Cystamine对全脑缺血大鼠海马神经元凋亡的保护作用及对BDNF、TrkB、caspase-3表达的影响

摘要

目的： ①研究大鼠全脑缺血再灌注模型海马CA1区神经元的凋亡水平的变化，脑源性神经营养因子（BDNF）和酪氨酸激酶B（TrkB）在该区的表达；②缺血再灌注后应用cystamine（CYS）对三者的影响，以及对凋亡最终通路caspase-3的作用；③从而探讨全脑缺血时cystamine保护脑组织的可能机制。 材料和方法： 采用4血管阻断法制作大鼠全脑缺血模型，脑电图验证成功与否。104只SD大鼠随机分为、假手术组（sham）、全脑缺血组（GI）、全脑缺血+cystamine治疗组（GI+CYS）3组，其中Sham组8只，GI组、GI+EPO组各48只。GI组和GI+EPO组各按照再灌注后6小时、12小时、1天、3天、5天和7天随机分为6亚组，每亚组8只大鼠。其中GI+CYS组于双侧颈总动脉夹闭10分钟后立即给予CYS（150mg/kg）腹腔注射，缺血时间在24小时内的只在缺血后给予一次CYS（150mg/kg）腹腔注射，超过1天的在相应时间点各给予CYS。Sham组仅暴露两侧椎动脉及颈总动脉，不予电凝及夹闭，每天给予生理盐水1ml腹腔注射，于第3天处死。将GI组和GI+CYS组大鼠分别在相应时间点，经灌流固定后取脑。 TUNEL染色检测再灌注后不同时间点海马CA1区的神经元凋亡水平。用原位凋亡专用试剂盒处理后，利用显微镜及图像处理系统软件计数海马CA1区TUNEL阳性细胞数。 免疫组织化学方法检测再灌注后不同时间点海马CA1区BDNF、TrkB和caspase-3表达水平的变化，利用显微镜及图像处理系统软件计数海马CA1区免疫组化阳性细胞数。 所有数据均采用均数±标准差（x±s）的形式表示，数据用SPSS11．5软件包做统计分析，检验水准α＝0．05。 结果： TUNEL染色：GI组海马CA1区TUNEL阳性细胞明显增加，1天、3天、5天、7天亚组与Sham组相比有统计学差异（p<0．05）；GI+CYS组再灌注24小时后TUNEL阳性细胞有少量增加，在相应的1天、3天、5天、7天的时间点亚组，GI+CYS组的TUNEL细胞数目比GI组的明显少，具有统计学意义（p<0．05）。 免疫组化：1．BDNF和TrkB的表达。Sham组海马CA1区有一定数量的BDNF及TrkB表达；GI组与Sham组比较其12小时、1天、3天亚组的BDNF及TrkB的表达均明显升高，具有统计学意义（P<0．05）：GI+CYS组BDNF及TrkB的表达明显增加，再灌注7天仍维持在较高水平；与GI组相比，1天、3天、5天、7天亚组BDNF及TrkB的表达显著升高，具有统计学意义（P<0．05），12小时亚组BDNF及TrkB的表达水平略高于GI组，计算无统计学意义（P>0．05）的表达。2．caspase-3的表达。caspase-3蛋白在假手术组大鼠海马CA1区中极少见阳性表达；GI组caspase-3蛋白的表达于再灌注6小时可见增加，3天达高峰，随后逐渐下降，至7天仍高于假手术组； GI+CYS组caspase-3表达与GI组相比明显减低，但仍高于假手术组，表达变化趋势同GI组，GI+CYS组中1天、3天、5天和7天亚组与GI组相应时间点亚组相比有显著性差异（P<0．05）。 结论： 全脑缺血急性期缺氧诱导BDNF和TrkB表达上调，启动细胞内信号传递途径，从而产生相应的效应分子对神经元起保护作用。在全脑缺血损伤急性期应用cystamine治疗可减少全脑确缺血大鼠海马CA1区神经元的凋亡，具有一定的神经保护作用，其可能机制是cystamine使BDNF和TrkB表达高进一步，并抑制了caspase-3的表达。

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材料和方法

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结论

附表及附图1

附表及附图2

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