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背景:脑血管病是中枢神经系统(CNS)常见病、多发病,具有高致病率、高死亡率、高复发率,严重危害人类的生命健康,给社会和家庭带来沉重负担,但由于缺血再灌注的病理损伤机制尚未完全阐明,一直是国内外研究的重点和难点。随着研究脑缺血再灌注病理生理机制的进展,发现凋亡是脑缺血再灌注后神经元死亡的两种形式之一,是脑缺血再灌注后半影区神经元损伤的最终环节,因此,深入研究脑缺血再灌注后细胞凋亡机制,是目前研究脑缺血的重点之一,抑制神经元凋亡可能成为脑缺血治疗新的靶点。核因子-κB(NF-κB)是一种重要转录调节因子,存在于脑血管内皮细胞、神经元、胶质细胞中,在脑缺血时,被特异性激活,表达增高,在脑缺血再灌注时炎症、凋亡等病理过程中发挥重要作用。核因子-κB(NF-κB)5种亚基组成不同的同源或异源二聚体,在脑缺血后损伤中可能发挥不同的作用。核因子c-Rel是核因子-κB的亚基之一,在各种病理生理过程中主要是抗凋亡作用,但脑缺血后c-Rel的作用及表达尚不清楚。Bcl-2家族蛋白是一类对细胞凋亡具有重要调控作用的蛋白,Bcl-xl是其重要成员之一,主要起抗凋亡作用,Bcl-xl蛋白是核因子c-Rel的下游靶基因。抗氧化剂吡咯烷二硫基甲酸酯(pyrrolidinedithiocarbamate,PDTC)能够选择性抑制转录因子NF-κB的活性,阻断其促进下游靶基因表达的作用。因此,拟探讨脑缺血再灌注时c-Rel及Bcl-xl的表达及时空规律与PDTC的干预效果,探讨核因子c-Rel及Bcl-xl在脑缺血再灌注损伤中的作用,为选择性阻断NF-κB治疗脑缺血提供实验依据。目的:(1)探讨Wistar大鼠局灶脑缺血/再灌注后核因子c-Rel的表达及时空规律;(2)探讨大鼠局灶脑缺血/再灌注后Bcl-xl的表达及时空规律;(3)探讨核因子c-Rel及Bcl-xl在脑缺血再灌注损伤中的作用,通过分析c-Rel和Bcl-xl的关系及PDTC的干预效果,为选择性阻断NF-κB治疗脑缺血提供实验依据。方法:雄性Wistar大鼠,通过改良线栓法制备大脑中动脉局灶脑缺血1.5h/再灌注模型,随机分为正常对照组(NC组),假手术组(SC组),单纯缺血/再灌注组(I/R组),缺血/再灌注+ PDTC100mg.kg﹣1组(I/RP)。除正常对照组3只大鼠,其余各组根据再灌注时间点不同分为缺血1.5h再灌注2、6、12、24、48、72h共6个亚组,每个亚组6只大鼠。通过HE染色了解局灶脑缺血/再灌注后脑组织的病理学变化。神经症状评分了解局灶脑缺血/再灌注后大鼠神经功能缺损情况。采用免疫组化法检测核因子c-Rel、Bcl-xl蛋白的表达。采用RT-PC法检测Bcl-xl mRNA的表达。结果:(1)大鼠局灶脑缺血/再灌注术后,大鼠脑缺血后均出现神经功能缺损,再灌注2h、6h、12h,评分逐渐减少的趋势,但各时相点比较差异无显著性(p>0.05);随着缺血/再灌注的时间延长,表现出明显的神经运动功能障碍; I/R组与SC组比较,有显著差异(p<0.05)。PDTC干预组各时相点评分较SC组高,有显著差异(p<0.05)。(2)光镜下见NS组和SC组大鼠脑组织神经细胞、胶质细胞、海马锥体细胞等排列有序,组织结构完整,间隙无异常。I/R组可见脑组织有缺血性损伤改变,再灌注2h,MCA供血区大脑皮质、丘脑、纹状体神经元呈轻度缺血改变,缺血区可见脑组织轻度疏松,胶质细胞核略深染,细胞周围组织疏松,海马锥体细胞层结构基本正常;再灌注6h、12h,缺血性损伤进一步加重,在缺血区出现细胞浆强嗜酸,核固缩深染,在缺血半影区可见凋亡和貌似正常的神经元;再灌注24h,缺血区扩展到整个MCA供血区,呈苍白色并和周围组织分界清楚,缺血中心区神经元、胶质细胞及细胞周围均中度水肿,大脑皮质和纹状体部位多见神经元坏死,与周围组织有较大的间隙,出现细胞死亡留下的空泡,缺血边缘区也表现为水肿。再灌注48h、72h,缺血中心区明显神经元、胶质细胞溶解坏死,出现空泡结构,但整个缺血区面积较24h有所减少。PDTC组也可见右侧MCA区脑缺血灶,与I/R组比较,再灌注2h、6h、12h、24h、48h、72h,缺血区细胞水肿较轻,变性坏死数量较少,缺血区面积均较I/R组相应减小。PDTC组也可见右侧MCA区脑缺血灶,与I/R组比较,再灌注2h、6h、12h、24h、48h、72h,缺血区细胞水肿较轻,变性坏死数量较少,缺血区面积均较I/R组相应减小。(3)核因子c-Rel免疫组化结果:NC组和SC组大鼠脑缺血区皮质、海马等部位可见少量阳性细胞,胞浆黄染,胞核无黄染;I/R组:再灌注2h,大鼠脑缺血区皮质、海马等部位可见阳性细胞增多,胞核明显黄染;和NC组、SC组比较,有显著差异(p<0.05);再灌注6h、12h,大鼠脑缺血区皮质、海马等部位阳性细胞逐渐增多(p<0.05);再灌注24h、48、72h,阳性细胞逐渐减少,48h、72h与NC组、SC组比较,无显著差异(p>0.05); I/RP组:大鼠脑缺血区皮质、海马等部位阳性细胞稍增多,和NC组、SC组比较,无显著差异(p>0.05)。(4)Bcl-xl免疫组化结果:NC组和SC组大鼠脑缺血区皮质、海马等部位可见少量阳性细胞,胞浆黄染(p>0.05),I/R组脑缺血/再灌注2h、6h、12h,大鼠脑缺血区皮质、海马等部位Bcl-xl阳性表达明显增加,至12h达顶峰,和NC组、SC组比较,有显著差异(p<0.05);再灌注24h、48、72h,大鼠脑缺血区皮质、海马等部位阳性细胞逐渐减少,48h、72h与NC组、SC组比较,无显著差异(p>0.05); I/RP组:大鼠脑缺血区皮质、海马等部位阳性细胞稍增多,和NC组、SC组比较,无显著差异(p>0.05)。(5)Bcl-xl mRNA检测结果:I/R组脑缺血/再灌注2h、6h、12h,Bcl-xl mRNA表达相对强度逐渐增加,12h达顶峰,和NC组比较,有显著差异(p<0.05);缺血/再灌注24h、48、72h,Bcl-xl mRNA表达相对强度逐渐减少,24h和NC组比较,有显著差异(p<0.05); 48h、72h与NC组、SC组比较,无显著差异(p>0.05); I/RP组:和NC组、SC组比较,Bcl-xl mRNA表达相对强度略有增加,无显著差异(p>0.05)。结论:(1)Wistar大鼠脑局灶性缺血/再灌注后2h,大鼠缺血区核因子c-Rel激活并表达逐渐增加,至12h达高峰,随着再灌注时间延长,核因子c-Rel表达下降,48h、72h降至基础水平,而缺血区神经元神经元的凋亡表现出和核因子c-Rel相反的时相规律,说明核因子c-Rel的活化和表达增高抑制了缺血/再灌注后神经元的凋亡。(2)局灶脑缺血/再灌注后2h,Bcl-xl的表达逐渐增高,至12h达高峰,48h、72h降至基础水平,表现出和核因子c-Rel相同的规律,说明局灶脑缺血/再灌注后Bcl-xl抑制了缺血/再灌注后神经元的凋亡。(3)用PDTC干预后,局灶脑缺血/再灌注后大鼠缺血区核因子c-Rel和Bcl-xl表达的时相规律消失,提示局灶脑缺血/再灌注后核因子c-Rel的活化和表达增高诱导和上调了Bcl-xl的表达。(4)核因子c-Rel诱导Bcl-xl表达,抑制局灶脑缺血/再灌注导致的细胞凋亡,发挥神经保护作用。