包段制成石蜡切片,进行Bcl-2蛋白的免疫组化分析.结果:实验组脑皮质Bcl-2蛋白表达阳性面积(1452.37±418.04)μm2较对照组(1289.29±610.23)μm2明显增加(P＜0.05).结论氯化锂使脑皮质区Bcl-2蛋白表达上调,是其神经元保护作用的可能机制之一.
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高压氧联合亚低温治疗脑外伤后Bcl-2基因家族表达变化的研究进展
脑创伤后病变的发生发展主要取决于脑创伤周围区缺血的情况,此区域是发生延迟性神经元死亡的主要区域.近的研究数据显示,细胞凋亡在脑创伤发生延迟性细胞死亡中起重要角色.Bcl-2基因编码多种蛋白对细胞凋亡有重要的调节作用,高压氧(hyperbaric oxygen,HBO)与亚低温治疗明显影响脑创伤动物模型半影区该基因的表达,而且亦可明显减少细胞凋亡数.国内外专家较多使用的有液压冲击法、气压冲击法、负压吸引法与自由落体法.依靠负压吸引法较自由落体法制作的模型有更多的优点,正如生理学研究细胞膜两侧离子时采用膜片钳技术一样,负压吸引法仅损及较小的区域,对白质、基底核、脑干等脑组织的影响较小,减少了一些混杂因素的干扰,所测数据较准确可靠.一、脑创伤后Bcl-2基因家族表达的变化有证据显示,脑创伤产生的动力性损伤程度并不限于直接受力部位及受伤当时的严重程度,关键是在损伤后病变的持续演变状况[2].与脑缺血相似,脑创伤也会产生细胞凋亡参与的迟发的继发性损害.
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缺血预处理对沙土鼠前脑缺血后海马CA1区延迟性神经元死亡的影响
目的:研究缺血预处理对沙土鼠前脑缺血后海马CA1区延迟性神经元死亡的影响.方法:沙土鼠前脑缺血再灌注模型:阻断双侧颈总动脉5min,然后松开;沙土鼠缺血预处理模型:在5min缺血前2d行1或2次2min缺血.30只沙土鼠随机分为假手术组(Sh组),缺血组(Is组),预处理组(Po组),缺血预处理1组(Ip1组),缺血预处理2组(IP2组).末次缺血后第7d用组织学检查海马CA1区存活的锥体细胞数.结果:缺血预处理能明显减少沙土鼠前脑缺血后海马CA1区锥体细胞死亡的数目,且2次缺血预处理的保护效果优于1次缺血预处理.结论:缺血预处理能明显减轻沙土鼠前脑缺血后海马CA1区延迟性神经元死亡.
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异氟烷复合caspase抑制剂减轻局部脑缺血损伤
背景:近来研究提示异氟烷的神经保护作用不是持续的.由细胞凋亡介导的神经元的延迟性死亡可导致梗死面积的逐渐增加.这些资料提示异氟醚可能不能抑制延迟性神经元死亡.除了异氟烷外,caspase抑制剂的神经细胞凋亡预防作用可以提供神经保护作用.本研究的开展是决定在非特异性的caspase抑制剂z-VAD-fmk存在下异氟烷的神经保护作用是否更持久.
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脑缺血再灌注对海马微管运动蛋白活性的影响
目的研究脑缺血再灌注期间海马CA1区锥体细胞微管运动蛋白kinesin活性的变化与延迟性神经元死亡(dekated neuron death，DND)的关系。方法沙土鼠前脑缺血再灌注模型，脑缺血时间为10分钟。采用免疫组织化学方法结合计算机图象分析技术测定kinesin的免疫活性。组织学检查判断DND。结果脑缺血再灌注后海马CA1区微管运动蛋白kinesin的活性明显下降，在再灌注6、48和96小时其活性分别仅为假手术组的49％、32％和12％(P<0.01)。在再灌注96小时，CA1区出现明显的DND，而CA2、CA3、CA4微管运动蛋白活性无明显变化。结论脑缺血再灌注后海马CA1区微管运动蛋白活性进行性下降，可能为DND的重要原因。
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氯化锂预处理对沙土鼠前脑缺血保护作用的病理观察
目的:观察氯化锂预处理对沙土鼠脑缺血-再灌注模型的神经元保护作用.方法:夹闭沙土鼠双侧颈总动脉5 min,制备前脑缺血性脑损伤模型.48只沙土鼠随机分为2组:实验组(A组,n=24)和对照组(B组,n=24),A组手术前连续5天给予氯化锂腹腔注射,B组以生理盐水代替氯化锂.每组又分为两个亚组:假手术组(Ash,Bsh,n均为12)和缺血组(Ais,Bis,n均为12),分别于术后3天(Ash3,Ais3,Bsh3,Bis3,n均为6)和7天(Ash7,Ais7,Bah7,Bis7,n均为6)断头取脑,制成石蜡切片,光镜下观察.结果:海马CA1区锥体细胞数目(每0.04mm2中含有的细胞数)分别为:Ais3组15.8±3.31、Ais7组13.54±5.22、Bis3组11.81±4.58、Bis7组1.48±1.55、Ash3组28.17±4.02、Ash7组28.11±4.14、Bsh3组29.64±5.99、Bsh7组30.21±2.95.Ais3组、Ais7组显著多于相应的Bis3组、Bis7组(P＜0.01),Ais3组、Bis3组显著多于相应的Ais7组、Bis7组(P＜0.01).结论:氯化锂预处理能明显减少沙土鼠脑缺血再灌注后海马CA1区延迟性神经元死亡.
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低温对脑缺血/再灌注期间沙土鼠海马CA1区延迟性神经元死亡及ATP水平和细胞色素氧化酶活性的影响
目的 观察低温对脑缺血/再灌注期间海马ATP水平和细胞色素氧化酶(CCO)活性的影响,以探讨低温减少延迟性神经元死亡(DND)的机制.方法 采用沙土鼠前脑缺血/再灌注模型,缺血时间10 min.动物随机分为假手术组、常温组和低温组,3组动物又根据再灌注时间不同进一步分为再灌注6 h、48 h、96 h 3个亚组.所有沙土鼠脑缺血期间脑温均维持(38.0±0.2)℃,再灌注6 h内,低温组脑温维持(30.0±0.2)℃,常温组脑温维持(38.0±0.2)℃.光镜下观察海马CA1区存活锥体细胞数目.ATP、ADP、AMP含量测定采用高效液相紫外检测器法,CCO活性测定采用酶组织化学染色结合计算机图像分析.结果 再灌注96 h,低温组海马CA1区存活锥体细胞数目明显多于常温组(P<0.01).除再灌注6 h外,低温组海马ATP和腺苷酸池(ATP+ADP+AMP)含量均明显高于常温组(P<0.05).低温组各再灌注时间点海马CA1区CCO活性均明显高于常温组(P<0.05).结论 低温可通过保护CCO活性减轻脑缺血/再灌注期间的细胞能量代谢障碍,从而减少DND.
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低温对脑缺血再灌注期间微管相关蛋白-2免疫活性的影响
目的观察低温对脑缺血再灌注期间海马CA1区微管相关蛋白-2免疫活性的影响.方法沙土鼠前脑缺血再灌注模型.动物随机分为假手术组、常温再灌组和低温再灌组,后两组又各分为再灌注6 h、48h、96h3个亚组,每组10只.采用免疫组织化学方法结合计算机图像分析测定微管相关蛋白-2活性,观察再灌注48h、96h海马CA1区细胞膜、核膜完整,核仁清楚的锥体神经元数目.结果常温再灌注6 h、48 h、96h海马CA1区微管相关蛋白-2免疫活性分别为假手术组的81%、69%和51%(P《0.01).低温再灌注6 h、48h、96h海马CA1区微管相关蛋白-2免疫活性分别为假手术组的93%、86%和71%,均明显高于常温再灌组(P《0.05或P《0.01).再灌注96h时,常温再灌组海马CA1区细胞膜、核膜完整,核仁清楚的锥体细胞数目仅为假手术组的5%(P《0.01),低温再灌组为假手术组的47%,明显多于常温再灌组(P《0.01).结论低温减轻脑缺血后延迟性神经元死亡的作用可能与其抑制微管相关蛋白-2的活性降解有关.
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亚低温复合灯盏花素对沙土鼠脑缺血再灌注损伤的影响
目的研究亚低温复合灯盏花素对脑缺血后沙土鼠病理学和行为学的影响.方法采用沙土鼠前脑缺血模型,缺血时间10 min.动物分为假手术组、常温组、亚低温组、灯盏花素组和亚低温复合灯盏花素组.分别于再灌注第2天和第4天进行组织病理学和开阔法行为学检查.结果组织病理学结果显示,再灌注第4天海马CA1区存活神经元计数亚低温组或灯盏花素组较常温组明显增多(P＜0.01),而与亚低温复合灯盏花素组相比则明显减少(P＜0.01).行为学检查结果显示,常温组沙土鼠的探索活动较假手术组明显活跃(P＜0.01),亚低温组的探索活动较常温组减弱(P＜0.05),亚低温复合灯盏花素组较亚低温组或灯盏花素组减弱(P＜0.05).结论亚低温复合灯盏花素能减轻脑缺血后海马CA1区锥体细胞延迟性死亡和动物行为学障碍.
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锂对沙土鼠脑缺血后热休克蛋白70表达的影响
目的: 观察氯化锂预处理对沙土鼠脑缺血-再灌注损伤后海马和脑皮质区热休克蛋白70(HSP70)表达的影响. 方法 :夹闭沙土鼠双侧颈总动脉5min,制备全脑缺血性脑损伤模型.36只沙土鼠随机分为实验组和对照组.实验组手术前连续5天给予氯化锂5mmol/kg腹腔注射;对照组以等渗盐水代替氯化锂.分别于术后第1、3和7天将动物处死,取海马齿状回互包段制成石蜡切片,进行HSP70的免疫组化分析. 结果: 全脑缺血后1天,与对照组相比,实验组海马CA1区HSP70表达明显减少(P<0.05);相反,在脑皮质HSP70表达增加(P<0.01).结论: 锂的神经保护作用机制涉及基因表达的改变.
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黄芩苷的脑保护作用和对微管运动蛋白免疫活性的影响
脑缺血可引起蛋白激酶C（protein kinase C, PKC）从胞浆到胞膜的移位激活［1］，PKC拮抗剂黄芩苷（中药制剂灯盏花的有效成份）具有减轻脑缺血再灌注损伤的作用［2］。微管运动蛋白活性下降与脑缺血后海马CA1区锥体细胞延迟性死亡(delayed neuronal death，DND)密切相关，目前认为微管运动蛋白活性下降是脑缺血后神经元死亡的早期标志［3］，而PKC的移位激活是脑缺血后微管运动蛋白活性下降的原因之一，这意味着PKC拮抗剂能抑制脑缺血后微管运动蛋白活性的下降和减少DND的产生。本实验即研究黄芩苷对DND和微管运动蛋白kinesin免疫活性的影响，以阐明黄芩苷减少DND的可能机制。1 材料和方法1.1 动物与分组蒙古沙土鼠，♂，体重50～60 g，由本院实验动物中心提供。采用沙土鼠前脑缺血模型，脑缺血时间10 min。沙土鼠分为4组，假手术组（sham-operated group, Sham组），缺血再灌注组（ischemia reperfusion group, I/R组）、黄芩苷I组（breviscarpin Ⅰgroup, BreⅠ组，45 mg*kg-1）、Ⅱ组（breviscarpin Ⅱ group, Bre Ⅱ组，90 mg*kg-1）。I/R组和Bre Ⅰ、Ⅱ组又分为再灌注6、48和96 h 3个亚组，每组6只动物；黄芩苷（云南生物制药厂生产，批号zz-5796-00178）在脑缺血前30 min ip。
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缺血再灌注后蛋白集聚与皮层神经元延迟性死亡的关系
目的 探讨缺血再灌注后蛋白聚集与大鼠皮层神经元延迟性死亡的关系. 方法 采用20 min全脑缺血的大鼠模型.按照再灌注时间分为5组:假手术组,0.5 h恢复组.4 h恢复组,24 h恢复组,72 h恢复组.采用HE染色光镜下观察缺血再灌注后皮层神经元的延迟性死亡.应用透射电子显微镜观察细胞胞浆内蛋白聚集物.Western blot分析泛素蛋白标记的蛋白聚集物在神经元内的含量变化. 结果 HE染色显示缺血再灌注72h后,可见部分皮层神经元死亡.透射电镜显示再灌注4h后神经元的胞浆内形成了蛋白聚集物.Western blot分析显示,与假手术组相比较,再灌注后0.5 h被泛素标记的蛋白聚集物便开始显著增加,再灌注后4 h和24 h达到峰值,再灌注后72 h含量开始减少,但仍然高于假手术组. 结论 蛋白聚集是导致缺血再灌注后神经元延迟性死亡的一个重要因素.
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短暂性脑缺血后海马CA1锥体细胞延迟性神经元死亡(DND)的新的凋亡证据
We read with great interest the article by Colbourne et al recently published in Stroke. The authors investigated the degree and maturation rate of hippocampal CA1 neuronal damage as a function of the duration of ischemia.
关键词： 短暂性 缺血后 海马 锥体细胞 延迟性神经元死亡 凋亡 证据 Pyramidal Cells the article
