论文部分内容阅读
缺血性脑血管病已经成为威胁人们健康的主要疾病之一。脑缺血后发生了复杂的病理生理变化,其中缺氧所致的能量代谢障碍被认为是缺血性脑损伤的始动因素。
2000年脑红蛋白(neuroglobin,NGB)的发现对缺血性脑损伤的研究提出了新思路。NGB与氧有很高的亲和力,即使在血氧浓度较低的情况下,仍易于转运氧通过血脑屏障,提高脑组织氧的利用率。在大脑缺血缺氧状态下,NGB表达增加,且其在脑内不同区域的表达程度与相应区域对缺血缺氧的敏感程度相关。推测NGB在缺血缺氧性脑损伤中可能对神经元有重要保护作用。
高压氧成为主要或辅助治疗脑血管病的方式已达43年,但具体作用机制仍不完全明确。本实验旨在通过动态观察短暂前脑缺血小鼠海马高压氧(HBO)治疗前后NGB表达的变化,探讨HBO是否可通过提高NGB表达水平来治疗缺血性脑卒中。
本研究选用C57BL/6N小鼠建立脑缺血再灌注模型,以高压氧治疗。运用反转录PCR、Westernblot和免疫组织化学技术分别测定假手术组(sham-O)、缺血再灌注组(I/R)和缺血再灌注后进行高压氧治疗组(HBO)小鼠海马NGB在转录水平、翻译水平及组织水平的动态变化。结果如下:
1.各时相点I/R组NGBmRNA及蛋白质相对表达量与假手术组比较,均增加,24h达高峰(mRNAP<0.001,蛋白质P<0.01),72h恢复至正常,提示缺血再灌注后NGB有应激保护作用,但持续时间较短(48h之内)
2.各时相点HBO组NGBmRNA及蛋白质相对表达量与假手术组比较,呈直线上升趋势,且72h时仍处于上升期,(mRNA和蛋白质均P<0.001)。提示高压氧治疗有保护作用,且持续时间较长(超过72h),随疗程加长,疗效越好。
3.除24hHBO外,各HBO组NGBmRNA表达水平均高于相应I/R组。其中,72hHBO组与72hI/R组比较,P<0.001。各HBO组蛋白水平均高于相应I/R组;48hHBO及72hHBO与相应I/R组比较,分别为P<0.05和P<0.01。结果显示:高压氧对缺血再灌注小鼠脑损伤有治疗作用,且疗效随治疗次数或时间的增加而更加显著。从而提示高压氧的治疗机制之一是通过增加脑NGB表达水平和时间而发挥其保护治疗作用的。
4.各I/R组和HBO组表达的NGBmRNA和蛋白质变化趋势相同,均先升高后降低。但I/R组72h即恢复正常,而HBO组升高时间持续长,到72h时仍处于上升期,再次提示高压氧治疗机制之一是通过增加NGB表达的量和时间而发挥其保护作用的,且疗效随着治疗次数或时间增加而更加显著。
5.HE染色:假手术组细胞数量多,形态完整,胞核大而圆,异染色质少,常可见一明显的核仁。48hI/R组神经元广泛性损伤,细胞破损明显,形态改变,且排列散乱,与周围组织之间的间距加大,核固缩、深染,细胞质强嗜酸性;48hHBO组细胞形态基本恢复。
6.免疫组织化学染色:NGB免疫阳性物质定位于神经元的细胞质中,海马的各区均有阳性神经元分布,而且缺血再灌注组及高压氧组的细胞核中也出现阳性物质。与假手术组比较,I/R组及HBO治疗组染色均较假手术组深;光密度扫描结果与假手术组比较,二者均有统计学意义,分别为P<0.01,P<0.001;而且48hHBO比48hI/R组的光密度高,P<0.01。
结论:1.脑缺血再灌注后各时相点NGBmRNA及蛋白表达增加,提示机体产生了保护性应激反应,但持续时间较短(48h之内)。
2.高压氧治疗各时相点的NGBmRNA和蛋白表达水平升高幅度和持续时间均较相应I/R组大和长,72h时仍处于上升期。提示:HBO治疗新机制之一是通过增加脑NGB表达水平和时间而发挥其治疗作用的,且随着治疗次数增多,疗效增加。
3.HE染色显示I/R组小鼠海马神经元细胞破损明显,核固缩、深染,细胞质强嗜酸性;而相应HBO组细胞形态基本恢复,提示:高压氧有保护性治疗作用。4.免疫组织化学显示:脑红蛋白在神经元细胞质内表达,但I/R和HBO组细胞核内也有表达;HBO治疗组NGB表达较相应I/R组高,结果再次提示:高压氧治疗新机制之一是通过增加脑NGB表达水平和时间而发挥其治疗作用的。