老化血液循环因子对缺血性脑卒中功能修复的影响

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背景:  人口老龄化已经成为我国,乃至全世界亟待解决的问题。伴随着年龄的增长,人体的内环境和器官结构与功能也发生着变化。临床研究表明,老年人卒中较青年人卒中后功能恢复更缓慢,死亡率更高,复发更多,预后更差[1,2]。也有研究表明,青年鼠暴露在老年环境中会遏制干细胞功能,抑制肌肉再生[3,4],损害其认知功能[5,6]。相反,血液中某些生物因子能改善年龄相关的退行性疾病,如青年鼠血浆注射老年鼠体内,能减缓心肌肥大[7]。在联体共生模型中,健康的供体鼠可延长疾病模型或危险因素干预的受体鼠的生命[8]。本课题组的前期研究结果也表明,给缺血性脑卒中的老年鼠注射青年鼠血浆能改善其神经行为功能及组织学特征;反之,给缺血性脑卒中的青年鼠注射老年鼠血浆其神经行为和组织学均发生恶化[9]。由此可见,血液内环境的改变与脑卒中的功能修复有一定关系。阐明其中的机制,对脑卒中的理论研究及预防与临床治疗具有十分重要的意义。  目的:  探讨青年和老年大鼠及青年和老年人体血液中循环因子的变化,并找出参与改善或恶化缺血性卒中的主要因素,为老年人卒中的预后提供依据。  方法:  ⑴以不同年龄大鼠血浆中外泌体的miRNA为研究对象,以高通量miRNA芯片表达分析为筛选手段,分析青年组和老年组大鼠有显著改变的miRNA。对筛选出的miRNA,运用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)验证其表达水平。⑵以大鼠和人体血浆中的蛋白质为研究对象,用2D-DIGE的方法检测青年大鼠与老年大鼠,青年人、中年人、老年人血液内蛋白质差异,用质谱鉴定具体蛋白。选取触珠蛋白(Haptoglobin,HP)作为进一步的研究对象,用ELISA、Western blot对结果进行验证。注射触珠蛋白至卒中的青年鼠或者老年鼠体内,观察其组织学和行为学的改变。  结果:  ①在大鼠的血浆样本中,miRNA芯片检测出Fold Chang≥1.5且 P<0.05的差异miRNA共27个,其中13个在老年鼠中而增高,14个降低。②结合文献[10-16],我们选取miR-92a-5p、miR-22-3p、miR-122-5p、miR-150-5p和miR-23a-3p5个miRNA,进行RT-qPCR验证。青年鼠血浆样本中以上各miRNA含量均高于老年鼠,具有统计学意义(P<0.05),与基因芯片筛选结果及参考文献一致。③在大鼠和人的血浆样本中,利用2D-DIGE技术共检测出2174个大鼠蛋白位点、2276个人蛋白位点。青年组与老年组相比,其中1080个(占50.3%)大鼠蛋白位点,778个(占34.2%)人蛋白位点存在差异。1080个大鼠蛋白位点中,345个位点在老年鼠组中增高,735个位点下降;778个人蛋白位点中,422个位点在老年人组增加,356个位点下降。用质谱验证了大鼠和人各20个蛋白位点,发现HP、 FIBG、THRB和GLES在大鼠和人血浆中改变均有差异。④ELISA、Western Blot结果均提示HP随年龄增长,浓度逐渐增加。HP注射至青年鼠体内,与生理盐水组相比较,大脑梗死体积增大,行为学恶化,均具有统计学意义(P<0.05);HP注射至老年鼠体内,相较生理盐水组,大脑梗死体积、行为学改变不具有统计学意义(P>0.05)。  结论:  机体内环境的改变,影响血浆外泌体中miRNA和蛋白水平;血浆中HP在老年机体内浓度更高;注射HP恶化了青年大鼠缺血性卒中的功能修复。
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