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目的:
通过研究Wnt信号通路上相关因子在脑梗死发生后不同时间点的表达变化规律,从促进神经发生的角度深入探讨电针治疗脑梗死的分子机制。
方法:
280只5~6周龄健康雄性Wistar大鼠,随机分为电针组、模型组、假手术组和空白组,前三组每组90只并按照术后1h、3h、6h、9h、12h、24h、3d、7d、12d各分为9个观测时相组,空白组10只。电针组通过改良的Longa法建立永久性MCAO大鼠模型,予疏密波,2/15Hz,2mA电针刺激人中穴(Du26),留针20min,1h、3h、6h、9h、12h、24h时相组大鼠电针治疗1次,其余时相组每日1次。模型组建模方法同电针组,假手术组不插入线栓,其余同模型组。模型组、假手术组和空白组只抓取固定,不进行任何治疗。用NSS于手术前、手术后及取材前分别对各组大鼠的神经功能缺损程度进行评分。取材后,免疫荧光双标记法观察缺血侧海马齿状回(Dentatedgyrus,DG)和室管膜下区(Subventricularzone,SVZ)内源性神经干细胞(endogenousNeuralStemCells,eNSCs)的增殖情况;RT-PCR及WesternBlot法检测大鼠右侧缺血区脑组织Wnt信号通路关键因子Wnt7a、GSK-3β和LEF1mRNA及蛋白表达变化及电针的干预效应;RT-PCR及WesternBlot法检测大鼠右侧缺血区脑组织Wnt信号通路抑制因子DKK1、WIF1和sFRP1的mRNA及蛋白表达变化以及电针的干预效应。
结果:
1.电针干预对大鼠NSS评分的影响:空白组及假手术组的NSS评分均为0;MCAO后,模型组及电针组大鼠NSS评分随缺血时间延长呈逐渐下降趋势;各时相电针组大鼠NSS评分均低于同时相模型组,在3d、7d、12d时差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。
2.脑梗死发生后,3d时模型组和电针组大鼠缺血侧DG区和SVZ区出现BrdU+/Nestin+阳性细胞表达,7d时明显增多。3d和7d电针组DG区和SVZ区BrdU+/Nestin+阳性细胞表达均明显高于同时相模型组。
3.电针干预对Wnt信号通路关键因子Wnt7a、GSK-3β、LEF1mRNA及蛋白表达的影响:
(1)对Wnt7amRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面,模型组和电针组3h~12d表达高于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达高于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组和电针组6h~12d表达高于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~3d表达高于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(2)对GSK-3βmRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面,模型组12h~24h表达低于空白组(P<0.05,P<0.01),9h~24h表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组9h~12d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组9h、3d~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组24h表达低于空白组(P<0.01),24h~3d表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~12d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h、7d~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(3)对LEF1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面:模型组和电针组3h~12d表达高于空白组和同时相假手术组(P<0.01);电针组24h~12d表达高于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组和电针组6h~12d表达高于空白组及同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组3d~12d表达高于同时相模型组(P<0.05)。
4.电针干预对Wnt信号通路抑制因子DKK1、WIF1及sFRP1的mRNA及蛋白表达的影响:
(1)对DKK1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面:模型组24h表达低于空白组(P<0.01),24h~3d表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~7d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达低于同时相模型组(P<0.05)。在蛋白表达方面,模型组3d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.01);电针组3d~12d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(2)对WIF1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面:模型组12h表达低于空白组(P<0.01),12h~3d表达低于假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.01);电针组12h~3d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组24h表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05);电针组24h~3d表达低于空白组(P<0.01),24h~7d表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(3)对sFRP1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA方面:模型组24h~3d表达低于空白组(P<0.05),12h~3d表达低于假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.01);电针组12h~7d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组24h表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05);电针组24h~7d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组各24h~7d表达低于同时相模型组(P<0.05)。
结论:
1.电针干预可明显改善MCAO大鼠神经功能缺损症状。
2.电针干预可明显促进大鼠缺血侧DG区和SVZ区的eNSCs增殖。
3.电针干预可明显上调MCAO模型大鼠缺血区脑组织Wnt信号通路因子Wnt7a、LEF1mRNA及蛋白的表达,下调GSK-3βmRNA及蛋白的表达,促进Wnt信号通路的激活。
4.电针干预能明显下调MCAO模型大鼠缺血区脑组织Wnt信号通路抑制因子DKK1、WIF1和sFRP1mRNA及蛋白的表达,降低其对Wnt信号通路的抑制作用,促进Wnt信号通路的激活。
5.电针干预可能通过双向良性调控Wnt信号通路因子Wnt7a、GSK-3β、LEF1及抑制因子DKK1、WIF1、SFRP1的表达促进Wnt信号通路的激活,促进eNSCs增殖。
通过研究Wnt信号通路上相关因子在脑梗死发生后不同时间点的表达变化规律,从促进神经发生的角度深入探讨电针治疗脑梗死的分子机制。
方法:
280只5~6周龄健康雄性Wistar大鼠,随机分为电针组、模型组、假手术组和空白组,前三组每组90只并按照术后1h、3h、6h、9h、12h、24h、3d、7d、12d各分为9个观测时相组,空白组10只。电针组通过改良的Longa法建立永久性MCAO大鼠模型,予疏密波,2/15Hz,2mA电针刺激人中穴(Du26),留针20min,1h、3h、6h、9h、12h、24h时相组大鼠电针治疗1次,其余时相组每日1次。模型组建模方法同电针组,假手术组不插入线栓,其余同模型组。模型组、假手术组和空白组只抓取固定,不进行任何治疗。用NSS于手术前、手术后及取材前分别对各组大鼠的神经功能缺损程度进行评分。取材后,免疫荧光双标记法观察缺血侧海马齿状回(Dentatedgyrus,DG)和室管膜下区(Subventricularzone,SVZ)内源性神经干细胞(endogenousNeuralStemCells,eNSCs)的增殖情况;RT-PCR及WesternBlot法检测大鼠右侧缺血区脑组织Wnt信号通路关键因子Wnt7a、GSK-3β和LEF1mRNA及蛋白表达变化及电针的干预效应;RT-PCR及WesternBlot法检测大鼠右侧缺血区脑组织Wnt信号通路抑制因子DKK1、WIF1和sFRP1的mRNA及蛋白表达变化以及电针的干预效应。
结果:
1.电针干预对大鼠NSS评分的影响:空白组及假手术组的NSS评分均为0;MCAO后,模型组及电针组大鼠NSS评分随缺血时间延长呈逐渐下降趋势;各时相电针组大鼠NSS评分均低于同时相模型组,在3d、7d、12d时差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。
2.脑梗死发生后,3d时模型组和电针组大鼠缺血侧DG区和SVZ区出现BrdU+/Nestin+阳性细胞表达,7d时明显增多。3d和7d电针组DG区和SVZ区BrdU+/Nestin+阳性细胞表达均明显高于同时相模型组。
3.电针干预对Wnt信号通路关键因子Wnt7a、GSK-3β、LEF1mRNA及蛋白表达的影响:
(1)对Wnt7amRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面,模型组和电针组3h~12d表达高于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达高于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组和电针组6h~12d表达高于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~3d表达高于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(2)对GSK-3βmRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面,模型组12h~24h表达低于空白组(P<0.05,P<0.01),9h~24h表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组9h~12d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组9h、3d~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组24h表达低于空白组(P<0.01),24h~3d表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~12d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h、7d~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(3)对LEF1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面:模型组和电针组3h~12d表达高于空白组和同时相假手术组(P<0.01);电针组24h~12d表达高于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组和电针组6h~12d表达高于空白组及同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组3d~12d表达高于同时相模型组(P<0.05)。
4.电针干预对Wnt信号通路抑制因子DKK1、WIF1及sFRP1的mRNA及蛋白表达的影响:
(1)对DKK1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面:模型组24h表达低于空白组(P<0.01),24h~3d表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~7d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达低于同时相模型组(P<0.05)。在蛋白表达方面,模型组3d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.01);电针组3d~12d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(2)对WIF1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA表达方面:模型组12h表达低于空白组(P<0.01),12h~3d表达低于假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.01);电针组12h~3d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组24h表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05);电针组24h~3d表达低于空白组(P<0.01),24h~7d表达低于同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组24h~12d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。
(3)对sFRP1mRNA和蛋白表达的影响:在mRNA方面:模型组24h~3d表达低于空白组(P<0.05),12h~3d表达低于假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组12h~3d表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.01);电针组12h~7d表达低于同时相模型组(P<0.05,P<0.01)。在蛋白表达方面,模型组24h表达低于空白组及同时相假手术组(P<0.05);电针组24h~7d表达低于空白组和同时相假手术组(P<0.05,P<0.01);电针组各24h~7d表达低于同时相模型组(P<0.05)。
结论:
1.电针干预可明显改善MCAO大鼠神经功能缺损症状。
2.电针干预可明显促进大鼠缺血侧DG区和SVZ区的eNSCs增殖。
3.电针干预可明显上调MCAO模型大鼠缺血区脑组织Wnt信号通路因子Wnt7a、LEF1mRNA及蛋白的表达,下调GSK-3βmRNA及蛋白的表达,促进Wnt信号通路的激活。
4.电针干预能明显下调MCAO模型大鼠缺血区脑组织Wnt信号通路抑制因子DKK1、WIF1和sFRP1mRNA及蛋白的表达,降低其对Wnt信号通路的抑制作用,促进Wnt信号通路的激活。
5.电针干预可能通过双向良性调控Wnt信号通路因子Wnt7a、GSK-3β、LEF1及抑制因子DKK1、WIF1、SFRP1的表达促进Wnt信号通路的激活,促进eNSCs增殖。