远隔预处理诱导大鼠缺血脑保护中凋亡信号通路基因表达谱研究

摘要

目的:在缺血后引起的脑损伤中，细胞凋亡是一个十分重要的病理生理环节。远隔预处理通过给予的一次亚致命性的损伤作用在远隔器官，诱导机体通过一系列病理生理改变产生内源性保护，具有潜在的应用价值。在对远隔预处理诱导的脑保护作用的研究中，发现抗凋亡作用扮演了十分重要的角色。但细胞凋亡作为生物体的一种程序性死亡的方式，是各种细胞因子参与，多个基因共同表达-调控的结果，因此，研究远隔预处理与急性脑缺血凋亡相关基因表达的变化情况，有助于深入了解远隔预处理诱导缺血脑保护的病理生理机制。
　　方法:对急性缺血组、远隔预处理组以及假手术对照组经基因芯片检测后的原始数据进行均一化、标准化处理，以p＜0.05，FCA≥2为差异基因筛选标准筛选差异基因，并对差异基因运用Go分析和Pathway富集度显著性分析的方法进行功能分析和注释。雄性SD大鼠30只，随机分为假手术对照组、急性脑缺血组（1小时、24小时）和RPC干预组（1小时、24小时），每组6只;急性脑缺血模型采用dMCAO模型，RPC模型建立在急性脑缺血模型的基础上，在急性脑缺血前给予大鼠左下肢股动脉实施3次缺血——再灌注循环的预处理。在相应时间点4％多聚甲醛灌注固定后取脑，10％、20％、30％蔗糖+PFA溶液梯度脱水，OCT包埋后在-20℃下切片，10μm/片进行TUNEL检测。
　　结果:基因表达谱分析显示，差异基因数量随着缺血时间的延长增多;RPC组缺血1小时基因表达以下调表达为主，缺血24小时转为以上调表达为主;急性脑缺血组基因表达则一直保持以上调表达为主。GO富集度显著性分析中发现，RPC组细胞死亡GO term的富集程度在缺血1小时和24小时均弱于急性脑缺血组。差异基因参与凋亡通路的数量随缺血时间的延长而增多;内质网应激可能是缺血引起细胞凋亡的途径之一。TUNEL检测发现，缺血1小时、24小时急性脑缺血组缺血半暗带区TUNEL阳性细胞数量多于RPC组，但缺血1小时两组之间无显著性差异，缺血24小时统计学具有显著性差异。
　　结论:基因差异表达的数量和基因表达调节与缺血时间有关;急性脑缺血与RPC脑组织半暗带区差异基因在细胞死亡和凋亡通路富集度具有显著性差异，且内质网应激可能是急性脑缺血细胞凋亡的作用机制之一;RPC诱导的缺血脑保护可能与减少半暗带细胞凋亡有关。

目录

英文缩略词表

摘要

前言

1 材料和方法

1．1 动物来源及分组

1．2 基因微阵列分析

1．3 细胞凋亡原位末端标记(TUNEL)检测

2 结果

2．1 芯片原始数据的处理与评估

2．2 标准化数据的对比

2．2 统计分析

2．3 差异基因的功能注释

2．4 TUNEL检测

3 讨论

3．1 基因表达谱芯片与脑缺血研究

3．2 急性脑缺血与细胞凋亡

3．3 缺血预处理与细胞凋亡

3．4 细胞凋亡与凋亡通路

3．5 细胞凋亡与Caspase

4 结论

4．1 小结

4．2 展望

参考文献

综述 缺血预处理的神经保护机制：胱天蛋白酶与神经元凋亡

后记

致谢

声明