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目的:已往实验证明,预先给予短暂的、轻微的、不至于引起神经元损伤的脑缺血预处理,使神经元能够耐受其后通常会引起神经元损伤的比较严重的脑缺血,这种现象被称为脑缺血耐受。自1990年首先由Kitagawa提出以来,已有大量实验证明它的存在,但其发生机制至今尚未阐明。丝裂原活化蛋白激酶家族(Mitogen-activated protein kinase, MAPKs)是一类广泛存在于细胞内的含有丝氨酸/苏氨酸残基的蛋白激酶。p38MAPK是MAPKs家族的成员之一,近年来大量的实验证实,MAPK信号传导通路与脑缺血损伤关系密切,并且可能在脑缺血耐受诱导过程中发挥重要作用。我们的前期研究已经证实,脑缺血预处理能够引起p-p38MAPK的上调。本实验在此基础上,进一步观察脑缺血预处理诱导脑缺血耐受过程中,p-p38MAPK表达的细胞类型及变化规律。方法:健康雄性Wistar大鼠(280~320g)108只,首先永久性凝闭椎动脉,恢复两天后,随机分为以下四组(n=27):1sham组:暴露双侧颈总动脉,但不阻断血流。2CIP组:先夹闭双侧颈总动脉3min,再恢复血流再灌注。3损伤性缺血(ischemic insult, II)组:夹闭双侧颈动脉8min,再恢复血流再灌注。4CIP+II组:先夹闭双侧颈总动脉3min作为脑缺血预处理,再灌注两天后,夹闭双侧颈总动脉8min作为损伤性缺血,然后恢复再灌注。各组都选取9个时间点,分别是假手术后或末次缺血后的0min、30min、3h、6h、1d、2d、4d和7d(每个时间点n=3)。在规定时间点,断头取脑组织,通过硫堇染色对大鼠海马CA1区神经元进行神经病理学评价;应用荧光免疫组织化学染色法(immunofluorescence)观察p-p38MAPK蛋白以及星形胶质细胞的特异性标记物神经胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein, GFAP)的表达,观察脑缺血耐受诱导过程中p-p38MAPK蛋白在大鼠海马CA1区星形胶质细胞中的表达及变化。应用人工计数法,每只动物选取3张切片于高倍镜下计数相同部位p-p38MAPK蛋白在星形胶质细胞表达的细胞个数,每个时间点计数3只动物的切片,计算p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞数量的平均值。结果:1神经病理学评价通过硫堇染色观察到,sham组大鼠脑组织海马CA1区椎体神经元细胞排列致密、整齐为2~3层,细胞形态完整无缺失,核仁清晰,胞核饱满。CIP组在各时间点CA1区椎体神经元细胞均未见明显损伤ND无显著差异(P>0.05)。II组在2d时间点CA1区椎体神经元细胞偶见浓缩、深染;4d时间点可见几乎全部神经元胞体皱缩变小,核固缩、深染、形状不规则,即神经元发生了明显的迟发性死亡;7d椎体神经元细胞几乎全部缺失。4d时间点和7d时间点ND均显著降低(P<0.05)。CIP+II组在各时间点CA1区椎体神经元细胞排列致密、整齐、胞核饱满、核仁清晰。与II组相比7d时, ND为182.24±10.76、显著升高(P<0.05)。2p-p38MAPK蛋白在大鼠海马CA1区星形胶质细胞中的表达及变化荧光双标显示,在0min时间点sham、CIP、II以及CIP+II组的星形胶质细胞均有一定量的p-p38MAPK蛋白的表达,与sham组相比,CIP组和II组p-p38MAPK蛋白在星形胶质细胞中的表达均无显著变化(P>0.05)。与II组相比,CIP+II组大鼠海马CA1区表达p-p38MAPK蛋白阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05),每个星形胶质细胞表达的p-p38MAPK数量也较大。与此同时,GFAP染色显示CIP+II组的星形胶质突起增多、丰富,呈现激活状态,与神经元结合紧密。在30min时间点,与sham组相比,CIP组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞无明显变化(P>0.05)。但CIP组的星形胶质细胞突起明显增多。与sham组相比,II组p-p38MAPK蛋白在星形胶质细胞的表达无明显变化(P>0.05)。与II组相比,CIP+II组大鼠海马CA1区表达p-p38MAPK蛋白阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05),并且星形胶质细胞突起增多、丰富,呈现激活状态,与神经元结合紧密。在6h时间点,与sham组相比,CIP组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05);II组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞的个数无明显变化(P>0.05)。与II组相比,CIP+II组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05),每个星形胶质细胞表达的p-p38MAPK数量明显增多。在2d时间点,与sham组相比,CIP组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05),且每个星形胶质细胞表达的p-p38MAPK数量明显增多;II组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞的个数无明显变化(P>0.05)。与II组相比,CIP+II组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05),每个星形胶质细胞表达的p-p38MAPK数量变化不明显。在7d时间点,与sham组相比,CIP组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05),但星形胶质细胞细胞突起短小;II组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞的个数无明显变化(P>0.05),但星形胶质细胞形态不清晰。与II组相比,CIP+II组p-p38MAPK蛋白表达阳性的星形胶质细胞个数明显增加(P<0.05)。结论:脑缺血预处理引起p-p38MAPK蛋白在星形胶质细胞的表达量增加。