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第一部分:神经肽Humanin对新生大鼠缺血缺氧性脑损伤的保护作用 目的:神经肽Humanin(HN)被认为是能对抗淀粉样物质毒性作用的一个高效24氨基酸残基的神经多肽,而它的第14位丝氨酸被甘氨酸取代的变异体Gly14-Humanin(HNG),对淀粉样物质毒性的保护作用增加一千倍。本研究中,我们将观察神经肽HNG在新生大鼠缺血缺氧性(hypoxic/ischemic,H/I)脑损伤模型中是否具有神经保护作用。 方法:将新生大鼠随机分为4组:假手术(Sham)组、Sham+HNG组、H/I+生理盐水(NS)组和H/I+HNG组,建立新生大鼠H/I模型,观察HNG的干预对新生大鼠脑梗死体积、肢体功能恢复、学习能力及脑重的影响。 结果:在缺氧前1小时腹腔注射HNG100μg/kg,脑梗塞体积减小58.9%;腹腔注射HNG50μg/kg,脑梗死体积减小48.2%;而腹腔注射HNG10μg/kg,脑梗死体积未见明显减小(P>0.05);证明HNG具有神经保护作用,且该保护作用有药物剂量依赖性。在缺血缺氧后1d、3d、5d和7d腹腔注射HNG50μg/kg,与H/I+NS组相比,在7d、14d和21d大鼠前爪的抓握时间明显延长(P<0.05);第7d、14d、21d和28d大鼠左右足之间错误步数的差值明显减少(P<0.05);第28d大鼠在水迷宫实验中找到平台的潜伏期明显缩短(P<0.05),学习能力明显改善;在第28d大鼠的脑重明显增加(P<0.05),脑萎缩明显改善。 结论:新生大鼠H/I模型中,HNG预处理明显减少大鼠的脑梗死体积;在缺血缺氧后HNG延迟给药,长期的神经功能恢复和和学习能力得到改善,并减少了大鼠的脑萎缩。这些结果提示神经肽HNG对新生大鼠缺血缺氧性脑损伤中具有神经保护作用。 第二部分:神经肽Humanin对缺血性脑白质损伤的保护 目的:脑白质的损伤是脑缺血损伤后导致神经功能障碍最主要的原因。在本部分中,我们将研究神经肽HNG在新生大鼠缺血缺氧性脑损伤中对脑白质损伤的保护作用。 方法:将新生大鼠随机分为Sham组、Sham+HNG组、H/I+NS组和H/I+HNG组,建立新生大鼠H/I模型。在缺血缺氧后第1d、3d、5d和7d连续腹腔注射HNG50μg/kg,通过冰冻切片后镜下检测第7d和14d新生大鼠前囟部位中线的胼胝体厚度;通过免疫荧光染色,检测新生大鼠脑内不同部位髓鞘蛋白(myelinbasicprotein,MBP)的表达,观察HNG对脑白质损伤的保护作用。 结果:在缺血缺氧损伤后1d、3d、5d和7d连续腹腔注射HNG50μg/kg,与H/I+NS组相比,第7d胼胝体的厚度未见明显增加(P>0.05),而第14d其厚度明显增加(P<0.05);第7d和14d新生大鼠大脑内纹状体部位的髓鞘蛋白(myelinbasicprotein,MBP)表达明显增加(P<0.05);在第7d大鼠脑内仅纹状体部位包绕轴突的髓鞘蛋白(MBP)明显增加(P<0.05),而在第14d大鼠脑内的胼胝体、皮层和纹状体部位包绕轴突的MBP含量均明显增加(P<0.05)。 结论:HNG后处理能增加新生大鼠脑内胼胝体的厚度,增加纹状体、皮层和胼胝体等部位髓鞘蛋白的表达。这些说明HNG在脑白质损伤中具有保护作用,能促进脑白质损伤的修复。 第三部分:神经肽Humanin对脑白质损伤保护的机制研究 目的:脑白质在脑缺血性损伤中具有易损性,会造成少突胶质细胞的丢失。在本部分中,我们将研究神经肽HNG在新生大鼠缺血缺氧性脑损伤中对少突胶质细胞的再生和脑源性神经营养因子(brain-derivedneurophicfactor,BDNF)表达的影响,探讨HNG在髓鞘再生中可能的机制。 方法:将新生大鼠随机分为Sham组、Sham+HNG组、H/I+NS组和H/I+HNG组,建立新生大鼠H/I模型。在缺血缺氧后第1d、3d、5d和7d连续腹腔注射HNG50μg/kg,在缺血缺氧后第1d、2d、3d、4d、5d和6d连续腹腔注射Bromodeoxyuridine(BrdU)5mg/kg。为研究HNG对髓鞘再生中少突胶质细胞的作用,通过免疫荧光染色技术观察第14dHNG后处理对少突胶质细胞再生(Olig2+/BrdU+)的影响;通过酶联免疫吸附方法检测新生大鼠第14d脑内纹状体和海马部位的BDNF水平,第28d大脑和血清中的BDNF水平。 结果:在缺血缺氧后延迟给予HNG,通过免疫荧光染色发现第14d大鼠脑内纹状体部位新生成的少突胶质细胞(Olig2+/BrdU+)数量明显增加(P<0.05);第14d大鼠脑内纹状体部位的BDNF水平明显增高(P<0.05),而海马部位的BDNF增高并不明显(P>0.05),第28d大脑和血清中的BDNF水平均明显增高(P<0.05)。与H/I+NS组相比,HNG后处理能促进新生大鼠脑内少突胶质细胞的再生,增加大脑和血清中BDNF的含量。 结论:HNG后处理能促进新生大鼠脑内纹状体部位少突胶质细胞的再生,增加大脑和血清中BDNF的表达。表明HNG是通过少突胶质细胞的再生和增加BDNF的表达来促进髓鞘再生的。