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背景心跳骤停(CA)严重威胁着人类生命安全,是目前导致死亡的重要原因之一。尽管CPR技术不断提高与完善,自主循环(ROSC)恢复后仍有CA患者最终死于脑损伤,而长期存活患者中可出现永久性认知功能障碍。因此,在成功CPR后,脑复苏成为主要问题。治疗性低温(TH)是临床治疗中可行的重要脑复苏方法之一。TH(32-34℃)能改善CA后复苏患者的神经功能预后并提高生存率,得到了国际心肺复苏联盟的肯定。然而,TH的应用往往存在着一定的副作用,因此急需了解低温脑复苏的作用机制,为寻找TH的辅助治疗方法提供帮助。冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)是高等生物体中常见的冷休克蛋白。应激条件下,如低温和低氧,CIRP表达增加,作为RNA分子伴侣参与应激反应基因的特定转录,如硫氧还蛋白(Trx),参与氧化应激、炎症反应、凋亡等途径。本课题组前期研究发现,CA诱发的脑损伤可上调CIRP表达,TH处理后该蛋白表达进一步增加,通过上调CIRP减轻线粒体相关的氧化应激反应,减轻CA后脑损伤。Trx作为硫氧还蛋白系统的重要组成成分,能清除氧自由基,降低氧化应激,抑制凋亡,具有细胞保护作用。以上提示TH减轻氧化应激的作用机制,可能与诱导CIRP高表达调节Trx1的表达水平相关。本实验拟建立大鼠经食道诱发室颤致心跳骤停模型,比较分析低温治疗和CRIP沉默后的病理生理变化,以深入探讨TH对心跳骤停大鼠的脑复苏机制。第一章大鼠心跳骤停心肺复苏后的病生观察目的:观察大鼠心跳骤停心肺复苏后的病理生理学变化,探讨TH与CIRP、Trx1的相关性。方法:雄性SD大鼠,体重280-320 g,按随机数字表法分为:对照组(Control)、手术组(Sham)、模型组(I/R)和低温治疗组(TH)。Control组不做任何处理,Sham组仅接受气管插管和动静脉置管术,I/R组、TH组均经食道电刺激诱发心跳骤停,停搏4 min后行CPR术。每组18只用于免疫印迹法检测6、24、72 h后Trx1、CRIP蛋白的变化;每组15只用于观察大鼠造模后七天生存率,以及光镜下CAl区病理学变化。结果:大鼠脑损伤模型建立后,I/R组生存率为40%,TH组生存率为60%,差异有统计学意义。与Sham组比较,I/R组与TH组正常锥体细胞减少,细胞凋亡率增加;与I/R组比较,TH组正常锥体细胞增多,细胞凋亡率降低,差异有统计学意义。I/R组较Sham组,Trx1和CIRP表达均下降(P<0.05)。与I/R组相比,TH组Trx1和CIRP的表达均上升(P<0.05)。结论:低温脑复苏作用与CIRP和Trx1蛋白表达上升密切相关。第二章大鼠脑损伤后的CIRP/Trx1通路研究目的:观察低温治疗和抑制CIRP表达对脑损伤后脑复苏效果的影响,探讨心跳骤停心肺复苏后TH的CIRP、Trx1相关作用机制。方法:雄性SD大鼠,体重280-320 g,按随机数字表法分对照组(Control)、AAV空载组(NC)、AAV-CIRP沉默组(CIRPi)、假手术组(Sham)、模型组(I/R)、低温治疗组(TH)、低温治疗+AAV-CIRP沉默组(TH+CIRPi)和低温治疗+AAV空载组(TH+NC)。经食道电刺激诱发心跳骤停4 min后行心肺复苏术建立脑损伤模型。Control、NC、CIRPi三组于脑区注射两周后直接取脑组织,荧光染色观察AAV转染效果,RT-PCR检测CIRP m RNA表达水平,免疫印迹法检测CIRP蛋白的表达。Sham、I/R、TH、TH+CIRPi和TH+NC五组分别于ROSC后1 d检测ROS和CIRP、Trx1、及p-ASK1等下游蛋白表达;3 d时免疫检测神经元凋亡率。结果:与Sham组相比,I/R组CIRP表达下降,p-ASK1表达上调(P<0.05);与I/R组相比,TH组CIRP和Trx1表达上调,p-ASK1表达下调(P<0.05);与TH组相比,TH+CIRPi组CIRP和Trx1表达显著下降,p-ASK1表达显著上升(P<0.05)。与Sham组相比,I/R组除p-JNK无明显差异外,蛋白TXNIP、p-p38、MMP9和HIF-1α表达水平均上升(P<0.05)。与I/R比较,TH组五个不同蛋白表达水平均显著下降,差异有统计学意义。脑区注射AAV抑制CIRP合成后,TH+CIRPi组较TH组,TXNIP、p-JNK、p-p38、MMP9和HIF-1α表达均上调显著(P<0.05)。ROSC后1 d各组ROS活性较Sham组显著增强(P<0.05)。与I/R组相比,TH组、TH+CIRPi组和TH+NC组ROS活性均下降(P<0.05)。与TH组相比,TH+CIRPi组ROS活性显著增强(P<0.05)。ROSC后3 d的凋亡率各组均较Sham组明显增多(P<0.05);与I/R组相比,TH组、TH+CIRPi组和TH+NC组凋亡率均下降(P<0.05);与TH组相比,TH+CIRPi组凋亡率显著升高(P<0.05)。结论:TH上调CIRP减轻心跳骤停心肺复苏后氧化应激反应,减少神经元的凋亡,其机制与CIRP/Trx1/ASK1/TXNIP通路有关。总结1.低温减轻锥体细胞损伤和凋亡程度,提高了大鼠心跳骤停ROSC后的生存率,与CIRP和Trx1蛋白的上升表达密切相关。2.低温减少大鼠心跳骤停心肺复苏后ROS堆积,减轻锥体细胞损伤。CIRP抑制后,低温脑复苏作用被抑制。TH通过CIRP/Trx1/ASK1/TXNIP通路激活减轻氧化应激损伤,减少锥体细胞凋亡。