姜黄素对大鼠脑缺血再灌注损伤时NF-κB、ICAM-1、Caspase-3蛋白表达及细胞凋亡的影响

摘要

目的：观察大鼠脑缺血再灌注损伤（ischemia reperfusion injury）时海马神经元核因子κB（Nuclear factor-κB，NF-κB）及细胞间黏附分子1（Intercellularadhesion molecular1，ICAM-1），caspase-3随再灌注时间表达变化的情况，观察姜黄素（curcumin，cur）对三者表达及细胞凋亡的影响，探讨姜黄素脑保护的分子机制。 研究方法：制作Sprague-dawley（S-D）大鼠全脑缺血再灌注损伤模型。实验分为空白对照组（BC组）、假手术组（S组）、缺血组（IR组）、姜黄素预处理组（Cur组）及溶剂对照组（SC组）；BC组不做任何处理；S组仅烧灼双侧椎动脉，游离双侧颈总动脉但不阻断；其余三组在烧灼双侧椎动脉、游离双侧颈总动脉后24小时，阻断双侧颈总动脉15分钟，造成四动脉阻塞全脑缺血模型。Cur组、SC组大鼠分别在缺血前1小时腹腔注射姜黄素（200 mg/kg）或等容积溶媒。除BC组外，其余各组于再灌注后2h、6h、1d、3d、7d处死。将各组动物分为两个亚组（n＝5），第Ⅰ组多聚甲醛固定后取脑，HE染色观察海马锥体细胞形态改变、TUNEL法观察海马CA1区凋亡细胞数、免疫组化观察海马NF-κB蛋白和caspase-3的表达；第Ⅱ组大鼠取新鲜海马组织，匀浆后取上清液，用酶联免疫吸附试验测定海马组织ICAM-1蛋白含量。 结果：1．光镜观察：S组海马各区锥体细胞排列整齐，边界清楚，核膜边界清晰，核仁深染、清晰。IR组细胞轮廓消失，大部分细胞出现胞浆固缩，核固缩、碎裂。Cur组70%细胞边界基本清楚，核形状基本规则，核边界基本清晰，但少数细胞出现核染色变深，胞浆部分消失等变性表现。 2．NF-κB表达的变化：S组各时间点海马CA1区无NF-κB的阳性细胞表达。缺血再灌注（IR组、Cur组、SC组）2h各组亦无NF-κB阳性细胞出现。IR组在缺血再灌注6h后，大鼠缺血脑细胞内可见NF-κB的表达（17．56±4．62），并随再灌注时间而表达逐渐增多，再灌注1d其表达值达最高峰（49．52±10．28），3d时表达明显较前两时点减少（36．52±8．71），7d时则更低（12．68±3．06）。各时间点间比较均有显著性差异（P<0．05）。与IR组相比，Cur组海马CA1区NF-κB的表达规律与IR组相似，即在再灌注后6h开始表达，1d达表达高峰后开始回落，至7d降至最低水平。Cur组海马CA1区在再灌注后6h、1d、3d、7d四点NF-κB的表达水平均明显低于相应时间点IR组及SC组（P<0．05）。 3．ICAM-1蛋白含量：假手术S组各时间点海马区ICAM-1蛋白有少量表达，缺血再灌注后，2h大鼠海马ICAM-1蛋白有少量表达，6h蛋白含量开始增加，1d时含量达高峰，3d还保持较高水平，7d迅速降低达基础水平，与S组比较，6h，1d，3d有显著差异（P<0．01）。再灌注后各时间点Cur组海马ICAM-1蛋白含量均低于IR组及SC组，其中在1d和3d时间点有显著差异（P<0．05）。 4．Caspase-3表达的变化：S组各时间点无Caspase-3蛋白表达，其余各组在再灌注6h Caspase-3蛋白表达开始增高，1d达峰并持续到3d开始下降，7d仍有较弱表达。IR组再灌注6h、1d、3d各点Caspase-3蛋白表达水平明显高于Cur组（P<0．05），Cur组再灌注6h、1d、3d各点Caspase-3蛋白表达水平明显低于SC组（P<0．05）。 5．凋亡细胞计数：各实验组凋亡细胞主要集中在CA1区，再灌注2h出现少量凋亡细胞后逐渐增加，3d达到高峰后减少，至7d仍有少量凋亡细胞存在，IR组各时间点凋亡细胞数明显高于S组、SC组及Cur组（P<0．05），Cur组凋亡细胞数明显少于SC组（P<0．05）。 结论：大鼠脑缺血再灌注可引起海马CA1区神经元ICAM-1及NF-κB的异常表达，且随再灌注时间呈动态变化，提示ICAM-1及NF-κB参与了缺血再灌注损伤过程。姜黄素可减轻脑缺血后海马CA1区病理损害及凋亡发生，其机制可能与抑制神经元缺血再灌注后ICAM-1、NF-κB及Caspase-3表达有关。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

前言

材料与方法

1.实验材料

2实验方法

3.统计学处理

结 果

分析和讨论

一、心肺脑复苏与缺血再灌注

二、脑缺血再灌注损伤与NF-κB、ICAM-1及Caspase-3

三、姜黄素脑保护的作用机制

小 结

参考文献

附 图

附录 在读期间发表的文章

致谢

综述 NF-kB在缺血性脑损伤中作用的研究