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近年来,脑卒中成为严重威胁任人类的身体健康和生存质量的一种缺血性疾病,但作为主要治疗后的再灌注可能会进一步加重大脑损伤。脑缺血再灌注(I/R)后可引起严重的神经功能损伤,导致身体功能的缺损或者残缺。这使得缺血再灌注后的脑保护成为临床研究的重点,而浅低温(32-35℃)可起到有效减少缺血再灌注后损伤的作用,但其具体的作用机制还有待深入研究。研究发现,磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路与脑缺血缺氧再灌注过程中的抗凋亡作用相关,可以调节神经细胞的凋亡、增殖、分化等。谷氨酸作为神经系统中一种重要的兴奋性神经递质与脑缺血缺氧再灌注的兴奋性神经毒作用相关,而谷氨酸转运体-1(GLT-1)在降低细胞外液谷氨酸浓度中作用显著。目的:观察浅低温在脑缺血再灌注的脑保护过程中,大鼠海马CA1区PI3K/Akt信号通路和GLT-1表达之间的关系,为临床研究与治疗提供新思路和理论依据。方法:1选用健康成年雄性wistar大鼠134只。2采用四血管阻断法建立脑缺血再灌注模型,利用鼻咽腔降温法制备浅低温模型。3根据大鼠是否进行浅低温处理与侧脑室注射药物GLT-1功能拮抗剂二氢卡因酸盐(DHK)、PI3K抑制剂LY294002、DHK溶剂生理盐水NS、LY294002溶剂DMSO的不同,将大鼠随机分为正常对照(C)组,假手术(S)组,常温缺血再灌注(NI/R)组,浅低温再灌注(HI/R)组,浅低温DHK侧脑室注射(HI/R+DHK)组,浅低温LY侧脑室注射(HI/R+LY)组,浅低温NS侧脑室注射(HI/R+NS)组,浅低温DMSO侧脑室注射(HI/R+DM)组。C组8只,其余组每组18只;C组不做处理;S组只在第一天暴露翼状小孔,2天后分离暴露颈动脉;NI/R组第一天永久性凝闭椎动脉,2天后常温下夹闭双侧颈总动脉8min,恢复再灌注;HI/R组第一天凝闭椎动脉,2天后,先鼻咽腔降温至海马温度(32-35℃),再夹闭双侧颈总动脉8min,恢复再灌注,继续低温2h,然后自然复温;剩余组在鼻咽腔降温至目标温度前30min侧脑室注射相应药物,其他处理同HI/R组,低温期间保持肛温在37℃左右。4每组取8只大鼠在缺血再灌注后7天进行断头取脑,进行病理学分析。5剩余大鼠均在缺血再灌注后8h时断头取脑,动物左右两侧大脑分别用于免疫组化和western blot。6免疫组化染色检测CA1区Bax、Bcl-2蛋白表达水平以明确细胞凋亡水平;应用免疫组化、Western blot技术检测CA1区PAkt、GLT-1蛋白表达水平。结果:1神经病理学评价脑组织硫堇染色显示,C组海马CA1区椎体神经元排列紧密整齐,有2-3层,形态规则完整,细胞核大且圆,核仁清楚。与C组相比,S组海马CA1区神经元无迟发性神经元死亡(DND),神经元浓密度(ND)未发生明显变化(P>0.05)。与S组相比,HI/R组、HI/R+NS组、HI/R+DM组,海马CA1区神经元均无明显DND,ND均未发生明显变化(P>0.05)。I/R组大鼠海马CA1区神经元几乎全部死亡,与S组相比,ND值有意义,(P<0.05)。HI/R+NS组与HI/R+DHK组相比,HI/R+DM组与HI/R+LY组相比,HI/R+DHK组、HI/R+LY组神经元发生明显死亡,ND值减小(P<0.05)。2比较CA1区Bax、Bcl-2的变化与S组相比,其余组Bax、Bcl-2蛋白均增加(P<0.05);与I/R组相比,HI/R组、HI/R+NS组和HI/R+DM组Bax蛋白表达减少,Bcl-2增加,差异均有统计学意义(P<0.05);与HI/R组相比,HI/R+DHK组、HI/R+LY组Bax蛋白表达增多,Bcl-2减少,差异有统计学意义(P<0.05);HI/R+NS组与HI/R+DHK组相比,HI/R+DM组与HI/R+LY组相比,HI/R+DHK组和HI/R+LY组Bax蛋白表达增加,Bcl-2减少,且差异有统计学意义(P<0.05);与I/R组相比,HI/R+DHK组、HI/R+LY组,Bax表达减少,Bcl-2蛋白表达增多(P<0.05);HI/R+DHK组与HI/R+LY组相比,Bax表达较少,Bcl-2表达较多(P<0.05)。3比较CA1区PAkt蛋白的变化与S组相比,其余组PAkt蛋白表达增加(P<0.05);与I/R组相比,HI/R组、HI/R+NS组和HI/R+DM组PAkt蛋白表达增加,差异均有统计学意义(P<0.05);与HI/R组相比,HI/R+LY组PAkt蛋白减少,差异有统计学意义(P<0.05);HI/R+DM组与HI/R+LY组相比,HI/R+LY组PAkt蛋白表达减少,且差异有统计学意义(P<0.05);与HI/R组相比,HI/R+DHK组P-Akt蛋白表达无统计学意义(P>0.05)。4.比较CA1区GLT-1蛋白的变化与S组相比,其余组GLT-1蛋白增加(P<0.05);与I/R组相比,HI/R组、HI/R+NS组和HI/R+DM组GLT-1蛋白表达增加,差异均有统计学意义(P<0.05);与HI/R+LY组相比,HI/R组、HI/R+DM组、HI/R+NS组GLT-1蛋白表达增多,差异有统计学意义(P<0.05);与HI/R+DHK组相比,HI/R组和GLT-1蛋白表达,无统计学意义(P>0.05)。与HI/R+DHK组相比,HI/R+LY组GLT-1蛋白表达减少,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1头部浅低温可减少缺血再灌注后神经元凋亡/死亡。2浅低温的脑保护机制可能与通过上调PI3K/Akt信号通路活性而增加GLT-1蛋白表达有关。