一、脑血疏通对大鼠实验性蛛网膜下腔出血的治疗作用(论文文献综述)
邹永杰[1](2021)在《脑出血患者预后因素分析及生物电阻抗技术用于脑出血监测的基础和临床研究》文中研究指明研究背景:据Lancet发布的《2019年全球疾病负担研究》报道,脑卒中是全世界仅次于缺血性心脏病致死的第二高发疾病,出血性卒中在所有卒中类型中致死致残率最高,发病率占卒中类型的10-15%。脑出血(Intracerebral Hemorrhage,ICH)是出血性脑卒中的主要类型,在我国,ICH发病率高达17-51%,近年来,随着中国社会经济的快速发展,国民饮食结构的改变以及工作生活压力剧增,ICH发病率不降反增,给社会和家庭带来了严重的经济与精神负担。针对ICH治疗的研究层出不穷,但目前的手段并不能有效改善ICH患者的神经功能预后。所以寻找决定预后的关键因素,并采取针对性措施是提高ICH疗效的希望所在。本研究首先通过对我院收治的1598例ICH患者的临床资料进行回顾性研究分析,发现2010-2014年患者死亡率较2000-2004年患者下降,而存活患者预后没有明显改善。多因素分析显示,患者入院时病情严重程度是决定预后的关键因素,因此如何客观实时评估ICH入院时病情,是决定后续治疗方案和患者预后的第一环节。目前病情评估主要通过医护人员的观察,结合现有的评分量表进行,均有不同程度的主观性。更为重要的是,绝大多数脑出血患者第一次入院地点往往在基层医院,很多基层医院缺乏CT、MRI等客观检测设备,甚至连是否为脑出血的诊断难以明确,严重影响脑出血患者及时有效的救治。因此,本研究先将生物电阻抗技术与猕猴脑出血模型相结合,初步评估了生物电阻抗技术在脑出血病情监测与辅助诊断中的作用和价值。进一步,我们将生物电阻抗技术应用于临床脑出血患者的诊疗过程中,以探讨该技术是否可以帮助临床进行脑出血的辅助鉴别诊断、病情严重程度评估及患者的预后预测。具体内容如下:第一部分单中心大样本脑出血患者预后危险因素的回顾性分析研究目的:通过回顾性研究分析我院收治的ICH患者数据,从流行病学、临床特征等方面入手进行比较,寻找影响我院ICH患者预后的主要危险因素,为后续的临床研究提供基础和思路。研究方法:通过回顾性研究方法,依据纳入和排除标准,对2000年至2014年我院收治入院的脑出血患者的人口学资料、疾病发病情况、既往病史、个人史、入院时生命体征、影像学资料、住院经过与病情评估,并发症,以及随访资料等进行评估入组。根据时间段分为A组2000-2004年、B组2010-2014年,对两组分别进行流行病学研究和临床特征研究,同时根据90天m RS评分结果将预后情况分为预后良好组(m RS<3)和预后不良组(m RS≥3)进行预后因素分析。研究结果:1.两个时间段收治患者的高血压史、吸烟史、饮酒史等有显着差异(P<0.05);2.高血压、吸烟和饮酒依然是ICH发病的主要危险因素;3.我院收治患者的死亡率较前有了明显的变化,由2000-2004年的26.9%降至2010-2014年的18.9%,具有统计学差异(P<0.05);4.GCS评分、NIHSS评分、脑血肿量、年龄、再出血、脑疝、上消化道出血和肺炎等均为ICH患者预后不良的主要危险因素。结论:ICH患者的病情严重程度(GCS评分、NIHSS评分、脑血肿量)和脑出血后并发症(再出血、脑疝、上消化道出血和肺炎)是判断患者预后的预测因素;进一步加强ICH患者病情评估的技术与方法,是未来ICH研究的重要方向。第二部分生物电阻抗技术在猕猴脑出血模型中的实验研究研究目的:我们前期研究发现,患者入院时病情严重程度是影响脑出血患者预后的重要危险因素,因此我们拟建立猕猴脑出血模型,模拟临床脑出血及血肿扩大的整个病理生理过程,观察生物电阻抗技术在脑内出血量增多过程中的参数变化规律,以明确该技术在脑出血病情严重程度评估和监测中的应用价值和意义。研究方法:采取自体血注入法建立猕猴脑出血模型,采用自身对照的方法,同时对造模动物进行有创颅内压和生物电阻抗技术监测,观察脑出血后出血量增加过程中及不同出血量时两种监测数值的变化情况,术后通过MRI确认模型稳定性。研究结果:1.建立了稳定的猕猴ICH模型,术中动物生命体征平稳,术后1、2、3和7天,动物的神经功能评分为28.67±0.89、27.33±1.11、25.33±1.11、23.67±0.89;2.MRI扫描可见左侧基底节区T1稍低信号影,T2稍高信号影,中线向右侧稍偏移,左侧脑室受压明显;3.ICH造模后,有创颅内压监测值由9.2±0.5mm Hg升高到27.2.±1.3mm Hg;扰动系数由102.5±6.0升高到146.5±5.3;全频相位斜率值由-0.9558±0.0038升高到-0.9445±0.0043。研究结论:在猕猴脑出血模型中,生物电阻抗技术监测指标(扰动系数、全频相位斜率)变化的趋势与有创颅内压监测指标的变化趋势基本一致,说明该技术可以反映脑出血量的多少和脑内血肿量增多的过程,在ICH的辅助诊断及病情严重程度的评估中具有一定的应用价值。第三部分生物电阻抗技术在脑出血患者辅助鉴别诊断中的应用研究研究目的:本实验拟将生物电阻抗技术应用到脑出血患者的早期病情监测中,探讨该技术在脑出血患者辅助鉴别诊断中的应用价值。研究对象和方法:采用前瞻性临床研究设计,入组162例脑出血和脑梗死患者。所有患者使用便携式无创脑水肿动态监护仪监护,测定扰动系数值,统计患者的性别、年龄、入院GCS昏迷评分、NIHSS评分、脑病变部位等指标。最后经头颅CT/MRI影像学检查确诊。研究结果:1.脑出血组患者扰动系数值为80.29±7.80,脑梗死组患者扰动系数值为71.64±7.81,两组扰动系数差异有统计学意义(P<0.01);2.受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC曲线)显示扰动系数大于78.5时,提示脑出血的可能性大(敏感度52.4%,特异度88.9%),其曲线下面积为0.778。在4.5-24h之间测得的扰动系数具有鉴别脑出血和脑梗死类型的价值。研究结论:生物电阻抗技术对脑出血和脑梗死的早期鉴别诊断有一定的辅助应用价值。第四部分生物电阻抗技术在脑出血患者病情评估和预后预测中的应用研究研究目的:本实验拟将生物电阻抗技术应用到脑出血患者的急性期诊疗过程中,探讨该技术在脑出血患者病情评估及预后预测中的应用价值。研究对象和方法:对我院2017年10月至2020年10月收治的脑出血患者进行前瞻性无创脑水肿监测,对监测患者的人口学资料、疾病发病情况、既往病史、个人史,观察并收集患者入院时生命体征、影像学资料、入院诊疗以及随访资料进行评估入组,根据监测患者的年龄、性别、血肿量,血肿部位进行回顾性匹配对照组患者,每组内再根据是否行手术治疗分为手术治疗组和保守治疗组。同时根据30天m RS评分结果将预后情况分为预后良好组(m RS<3)和预后不良组(m RS≥3)进行预后因素分析。研究结果:1.手术治疗的脑出血患者术后扰动系数较术前明显降低,且差异有统计学意义;保守治疗的患者,扰动系数在急性期有随着水肿面积增大而降低的趋势;2.无创颅内压指数与患者的血肿量,绝对水肿体积呈正相关;死亡患者的无创颅内压指数高于存活患者,且差异有统计学意义;手术患者的无创颅内压指数高于保守治疗的患者,且差异有统计学意义;3.ROC曲线分析显示无创颅内压指数大于11.55时,提示患者应当行手术治疗(敏感性:73.63%,特异性:70.93%),其曲线下面积:0.78;无创颅内压指数大于13.65时,提示患者死亡可能性大(敏感性:74.07%,特异性:60%),其曲线下面积:0.70;4.监测组患者的死亡率(11.79%)低于对照组患者的死亡率(17.56%),且差异有统计学意义。监测组瞳孔变化发现时间早于对照组2小时,监测组发现血肿扩大时间早于对照组2小时,脑积水发现时间早于对照组23小时,癫痫发现时间早于对照组6小时,监测组术后脑水肿发现时间早于对照组2小时,监测组术后脑梗死发现时间早于对照组3小时,监测组术后颅内感染发现时间早于对照组12小时,但差异无统计学意义。研究结论:对于脑出血患者,生物电阻抗技术可以用于评估患者的病情严重程度,及时发现患者病情变化,协助判断患者手术时机,预测患者预后,是一种新的病情监测方法。
姬康祁[2](2021)在《蛛网膜下腔出血细胞模型应用P38抑制剂后的蛋白组学分析》文中研究说明背景蛛网膜下腔出血(Subarachnoid Hemorrhage,SAH)是一种病死率和致残率极高的疾病。研究认为,早期脑损伤(Early Brain Injury,EBI)引发线粒体的功能障碍,可造成神经功能的损害。P38/MAPK通路是SAH后早期参与调控的重要途径,应用P38抑制可有效改善线粒体功能障碍。而在蛋白组学层面上,线粒体蛋白在SAH中的变化却少有研究。目的探讨SAH的早期阶段,P38抑制剂对神经细胞线粒体差异蛋白基因表达的影响,为SAH的分子机制研究提供理论基础。方法利用氧合血红蛋白(Oxy Hb)诱导Neuro-2a细胞(mouse neuroblastoma N2a cells,小鼠来源神经瘤母细胞,购买自中国科学院上海细胞库),模拟蛛网膜下腔出血后,氧合血红蛋白对于神经细胞的刺激状态,建立体外SAH模型,设立对照组(Con)、蛛网膜下腔出血组(SAH)及P38抑制剂治疗组(P38+SAH组),P38抑制剂的终浓度为0.02mmol/L,在细胞完成贴壁后,加入Oxy Hb,使其终浓度为0.01mmol/L,以Oxy Hb作用48h作为观察时间点。1.通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)为基础的非标记定量蛋白质组学分析3组线粒体蛋白的表达,应用DAVID在线工具(Annotation,Visualization,Integrated Discovery数据库)对于差异表达的线粒体蛋白进行基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路的富集分析;应用Me V(Multiple Experiment Viewer)软件进行分层聚类热图分析;用STRING在线工具构建出PPI网络,以此来发现差异蛋白及信号通路的表达。2.Western blot检测自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-II、和p62的表达,观察P38抑制剂对SAH后自噬的影响。3.通过Western blot和RT-q PCR验证筛选出的差异蛋白Rab7a的表达。结果1.3组中共筛出239个差异蛋白,上调差异蛋白105个,下调差异蛋白134个(符合差异倍数(FC)>1.5or<0.667,P<0.05)。GO富集分析表明:差异蛋白富集在调节MAPK的级联正调控、内吞作用、凋亡过程负调控等细胞生物学功能。在KEGG中:差异蛋白主要在P53信号通路、PI3K-AKT信号通路、轴突导向信号等通路富集。通过PPI分析:以Rab7a、Cox5a、Cacybp等蛋白为核心的9个蛋白互作网络。2.P38抑制剂可调节SAH后神经细胞的异常自噬:与Con组相比,SAH后Beclin-1、P62、LC3-Ⅱ表达均增加,差异有统计学意义(P<0.05);与SAH组相比,P38+SAH组的Beclin-1、P62、LC3-Ⅱ表达均有所下降,差异有统计学意义(P<0.05),表明通过P38抑制剂的应用逆转了异常自噬地发生。3.对于Rab7a线粒体蛋白及m RNA表达的验证:与CON组比较,SAH组Rab7a的表达下降(P<0.05);与SAH组比较,P38+SAH组中Rab7a的表达上升(P<0.05),与蛋白组学结果一致。结论P38抑制剂并不是通过单一途径改善SAH后神经细胞线粒体功能障碍,而与多种蛋白及信号通路的调控有关,Rab7a蛋白可能是早期异常自噬的重要靶点。
王文良[3](2021)在《粉防己碱通过SIRT3-AMPK-mTOR介导自噬减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的研究》文中指出蛛网膜下腔出血(Subarachnoid Hemorrhage,SAH)是一种较为常见的出血性脑卒中疾病,SAH在大多数情况下是由于动脉瘤破裂造成的。虽然SAH只占脑卒中总病例数的5%左右,但因其高死亡率和高致残率的特点,SAH对个人和社会有重大的影响。随着医疗技术的发展,手术夹闭或栓塞动脉瘤可以有效降低死亡率,改善病人预后。但是手术治疗只能降低其再次出血的风险,SAH对大脑的损伤依然存在。过去认为影响预后的主要原因是迟发性脑血管痉挛,然而针对脑血管痉挛的治疗并未改善SAH患者的预后。这说明还有其他病因影响着SAH预后。早期脑损伤(Early brain injury,EBI)目前得到了越来越多国内外专家的关注,EBI指的是从SAH开始至其72小时这段时间的颅脑损伤。但目前没有针对早期脑损伤治疗的药物。因此探索有效的治疗药物是成为解决该领域问题的主要任务。中药防己具有辛能行散,苦寒降泄的作用。其有效成分粉防己碱已经应用于临床。有研究指出粉防己碱具有神经保护作用,但具体机制尚未完全阐明。自噬是真核细胞对自身受损的蛋白和细胞器降解回收的过程。对维持细胞稳态和能量代谢起到至关重要的作用。自噬受多条信号通路调控,其中AMPK/mTOR信号通路在调控自噬中发挥着重要的作用。SAH后的EBI会上调自噬水平已经被多个研究证实过,但是粉防己碱是否可以通过AMPK-mTOR信号通路调控自噬,是否通过影响自噬水平而发挥对EBI神经保护作用,尚未见报道。SIRT3是属于Sirtuins家族。在脑组织中表达丰富且主要分布于线粒体之中。SIRT3参与了细胞的氧化应激,能量代谢的调节。SIRT3的上调在多种疾病中起到了减轻损伤,改善预后的作用。已经成为减轻氧化应激反应、缺血损伤和炎症反应的研究热点。进一步的研究发现SIRT3可以通过AMPK/mTOR信号通路调控自噬。但是在SAH中,粉防己碱是否可以通过SIRT3来调控AMPK/mTOR信号通路进而影响自噬尚未可知。因此本实验通过血管内穿刺法制作SAH模型,模拟临床上SAH后的EBI的病理生理学过程,观察粉防己碱是否可以通过SIRT3/AMPK/mTOR信号通路介导自噬减轻SAH后的EBI。第一部分粉防己碱通过调控自噬改善蛛网膜下腔出血后大鼠早期脑损伤的研究。目的:通过蛛网膜下腔出血大鼠动物模型观察粉防己碱对SAH后自噬的影响,探讨粉防己碱是否可以通过调控自噬改善蛛网膜下腔出血后的早期脑损伤。方法:将300-330g的雄性SD大鼠随机分为三组:假手术组,SAH组,粉防己碱组。三组均采用血管内穿刺法制造SAH模型,除假手术组外,其他两组在感受到血管阻力后刺破血管。假手术组当感受到血管阻力后撤出线栓,避免刺破血管。粉防己碱组于模型制作完成后立即腹腔注射粉防己碱(20mg/kg)。通过SAH出血量评分,评估SAH模型的均一稳定性。通过神经功能评分和脑含水量的测定观察其神经损伤程度。采用TUNEL染色观察各组鼠的脑皮质区细胞凋亡情况。采用尼式染色观察各组大鼠细胞形态和神经细胞的数量。通过Western Blot法检测LC3和p62蛋白的表达水平。结果:1 SAH出血评分:SAH组和粉防己碱组的蛛网膜下腔出血评分明显高于假手术组(P<0.01)。而SAH组和粉防己碱组之间无统计学差异。2脑含水量和神经功能缺陷评分结果的比较::SAH相较于假手术组,神经功能缺陷评分显着下降,脑含水量显着上升(P<0.01)。同时,相较于SAH组,粉防己碱组大鼠的神经功能缺陷评分上升、脑含水量下降(P<0.01)。3细胞凋亡情况:TUNEL染色结果显示,与假手术组相比,SAH组大鼠脑皮质区细胞凋亡率显着升高(P<0.01);与SAH组比较,粉防己碱组大鼠脑皮质区细胞凋亡率显着降低(P<0.01)。4细胞形态学观察:尼式染色结果显示:假手术组神经细胞形态正常,尼式体丰富。SAH组与假手术组相比损伤严重,并伴随大量神经细胞丢失(P<0.01)。但粉防己碱组与SAH组相比损伤得到明显缓解,且神经细胞数量增多(P<0.01)。5 P62和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ蛋白表达情况:相较于假手术组,SAH组的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ显着升高(P<0.01),P62的表达水平显着下降(P<0.01)。而与SAH组相比较,粉防己碱组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ显着降低(P<0.01)而P62的表达水平显着升高(P<0.01)。小结:粉防己碱对SAH后的EBI具有神经保护作用,体现在粉防己碱改善了 SAH介导的神经功能损伤情况和神经细胞形态损伤,减少了脑含水量、神经细胞的凋亡率和神经细胞的损失。同时粉防己碱降低了 SAH后的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ水平,并升高了 P62蛋白的表达,表明粉防己碱可能通过抑制自噬减轻SAH后的EBI。第二部分 粉防己碱通过SIRT3/AMPK/mTOR信号通路抑制自噬减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的研究目的:通过SAH模型观察粉防己碱对SIRT3/AMPK/mTOR信号通路的影响,探讨粉防己碱是否可以通过SIRT3/AMPK/mTOR信号通路调控自噬发挥对SAH后EBI的神经保护作用。方法:将雄性SD大鼠随机分配为假手术组,SAH组,粉防己碱组,粉防己碱+3-TYP组。在术前对粉防己碱+3-TYP组的大鼠进行预处理,每两天给予大鼠3-TYP(30mg/kg)一次,共三次,然后再进行SAH手术。术后立刻对粉防己碱组和粉防己碱+3-TYP组的大鼠腹腔注射粉防己碱溶液(20mg/kg)。通过SAH出血量评分,评估SAH模型的均一稳定性。通过神经功能评分和脑含水量的测定观察其神经损伤程度。采用HE染色观察各组鼠的脑皮质区神经细胞的形态。采用免疫荧光和Western Blot检测SIRT3在各组中的蛋白表达水平。使用Western Blot检测各组的LC3、p-AMPK、AMPK、p-mTOR及mTOR的蛋白表达水平。结果:1 SAH出血评分:假手术组与SAH组、粉防己碱组和粉防己碱+3-TYP组的评分差距有统计学意义(P<0.01)。而SAH组、粉防己碱组和粉防己碱+3-TYP组之间SAH评分无统计学意义(P>0.05)。2脑含水量和神经功能缺陷评分结果的比较:相较于假手术组,SAH组大鼠的脑含水量明显上升且神经功能缺陷评分明显下降(P<0.01)。但与SAH组相比,粉防己碱组脑含水量显着下降、神经功能缺陷评分显着上升(P<0.01),与粉防己碱组相比,粉防己碱+3-TYP组脑含水量上升且神经功能缺陷评分下降(P<0.05)。3各组大鼠神经细胞形态比较:HE染色结果显示:假手术组大鼠脑皮质区神经细胞形态正常;SAH组大鼠脑皮质区大量神经细胞出现核固缩,深染现象;粉防己碱组大鼠脑组织的上述情况相较于SAH组显着缓解。与粉防己碱组相比,粉防己碱+3-TYP组神经细胞损伤加重。4 SIRT3在各组大鼠脑组织的表达情况:免疫荧光结果表明:相较于假手术组,SAH组大鼠脑皮质区的SIRT3荧光强度明显减少(P<0.01)。与SAH组相比,粉防己碱组荧光强度明显增加(P<0.01)。与粉防己碱组相比,粉防己碱+3-TYP组荧光强度明显下降(P<0.01)。5 SIRT3蛋白表达情况:Western blot结果显示:与假手术组相比,SAH组SIRT3蛋白表达减少(P<0.05)。与SAH相比,粉防己碱组SIRT3蛋白表达上调(P<0.05)。相较于粉防己碱组,粉防己碱+3-TYP组蛋白表达下降(P<0.05)。6各组大鼠脑组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的蛋白表达情况:Western blot结果显示:与Sham相比,SAH组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值显着上升(P<0.01)。与SAH相比,粉防己碱组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值显着下降(P<0.01)。相较于粉防己碱组,粉防己碱+3-TYP组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值显着上升(P<0.01)。7各组大鼠脑组织p-AMPK/AMPK和p-mTOR/mTOR的蛋白表达情况:Western blot结果显示:与假手术组相比,SAH组p-AMPK/AMPK的比值显着上升,但p-mTOR/mTOR的比值显着下降(P<0.01)。与SAH组相比,粉防己碱组的p-AMPK/AMPK 比值显着下降,但p-mTOR/mTOR的比值显着上升(P<0.01)。相较于粉防己碱组,粉防己碱+3-TYP组p-AMPK/AMPK的比值显着上升,但p-mTOR/mTOR的比值显着下降(P<0.01)。小结:3-TYP可以部分逆转粉防己碱对SAH后大鼠的神经保护作用。该作用可能与3-TYP抑制了粉防己碱对SAH后大鼠SIRT3蛋白的上调,激活了 AMPK-mTOR信号通路,进而解除了粉防己碱对SAH后大鼠大脑自噬抑制作用有关。表明粉防己碱可通过SIRT3-AMPK-mTOR信号通路抑制自噬发挥对EBI的保护作用。结论:粉防己碱可以对SAH后的EBI发挥神经保护作用,这可能与上调SIRT3蛋白的表达并通过SIRT3-AMPK-mTOR信号通路抑制SAH后脑组织的自噬有关。此外SIRT3可以负向调控AMPK-mTOR信号通路进而影响自噬。
王洪宾[4](2020)在《高浓度谷氨酸对SAH后DCI预测及mGluR1调控神经功能研究》文中研究表明研究背景蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)是一种由颅内动脉瘤(intracranial aneurysm,IA)破裂引起的严重危及生命的疾病,其发病率在脑血管病发病率中占5-10%,在自发性SAH中约占85%。SAH发病年龄较轻(多介于25-64岁之间),死亡率高达40%,近30%幸存者存有永久性神经功能障碍,需长期康复、护理,给家庭、社会造成沉重负担。随着临床治疗方式及重症监护理念的逐步发展,动脉瘤二次破裂风险及SAH后致死率、致残率较前有所下降,但SAH仍严重威胁着人们的健康,是科研工作者和临床医务工作者面临的难题。迟发性脑缺血(delayed cerebral ischemia,DCI)是SAH后严重并发症之一,研究表明DCI与SAH不良预后密切相关,DCI严重降低了 SAH患者的生存率和生存质量。多项研究表明,早期处理DCI是降低SAH患者死亡率、改善预后的关键。DCI主要诊断依据:1)新的局灶性神经功能缺损至少持续1 h并出现神经功能评分的变化;2)CT(computed tomography,CT)检查发现新的梗死病灶。脑梗死的CT检查是回顾性观察,因此DCI的临床诊断是有限的,这可能导致了 DCI的延迟诊断和治疗不足。因此,检测与DCI发生相关的早期潜在预测因子,是预防或早期干预DCI的一种方法。研究表明,SAH后脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)中谷氨酸浓度明显升高,并与脑血管痉挛、脑水肿的发生有关,但尚不清楚SAH后CSF中早期高浓度谷氨酸与后期DCI发生是否存在相关性,SAH后CSF中早期高浓度谷氨酸是否可以作为DCI的一种可能的潜在预测因子。谷氨酸为中枢神经系统兴奋性神经递质,作用于突触后膜谷氨酸受体,其中代谢性谷氨酸受体1(metabolic glutamate receptor 1,mGluR1)是一种G蛋白偶联受体,与Gq结合,激活磷脂酶C,导致磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸水解,引起细胞内质网钙离子释放,并诱导慢兴奋性突触后电位的产生。课题组前期动物实验结果表明,抑制mGluR1可减轻实验性SAH后高浓度谷氨酸介导的钙超载和神经元凋亡,及高浓度谷氨酸诱导的血脑屏障损伤和脑水肿,并在实验性SAH后早期脑损伤中(early brain injury,EBI)提供神经保护作用。但尚不清楚mGluR1是否与SAH后长期神经功能障碍有关。mGluR1负向变构调节剂JNJ16259685能选择性与受体的七螺旋跨膜结构域变构结合位点结合,从而抑制受体活性,表现出非竞争性及负向调节作用特点,而且JNJ16259685可有效穿越血脑屏障。然而,负向变构调节剂JNJ16259685通过抑制mGluR1活性,对实验性大鼠SAH后长期神经功能的影响及其可能机制(脑血流量减少、脑血管痉挛、微血栓形成和神经元损伤)尚不清楚,需待进一步研究与探索。目的1、检测aSAH患者的早期CSF样本中谷氨酸浓度;2、分析aSAH患者早期CSF中高浓度谷氨酸与DCI是否具有相关性,探讨早期CSF中高浓度谷氨酸是否可以作为DCI一种早期潜在预测因子;3、基于临床研究结果,动物实验采用血管内穿刺法建立大鼠SAH模型;4、分析mGluR1负向变构调节剂JNJ16259685对实验性SAH长期神经功能影响,并探讨其相关的作用机制。方法1、经山东省济宁市第一人民医院和内蒙古包头市中心医院伦理委员会批准。自2019年1月至2019年10月,61名aSAH患者被纳入研究对象,对照组为8名特发性正常压力脑积水患者。入院时依据aSAH患者的神经功能进行Hunt-Hess分级、WFNS分级,出血严重程度采用改良Fisher评分进行评估。采用脑室外引流或腰椎穿刺,收集患者SAH后48 h内CSF样本。采用ELISA法,测定CSF中谷氨酸浓度。利用单因素Logistic回归模型,分析aSAH患者早期CSF中高浓度谷氨酸与DCI的相关性。采用调整后的OR值及95%CI反映高浓度谷氨酸对DCI的效应。以P<0.05为差异具有统计学意义。2、探讨mGluR1负向变构调节剂JNJ16259685对SAH后长期神经功能的影响及可能作用机制。采用血管内穿刺法,建立SD大鼠SAH模型。模型成功后取大鼠股动脉血,进行动脉血气分析;采用激光多普勒血流仪、1 min平均重量脑血流值检测鼠脑局部及全脑血流量;采用HE染色,观察SAH大鼠鼠脑基底动脉形态学变化并测量血管横截面积;采用CD31和纤维蛋白免疫荧光双重染色,观察大鼠脑基底皮质区微血管及微血栓形成;采用NeuN免疫荧光,观察鼠脑海马CA1区正常神经元数目;采用ELISA,测定皮质微血管纤维蛋白的含量;采用TUNEL染色,观察神经元凋亡;采用Fluoro-Jade C染色,对变性神经元进行特异性定性、定量分析;采用western blot,检测鼠脑基底动脉p-eNOS、eNOS、VASP、P-VASP蛋白的表达,检测基底皮质和海马CA1区的NeuN、Bcl-2、Bax、活性caspase-9、活性caspase-3蛋白水平;采用改良Garcia评分评估大鼠神经功能缺损;采用足失误实验、前肢放置实验、转轴实验,检测大鼠长期感觉运动及协调功能;采用水迷宫实验,检测大鼠对空间位置感、方向感学习记忆功能。结果1、脑脊液中高浓度谷氨酸对SAH后DCI的预测(1)与对照组相比,aSAH患者的年龄及性别分布,差异无统计学意义。(2)aSAH患者中,并发DCI患者与未并发DCI患者相比,两者在性别、年龄、高血压病史、动脉瘤的位置及动脉瘤手术治疗选择上,差异无统计学意义。(3)aSAH患者早期CSF中谷氨酸浓度高于对照组,并发DCI患者早期CSF中谷氨酸浓度高于未并发DCI患者,两组数据均具有统计学意义。(4)并发DCI的aSAH患者中,Hunt-Hess分级4-5级、WFNS分级Ⅳ-Ⅴ级、改良Fisher评分3-4分者所占比例高于未并发DCI患者,数据具有统计学意义。Hunt-Hess分级4-5级患者早期CSF中谷氨酸浓度高于1-3级患者,WFNS分级Ⅳ-Ⅴ级的患者早期CSF中谷氨酸浓度高于Ⅰ-Ⅲ级患者,改良Fisher评分3-4分患者早期CSF中谷氨酸浓度高于1-2分患者,所得数据均具有统计学意义。(5)单因素Logistic回归模型分析:aSAH患者早期CSF中高浓度谷氨酸与DCI发生显着相关,在控制WFNS分级下,其OR=1.75(95%CI:1.19-2.57),在控制 Hunt-Hess 分级与改良 Fisher 评分下,其 OR=1.85(95%CI:1.69-2.03)。2、mGluR1负向变构调节剂改善实验性SAH后长期神经功能缺损(1)与Vehicle(对照组,含5%DMSO无菌水腹腔注射治疗)组相比,JNJ16259685组(JNJ16259685腹腔注射治疗)大鼠,在死亡率、14 d内体重变化、24h SAH评分方面,数据无统计学意义。(2)与Sham(假手术)组相比,SAH大鼠在改良Garcia评分、足失误试验、前肢放置试验、转轴试验、水迷宫实验,表现出明显的感觉运动记忆功能缺陷;与Vehicle组相比,JNJ16259685组大鼠感觉运动记忆功能改善。(3)Sham组、Vehicle组和JNJ16259685组,三组大鼠动脉血气指标无显着性差异;Vehicle组和JNJ16259685组大鼠在1 h内颅内压、1 h内皮质局部脑血流、1 min平均重量脑血流值方面,数据无统计学意义;SAH后第7 d,Vehicle组和JNJ16259685组大鼠1min平均重量脑血流值,数据具有统计学意义。(4)与Sham组相比,Vehicle组大鼠基底动脉管腔横截面积明显减小,JNJ16259685组管腔横截面积较Vehicle组增加,两组数据均具有统计学意义。(5)大鼠SAH后第7 d,与Sham组相比,Vehicle组大鼠皮质微血管管腔内纤维蛋白沉积显着增加,给药JNJ16259685后下降,两组数据具有统计学意义。(6)大鼠SAH后第7 d,鼠脑基底皮质TUNEL和FJC阳性细胞明显增多,给药JNJ16259685后阳性细胞明显减少;在鼠脑海马CA1区,NeuN阳性神经元减少、FJC阳性细胞增加,给药JNJ16259685后改善;数据均具有统计学意义。(7)大鼠 SAH 后第 7 d,鼠脑基底动脉 p-eNOS、eNOS、VASP、p-VASP蛋白水平明显降低,给药JNJ16259685后改善,数据均具有统计学意义。(8)大鼠SAH后第7 d,鼠脑基底皮质和海马CA1区NeuN和Bcl-2蛋白水平降低,bax、活性caspase-9、活性caspase-3蛋白水平升高,给药JNJ16259685后改善,数据具有统计学意义。结论1、脑脊液中高浓度谷氨酸对SAH后DCI的预测(1)aSAH患者早期CSF中谷氨酸浓度升高,其并发DCI患者CSF中谷氨酸浓度也高于未并发DCI患者。(2)aSAH患者CSF中谷氨酸浓度随着Hunt-Hess分级、WFNS分级、改良Fisher评分增加而升高。(3)aSAH患者早期CSF中高浓度谷氨酸与DCI发生具有一定预测作用,可作为DCI早期潜在预测因子。2、mGluR1负向变构调节剂改善实验性SAH后长期神经功能缺损(1)JNJ16259685能改善实验性SAH后长期神经功能。(2)JNJ16259685能减轻SAH诱导的迟发性脑血流减少、脑血管痉挛和微血栓形成。(3)JNJ16259685能抑制SAH诱导的长期神经元死亡和变性。
韩敏[5](2020)在《MSCs来源的细胞外囊泡通过调控AMPK通路在大鼠脑卒中的神经保护作用及机制研究》文中认为研究背景脑卒中目前已成为危害人类生命健康的主要疾病之一,其主要包括出血性卒中和缺血性卒中,出血性卒中主要包括脑实质性出血、自发性脑室出血和蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)。脑实质性出血主要由高血压、脑血管畸形、血管淀粉样变性等引发的血管破裂出血产生血肿压迫脑组织,进而引起继发性脑损伤。目前对于出血性脑卒中的治疗措施主要包括积极治疗内科原发疾病,开颅血肿清除,微创血肿穿刺等。而对于SAH及原发性脑室出血导致血液破入蛛网膜下腔引起的广泛性、迟发性脑损伤,特别是急性期损伤所致的不良预后,目前仍无良策,是当前研究的重点。SAH是一种高死亡率疾病,主要是由颅内动脉瘤破裂引发,大约占脑卒中的3-5%,近半数患者年龄在55岁以下,其引发的继发性脑损伤是患者致残和死亡的关键因素,因而对SAH后继发脑损伤的研究成为神经科学领域的热点。SAH后72 h内的损伤称为早期脑损伤(early brain injury,EBI),是导致患者预后不良的首要因素。SAH病理过程复杂,主要包括血管痉挛、细胞凋亡、颅内高压、神经炎症、氧化应激、脑水肿、血脑屏障破坏等。目前,缺乏显着改善患者预后的临床治疗方法。而缺血性脑卒中总的发病率明显高于出血性脑卒中,已占到所有脑卒中的75%。过去,缺血性中风主要由血栓形成和血管阻塞引起。其中,由前端循环血液供应系统引起的大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)占缺血性中风的大多数病理类型。而且发病机理很复杂,通常伴随着各种炎症介质的释放;炎性细胞的浸润和积累;血脑屏障的破坏;炎症因子的分泌和黏附分子的大量释放。缺血性脑卒中的主要治疗措施包括药物治疗、介入治疗及去骨瓣减压等一系列恢复血流及缓解脑受压等措施。但血流恢复后引起的缺血-再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)引发的神经功能缺损仍是临床医生棘手的问题。脑缺血后强烈的炎症反应及细胞凋亡是继发性脑损伤的主要原因,在脑缺血和CIRI中起着重要作用。虽然血管内机械取栓或溶栓的时间窗口已经得到延长,但取栓过程中导致的血管破裂出血及其后的康复仍然是困扰神经界的最大问题。因此,考虑到缺血性脑卒中的病理生理学过程的复杂性,目前尚未找到全面有效的治疗措施。因此,对脑缺血及CIRI的分子机制进行了探讨将为脑缺血后的早期干预提供重要的临床应用指导。脑组织微环境的变化在脑卒中后脑损伤中起着重要作用,尤其是炎症反应,贯穿整个病理过程而且严重影响病人预后。小胶质细胞是中枢神经系统(central nervous system,CNS)中常驻的免疫细胞,属于单核吞噬系统,主要参与神经炎症反应。在生理状态下,小胶质细胞通过监测病原体和与损伤相关的分子模式,吞噬凋亡神经元维持体内平衡发挥作用。小胶质细胞可以根据微环境信号的变化调整其表型,包括经典激活的M1表型和替代激活的M2表型。M1表型小胶质细胞可产生肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、干扰素-α(interferon alpha,IFN-α)、诱导性一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)等促炎因子,对神经元产生毒性和组织炎症损伤。M2表型小胶质细胞可分泌抗炎因子,如转化生长因子-β(transforming growth factor-beta,TGF-β)、精氨酸酶-1(argininase-1,Arg-1)、胰岛素样生长因子 1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)等,可对神经元损伤起到保护作用。小胶质细胞的活化状态和极化表型转变在脑损伤后的神经炎症反应中起着至关重要的作用,特别是对于顶叶皮层区(parietalcortex,PC)和海马(hippocampus,HP)区的小胶质细胞,PC 区和 HP区在脑卒中后患者神经认知方面发挥极其重要的作用,如何改善脑卒中后的早期脑损伤,尤其是神经炎症导致的损伤,是目前研究的重点。在神经炎症反应中,M1表型和M2表型小胶质细胞通常共存,可根据不同的表面标志物加以区分,CD16、CD206分别主要在M1、M2表型小胶质细胞膜上表达。M1表型小胶质细胞在神经炎症早期所占比例较高,而M2表型小胶质细胞主要出现在神经炎症晚期。因此,在炎症反应的早期阶段将小胶质细胞从M1表型转化为M2表型,从而恢复免疫平衡,对于改善脑卒中患者的神经功能至关重要。在脑卒中的诸多治理措施中,干细胞及其相关治疗日益显示出强大的优势。干细胞可通过移植到宿主体内后释放多种生物活性因子发挥其神经保护作用,但干细胞治疗也存在许多弊端,无论是局部还是全身给药,干细胞真正到达损伤部位的数量十分有限,且在损伤部位的存活时间非常短暂,同时不易通过体内屏障系统,而且存在致瘤风险。间充质干细胞(mesenchymal Stem cells,MSCs)可分泌多种生物活性物质并靶向至脑内损伤区域,包括营养因子和细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs),其与神经发生、血管生成和神经保护密切有关。细胞外囊泡是大多数活细胞在自然条件下都可以产生的一种膜性囊泡,根据大小和来源的不同,可以大致分为凋亡小体(直径800-5000 nm)、微囊泡或脱落囊泡(直径50-1000 nm)和外泌体(直径40-100 nm)。细胞外囊泡由于具有良好的循环稳定性和相比于干细胞较低的免疫原性,以及易于透过体内屏障系统,便于储存和运输等巨大优势,其作用范围比干细胞更加广泛,在生物治疗领域具有巨大的潜力,同时,其又可克服细胞治疗带来的相关的局限性和潜在风险。研究证明,从间充质干细胞中提取的细胞外囊泡(extracellular vesicles derived from mesenchymal stem cells,MSCs-EVs)可很好的保持与亲代细胞相似的生物活性,如向炎症部位归巢调节免疫应答及参与组织修复等作用。在脑卒中治疗方面,MSCs-EVs已展现出强大的神经保护作用,MSCs-EVs的应用可促进脑卒中后神经血管重构和神经功能恢复。在脑卒中后的炎症反应及凋亡信号通路中,涉及到几个重要的信号通路。其中,核因子κB(Nuclear factor kappa B,NF-κB)长期以来一直被认为是一种经典的炎症信号相关通路,NF-κB的激活可促进细胞因子、化学因子和黏附分子的表达及分泌。作为细胞内重要的核转录因子,NF-κB可通过靶向该途径减少炎症细胞的渗透和凋亡。而腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为一种重要的丝氨酸/肌氨酸蛋白激酶,可被抗炎因子刺激迅速激活,被促炎因子迅速灭活。当细胞能量供应减少时,AMPK的激活可通过减少能量消耗和增加能量利用率来维持细胞代谢平衡,从而促进脑卒中后神经功能的修复。同时,AMPK的激活已被证明是NF-κB的负性调节器,是调节促炎因子表达的关键转录因子及巨噬细胞炎症信号通路的一种有效反向调节器。另外,Janus激酶/信号转导子和转录激活子(Janus kinase/signal transducers and transcriptional activators,JAK/STAT)信号通路家族的激活是大多数细胞因子发挥其生物功能的重要途径,在大脑中广泛表达,在神经炎症和凋亡中起着至关重要的作用。在JAK/STAT家族中,JAK2/STAT3通路是最保守且与CNS炎症和氧化应激的病理生理学密切相关的途径。JAK2蛋白的活化可引发STAT3的磷酸化。JAK2/STAT3信号通路对脑外伤和脑缺血后神经功能恢复有重要影响。本课题以MSCs-EVs作为研究中心点,以AMPK作为研究靶点,采用血管穿刺法及线栓堵塞大脑中动脉法分别建立实验性SD大鼠SAH和MCAO模型,以PC区和HP区作为主要的研究区域,遵循大体病理,组织病理和分子病理的研究路线,详细研究MSCs-EVs对SAH和MCAO后神经保护作用,揭示MSCs-EVs通过减轻神经炎症、促进小胶质细胞向M2表型极化、减轻神经细胞凋亡发挥神经保护作用的相关机制。通过本课题的研究,可对SAH和MCAO发生后早期神经功能保护提供全新的干预手段和作用靶点,对推动临床医疗的发展具有鲜明的指导价值。第一部分MSCs来源的细胞外囊泡通过调控AMPK通路对大鼠SAH后的神经保护作用及机制研究1.1研究目的(1)明确SAH后EBI阶段的基本病理改变和神经功能损伤,同时应用MSCs-EVs干预SAH组大鼠模型,以PC和HP区为代表,检测MSCs-EVs对SAH发生后的脑组织病理损伤的改善性作用。(2)分析MSCs-EVs对大鼠SAH后脑损伤保护作用的分子机制及相关信号通路。(3)明确MSCs-EVs可以通过影响EBI来改善神经功能损伤,并阐明相关信号通路的改变。1.2研究方法(1)构建稳定的实验性SAH大鼠模型选用198只4周龄的SPF级健康成年雄性SD大鼠,体重在280-350 g之间,采取改良血管穿刺法建立SAH动物模型,改良血管穿刺法建立的SAH模型可最大程度上模拟临床上颅内动脉瘤破裂出血导致的SAH引发的广泛性神经损伤。(2)MSCs-EVs的提取及鉴定提取大鼠股骨与胫骨骨髓腔内的MSCs进行培养,第3代后更换无EVs培养基继续培养48 h,通过梯度离心培养基的方法获得高纯度的MSCs-EVs。利用透射电镜、qNano和Western blot对MSCs-EVs进行鉴定。(3)动物分组方式、MSCs-EVs的注入和动物处死采用随机数法,在本研究中,大鼠被随机分成5组:(1)假手术(Sham)组,(2)SAH 24 h 组,(3)SAH 24 h+MSCs-EVs 组,(4)SAH 48 h 组,(5)SAH 48 h+MSCs-EVs组。(3)组和(5)组中每只大鼠在SAH建模成功后10 min内通过尾静脉注射含有100 μg MSCs-EVs的PBS悬液,其余各组均注射等体积的无菌PBS作为对照。在相应时间点,采用腹腔注射致死剂量水合氯醛的方式处死实验动物进行下一步实验。(4)MSCs-EVs对SAH动物大体病理的影响随时观察动物生存情况,及时剔除死亡大鼠,在相应时间节点,处死各组动物前,借助改良神经评分量表,检测各组动物神经行为学改变,颅底蛛网膜下腔出血量和脑水含量,比较SAH+MSCs-EVs组和SAH组之间的差异。(5)MSCs-EVs改善SAH后神经元损伤处死实验动物后,制作全脑组织石蜡切片,通过免疫组化观察各组PC和HP CA1区小胶质细胞激活及形态学分析;主要观察目标为区域离子钙结合调节分子(ionized calcium binding adaptor molecule-1,Iba-1)阳性小胶质细胞的相对数量以及小胶质细胞面积,直径和周长的分析。(6)基因和蛋白水平检测MSCs-EVs调控SAH后炎症因子指标,明确相关信号通路实验动物处死后,收集损伤侧PC和HP区脑组织,分别提取总mRNA和蛋白上清,采用逆转录PCR和Western blot技术检测M1、M2表型小胶质细胞表面标志物及炎症指标IL-1β等炎症因子在各组动物模型中的表达情况,通过Western blot检测MSCs-EVs调控SAH后炎症反应可能的信号通路中关键蛋白表达。(7)统计分析数据分析采用SPSS软件(版本22,IBM,纽约,美国)。数据以均数±标准差表示,数据均使用单因素方差分析(one-way ANOVA)并结合事后分析(post-Bonferroni)进行分析。P<0.05为有统计学意义。1.3结果(1)MSCs-EVs 的鉴定透射电镜下观察显示:MSCs-EVs为杯状均匀球形囊泡状结构。通过Western blot技术可检测到MSCs-EVs特征性标志物TSG101和CD9的表达,而内质网应激蛋白(Celnexin)的表达量极少。粒径分析结果显示大多数MSCs-EVs的直径在60-150 nm之间,结果表明提取的MSCs-EVs符合实验要求。(2)MSCs-EVs对大鼠SAH后神经功能缺损和脑含水量的影响采用改良Longa评分系统由两名对本实验均不知情的实验人员对各组大鼠分别进行神经行为学评分并独立记录,于Sham组相比,SAH组的神经功能评分在术后24 h、48 h均明显降低(P<0.05),MSCs-EVs组相较SAH组在48 h时神经功能评分提高,差异具有统计学意义(P<0.05),同时进一步检测脑组织水含量发现,SAH组在术后各脑区脑水含量均显着高于Sham组(P<0.01,P<0.05,P<0.01),尤以左大脑半球最为明显,SAH组在术后24 h、48h后左大脑半球脑水含量分别是Sham组的1.08和1.15倍。而经MSCs-EVs干预的SAH大鼠在术后各脑区脑水含量明显降低(P<0.01,P<0.05,P<0.01)。(3)MSCs-EVs对大鼠SAH后蛛网膜下腔出血量的影响与Sham组相比,SAH组大鼠术后24 h(P<0.001)和48 h(P<0.01)蛛网膜下腔出血量均明显增多;在术后48 h,与SAH组相比,MSCs-EVs组的蛛网膜下腔出血量明显减少(P<0.05)。(4)MSCs-EVs降低顶叶皮层和海马区小胶质细胞的激活与Sham组相比,SAH组PC区小胶质细胞的激活数量在SAH后24 h和48 h显着增加(P<0.001),与Sham组相比,SAH组HPCA1区小胶质细胞的激活数量在SAH后24 h和48 h显着增加(P<0.01;P<0.001),与SAH组相比,MSCs-EVs组PC区、HP CA1区小胶质的激活量较SAH组明显减少(48 h:P<0.001)。(5)MSCs-EVs促进小胶质细胞M2方向极化,抑制神经炎症反应与Sham组相比,SAH组中PC区M1型小胶质细胞表面标志物iNOS(24h:P<0.01;48 h:P<0.001);CD16(24 h:P<0.05;48 h:P<0.01);CD11b(24 h:P<0.01;48 h:P<0.01)及炎症指标 IL-1β(24 h:P<0.01;48 h:P<0.001)表达水平在 SAH术后24 h和48 h后均明显升高;同样,HP区M1型小胶质细胞表面标志物iNOS;CD16;CD11b及炎症指标IL-1β表达水平也在SAH术后24 h和48 h后均明显升高(P<0.001)。与SAH组相比,MSCs-EVs组中PC区上述小胶质细胞表面标志物的表达水平明显降低,iNOS(24h:P<0.05;48 h:P<0.001);CD16(24h:P<0.05;48 h:P<0.01);CD11b(24 h:P<0.01;48 h:P<0.001);IL-1β(24 h:P<0.001;48 h P<0.001),与SAH组相比,MSCs-EVs组中HP区上述小胶质细胞表面标志物的表达水平明显降低,iNOS(24 h:P<0.001;48 h:P<0.001);CD16(24h:P<0.001;48 h:P<0.001);CD11b(24h:P<0.01;48h:P<0.001);IL-1β(24 h:P<0.001;48 h:P<0.05)。与SAH组相比,MSCs-EVs组中PC区M2型小胶质细胞表面标志物的表达水平在24 h和48 h后均明显升高,TGF-β(24 h:P<0.001;48 h:P<0.001),Arg-1(24 h:P<0.001;48 h:P<0.001),和CD206(24 h:P<0.01;48 h:P<0.001),与SAH组相比,MSCs-EVs组中HP区M2型小胶质细胞表面标志物的表达水平在24 h和48 h后均明显升高,TGF-β(24 h:P<0.05;48 h:P<0.01);Arg-1(24 h:P<0.001;48 h:P<0.001);CD206(24h:P<0.05;48h:P<0.01)。表明MSCs-EVs可起到抑制SAH诱导的神经炎症反应并促进小胶质细胞向M2表型转化的作用。免疫组化结果显示,与Sham组相比,SAH组PC区CD16+小胶质细胞数量明显增加(24 h:P<0.001;48h:P<0.01),MSCs-EVs可减少SAH 24 h和48 h CD16+小胶质细胞数量(P<0.05)。与SAH组相比,MSCs-EVs组PC区Arg+小胶质细胞数量明显增多(24h:P<0.05;48h:P<0.01)。而与Sham组相比,SAH组HPCA1区CD16+小胶质细胞数量明显增加(24h:P<0.001;48h:P<0.01)。MSCs-EVs 可减少 CD16+小胶质细胞数量(24h:P<0.05;48h:P<0.01)。与SAH组相比,MSCs-EVs组HP CA1区Arg+小胶质细胞数量明显增多(24 h:P<0.01)。(6)MSCs-EVs对SAH后顶叶皮层和海马CA1区小胶质细胞形态的影响与Sham组相比,SAH组PC区小胶质细胞的面积、直径和周长在SAH后24 h 和 48 h 均显着增加(24 h:P<0.001、P<0.01、P<0.001;48 h:P<0.001、P<0.001、P<0.001)。与Sham组相比,SAH组海马CA1区小胶质细胞的面积、直径(P<0.001)和周长(P<0.001)在SAH后24 h显着增加,与Sham组相比,SAH组海马CA1区小胶质细胞的面积(P<0.05)、直径(P<0.001)和周长(P<0.001)在SAH后48 h显着增加。与SAH组相比,MSCs-EVs的干预可使PC区小胶质细胞的面积(24 h:P<0.01;48 h:P<0.05)、直径(48 h:P<0.001)和周长(24h:P<0.001;48 h:P<0.001)在 SAH 后显着减少,与 SAH组相比,MSCs-EVs的干预可使海马CA1区小胶质细胞的面积(48 h:P<0.05)、直径(24h:P<0.001;48 h:P<0.001)和周长(24 h:P<0.001;48 h:P<0.001)在显着减少。以上实验结果进一步说明,MSCs-EVs的干预可减少SAH后小胶质细胞的激活。(7)MSCs-EVs提高SAH后AMPK的磷酸化水平以及对NF-κB信号传导的影响SAH后,AMPK和NF-κB通路的关键信号分子活化受到激活,实验结果显示,与Sham组相比,SAH组在24 h时,PC区p-AMPK的表达量升高(P<0.01);HP区中p-AMPK的表达量升高(24h:P<0.01;48 h:P<0.05);SAH组24h和48 h后PC和HP区中p-IKBα的表达量升高(PC:P<0.001;HP:P<0.01)。与Sham组相比,SAH组24 h和48 h后HP区中p-NF-κB的表达量升高(24 h:P<0.01;48 h:P<0.01)。而应用MSCs-EVs后,SAH大鼠神经元AMPK的磷酸化水平显着增高,与 SAH 组相比,MSCs-EVs进一步上调 PC 区(24 h:P<0.001;48 h:P<0.05)和HP区p-AMPK的表达(24 h:P<0.05;48 h:P<0.001)。下游的NF-κB通路的关键信号分子活化受到显着抑制,与SAH组相比,MSCs-EVs可显着降低PC及HP区中p-IKBα的表达(PC 24 h:P<0.01;48 h:P<0.001;HP 24 h:P<0.001;48 h:P<0.001)。MSCs-EVs 亦可显着降低 PC 及 HP 区中 p-NF-κB 的表达(PC 24 h:P<0.01;48 h:P<0.01;HP 24 h:P<0.05;48 h:P<0.001)。免疫组化结果显示,MSCs-EVs的干预可增加SAH后大鼠PC区及HP CA1区p-AMPK+细胞数量(PC 48 h:P<0.001;HP24 h:P<0.001;48 h:P<0.05),与 Sham 组相比,SAH 组 24 h 和 48 h 后 PC 区及 HP CA1 区 p-NF-κB+细胞数量(P<0.001),MSCs-EVs 的干预可减少SAH后大鼠PC区及HP CA1区p-NF-κB+细胞数量(PC 24 h:P<0.01;48 h:P<0.001;HP 48 h:P<0.001)。以上实验结果表明,SAH 后 MSCs-EVs 可通过激活AMPK、抑制NF-κB信号通路抑制神经炎症反应。1.4结论(1)MSCs-EVs可以通过减轻脑水含量和神经炎症,改善SAH引发的EBI程度,增加神经功能缺损评分,减轻神经功能缺损,改善神经功能。(2)MSCs-EVs发挥神经保护效应的分子机制是通过上调AMPK,下调NF-κB信号通路,从而逆转SAH引发的神经炎症,促进小胶质细胞向M2表型极化,发挥神经保护作用。第二部分MSCs来源的细胞外囊泡通过调控AMPK通路对大鼠MCAO后的神经保护作用及机制研究2.1研究目的(1)明确MCAO后大鼠基本病理改变和神经功能损伤,同时应用MSCs-EVs干预实验性MCAO大鼠模型,以PC和HP区为代表,检测MSCs-EVs对MCAO发生后的脑组织病理损伤的改善性作用。(2)分析MSCs-EVs对大鼠MCAO后脑损伤保护作用的分子机制及相关信号通路。(3)明确MSCs-EVs改善大鼠神经功能损伤的机制并阐明相关信号通路中关键蛋白表达量的改变。借助AMPK通路特异性阻断剂(compound C,CC),进一步研究AMPK信号通路在MCAO后发挥神经保护的作用机制。2.2实验方法(1)将大鼠随机分为8组:(1)Sham24h组,(2)MCAO 24h组,(3)MCAO 24 h+MSCs-EVs 组,(4)MCAO 24 h+MSCs-EVs+CC 组,(5)Sham 48 h 组,(6)MCAO 48 h 组,(7)MCAO 48 h+MSCs-EVs 组和(8)MCAO 48 h+MSCs-EVs+CC组。(4)组和(8)组的每只大鼠于MCAO术前30 min通过立体定向技术用汉密尔顿微量注射器缓慢地向其右侧侧脑室内注入CC,MSCs-EVs组中的每只大鼠在MCAO术后10 min内通过尾静脉注射含有100 μg MSCs-EVs的PBS悬液。完成各模型组实验动物的制备。(2)MCAO术后24 h和48 h,采用改良Garcia评分法对各组大鼠分别进行神经功能缺损评估并记录得分,后处死动物,分别取其左、右脑半球做脑含水量测定。(3)采用 2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride,TTC)染色观察并计算各组大鼠脑梗死体积。(4)利用HE染色在显微镜下观察各组大鼠脑组织的形态变化,在组织病理层面进行探讨。(5)利用尼氏染色(Nissl staining)在显微镜下观察各组大鼠脑组织尼氏小体丢失情况,在组织病理层面进行探讨。(6)利用原位末端标记法(terminal-deoxynucleoitidyl transferase mediated nick end labeling,TUNEL)检测试剂盒对各组大鼠梗死区细胞凋亡进行检测,在组织病理层面进行探讨。(7)分析MSCs-EVs对大鼠MCAO后脑损伤保护作用的相关分子机制及信号通路。(8)数据分析:采用SPSS软件(版本22,IBM,纽约,美国)。数据以均数±标准差表示,数据均使用单因素方差分析(one-way ANOVA)并结合事后分析(post-Bonferroni)进行分析。P<0.05认为差异有统计学意义。2.3实验结果(1)MSCs-EVs对MCAO后大鼠神经功能缺损和脑含水量的影响相比于Sham组,MCAO组大鼠的神经功能缺损评分在24 h和48 h均显着降低(P<0.001),MSCs-EVs的干预可提高MCAO诱导的神经功能缺损评分(24 h:P<0.05,48 h:P<0.01)。MCAO 后 24h大鼠脑水含量明显增加(P<0.001),而MSCs-EVs可显着降低脑水含量(P<0.01)。以上结果表明,MSCs-EVs在CIRI后发挥神经保护作用。(2)MSCs-EVs降低MCAO后的脑梗死体积TTC染色结果显示,梗死区脑组织显示为蜡白色,而正常的脑组织显示为红色。与Sham组相比,MCAO后24h和48 h的脑梗死体积明显增加(P<0.001),而MSCs-EVs显着降低脑梗死体积(P<0.001)。实验结果表明,MSCs-EVs可降低MCAO大鼠CIRI引发的脑梗死的体积并发挥神经保护作用。(3)MSCs-EVs减轻MCAO诱导的神经病理损伤MSCs-EVs可以减轻MCAO后组织病理反应和细胞凋亡率。与Sham组正常皮层神经元清晰的轮廓和均匀的细胞质着色相比,MCAO组中,缺血区皮层细胞受到不同程度的损害。具体表现为神经元萎缩,轮廓模糊,细胞质深染,细胞核与细胞质之间的边界不清晰,尼氏体的数量明显减少。MCAO后24h和48 h TUNEL阳性细胞数量明显增加(P<0.001),而MSCs-EVs的干预可改善MCAO引起的脑组织病理学损伤以及TUNEL阳性细胞的相对数量(P<0.001)。(4)MSCs-EVs提高MCAO后AMPK、JAK2、STAT3的磷酸化水平以及对NF-κB信号传导的影响MCAO后,AMPK通路的关键信号分子活化受到激活,而应用MSCs-EVs后,MCAO组大鼠AMPK的磷酸化水平进一步增高(P<0.001),其下游的JAK2/STAT3通路的关键信号分子活化受到显着抑制(P<0.001),表明,MSCs-EVs的干预可发挥MCAO后抗凋亡及神经保护作用。(5)AMPK信号通路阻断剂(compound C,CC)对MCAO诱导脑损伤神经保护作用的影响在右侧侧脑室内注射AMPK通路特异性阻断剂CC后,MSCs-EVs在MCAO发挥的神经保护作用被一定程度的逆转。结果表明,使用CC阻断AMPK信号通路后,与MSCs-EVs组相比,脑梗死体积可在一定程度上增加(P<0.0 1),梗死皮层中p-AMPK的表达下调(P<0.001)。以上结果证实,MSCs-EVs可通过激活AMPK信号通路来减少CIRI后炎症因子的释放。2.4结论(1)MSCs-EVs可以通过减轻MCAO后大鼠的神经功能缺损、脑水含量、脑梗死体积、组织病理损伤、凋亡细胞相对数量等方式,减轻由MCAO诱导的神经损伤程度,进而改善神经功能。(2)MSCs-EVs发挥MCAO后的神经保护效应的分子机制是通上调AMPK,下调JAK2/STAT3和NF-κB信号通路,从而逆转由MCAO诱导的神经细胞凋亡,进而发挥神经保护作用。
赵慧[6](2020)在《免疫与炎症反应在脑卒中动物模型中的影响与机制研究》文中认为目的:脑卒中后脑内炎症反应参与损伤级联扩大及神经功能恶化,但其特点与直接作用尚不明确。本研究通过注射百日咳毒素(pertussis toxin,PTx)增强脑缺血或出血后脑内炎症反应,观察脑内炎症特点、病理变化及临床结局,明确脑卒中后脑内炎症的直接作用。在细胞调节水平,具有获得性免疫功能的固有淋巴细胞(innate lymphoid cell,ILC)亚群对脑卒中的免疫调节作用与机制尚不明确。因此我们研究以2型为代表的ILC及其调节因子白介素(interleukin,IL)-33对脑卒中的影响,以明确脑卒中后免疫细胞介导的炎症反应特征与机制,为免疫调节治疗提供实验依据。方法:第一部分:野生型C57BL/6小鼠100只,雄性,予以分为5组,假手术组(Sham组)、脑缺血组(MCAO组)、PTx处理脑缺血组(20μg/kg PTx+MCAO组)、脑出血组(ICH组)、PTx处理脑出血组(20μg/kg PTx+ICH组)(随机数字法),每组20只。采用线栓法对野生型C57BL/6小鼠建立60分钟大脑中动脉缺血再灌注模型。采用胶原酶微量泵注射法制备野生型C57BL/6小鼠脑出血模型。应用改良的神经功能缺损评分量表、转棒疲劳实验检测第1-3天各组小鼠的神经功能损伤情况;用流式细胞术对第3天各组小鼠的病灶侧脑组织免疫细胞浸润情况进行分析,包括小胶质细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞、B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞;小动物活体成像技术对第3天各组小鼠中枢活性氧进行标记示踪;免疫荧光染色的方法对内皮细胞与紧密连接蛋白ZO-1、内皮细胞与紧密连接蛋白Claudin-5共染,观察第3天各组小鼠的血脑屏障通透性。第二部分:野生型C57BL/6小鼠40只,雄性,予以分为2组,假手术组(Sham组)与脑缺血组(MCAO组)(随机数字法),每组20只。流式细胞分析比较各组小鼠MCAO模型制备后第3天脑、脾、外周血的ILC2计数;免疫荧光染色法分析少突胶质细胞、星形胶质细胞中IL-33表达水平。应用药理学干预和转基因动物,研究删除、转输或活化ILC2细胞对神经功能评分和梗死体积的影响:分组1)野生型C57BL/6小鼠制备MCAO模型后20只,雄性,予以分为2组,PBS处理组(Vehicle组)与删除ILC2组(anti-CD90.2组)(随机数字法),每组10只。2)应用免疫缺陷的Rag2-/-γc-/-小鼠制备MCAO模型后20只,雄性,予以分为2组,PBS处理组(Vehicle组)与ILC2转输组(ILC2组)(随机数字法),每组10只。3)野生型C57BL/6小鼠制备MCAO模型后20只,雄性,予以分为2组,PBS处理组(Vehicle组)与IL-33处理组(IL-33组)(随机数字法),每组10只。应用小动物磁共振成像仪T2成像比较各组小鼠MCAO模型制备后第1、3、7天脑梗死病灶体积;改良的神经功能缺损评分量表、转角实验比较各组小鼠MCAO模型制备后第1、3、7天神经功能损伤情况。结果:第一部分:(1)各组小鼠神经功能损伤情况:与MCAO组相比,第1-3天20μg/kg PTx+MCAO组小鼠改良的神经功能缺损评分明显增高(*P<0.05),转棒疲劳实验小鼠停留的时间明显减少(*P<0.05)。与ICH组相比,20μg/kg PTx+ICH组小鼠改良的神经功能缺损评分明显增高(*P<0.05),转棒疲劳实验的时间明显减少(*P<0.05)。(2)各组小鼠中枢免疫细胞浸润分布:与Sham组相比,MCAO组与ICH组小鼠脑内小胶质细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞、B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞显着增多(*P<0.05)。分别与MCAO组、ICH组相比,20μg/kg PTx+MCAO组、20μg/kg PTx+ICH组小鼠中枢内B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞明显增多(*P<0.05)。此外,分别与MCAO、20μg/kg PTx+MCAO组相比,ICH、20μg/kg PTx+ICH组小鼠中枢内中性粒细胞、自然杀伤细胞、B细胞、CD8+T细胞明显减少(*P<0.05)。(3)各组小鼠脑氧化应激对比:与Sham组相比,MCAO组、ICH组第3天的活性氧产生显着增多,氧化应激水平显着增高(*P<0.05)。20μg/kg PTx+MCAO组、20μg/kg PTx+ICH组的氧化应激水平较未处理组明显增高(*P<0.05)。(4)各组小鼠血脑屏障染色:与Sham组相比,MCAO组、ICH组第3天的紧密连接蛋白ZO-1、Claudin-5表达显着减少。分别与MCAO组、ICH组相比,20μg/kgPTx+MCAO组、20μg/kg PTx+ICH组的紧密连接蛋白ZO-1、Claudin-5表达进一步减少。第二部分:(1)与Sham组相比,MCAO组野生型C57BL/6小鼠脑内ILC2计数明显增多(**P<0.01),脾与外周血中ILC2计数明显减少(*P<0.05),提示脑缺血后ILC2向中枢浸润增多。(2)为研究ILC2是否影响脑卒中病理进程,我们利用抗CD90.2单抗删除ILC2及将ILC2转输至Rag2-/-γc-/-小鼠(无T、B、NK细胞)体内,经核磁影像与神经功能评分阐述ILC2对脑卒中预后的影响。实验发现,在脑缺血再灌注后第1-3天,抗CD90.2抗体删除ILC2显着增加小鼠脑梗死体积和神经功能缺失(*P<0.05)。而通过将ILC2转输至Rag2-/-γc-/-小鼠可有效降低脑梗死体积和神经功能缺失(*P<0.05)。上述结果表明ILC2对缺血性脑卒中具有保护作用。(3)继而,我们利用病理切片染色发现,少突胶质细胞是表达IL-33的主要细胞,且在脑缺血再灌注后表达显着上调(*P<0.05)。推测胶质细胞来源的IL-33可能是维持脑部ILC2细胞存活与活化的主要细胞。缺血性脑卒中小鼠体内给予IL-33能够扩增ILC2数量,减小脑梗死体积和神经功能缺失(*P<0.05)。结论:第一部分:PTx引起的系统炎症反应可进一步加重小鼠脑卒中后神经功能损伤程度体现为:中枢内小胶质细胞活化,髓系与淋巴细胞的浸润增多;PTx引起的免疫炎症过程可能与B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞在中枢内浸润增高有关,而与小胶质细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞的中枢浸润关系不密切。相比ICH模型,MCAO模型以中性粒细胞、自然杀伤细胞、B细胞、CD8+T细胞的中枢浸润为主,提示天然免疫可能主要参与了脑缺血急性期损伤加重。PTx对小鼠脑内活性氧的产生及其氧化应激水平有进一步放大作用。PTx诱发的炎症反应下调脑卒中后第3天血脑屏障的紧密连接蛋白ZO-1、Claudin-5的表达,使其破坏加重,进一步扩大脑内免疫炎症反应水平。第二部分:MCAO小鼠脑内有大量的ILC2浸润,而外周ILC2显着减少,提示外周ILC2可能在脑缺血后迁移至脑损伤部位。通过删除或转输ILC2的相关实验提示ILC2可减轻脑缺血再灌注小鼠神经功能损伤和病灶体积,证明ILC2对缺血性脑卒中发挥保护作用。IL-33可在体内扩增ILC2,表明脑内胶质细胞来源的IL-33可能是维持ILC2细胞活化的关键分子。ILC2减小梗死体积、帮助神经功能的修复可能是通过其上游的IL-33调节作用完成,其中少突胶质细胞可能是IL-33的主要来源。
王群辉[7](2020)在《TLR4在大鼠蛛网膜下腔出血早期脑损伤中的机制作用研究及纳洛酮的抗炎及神经保护作用》文中研究指明研究背景:蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)是一种具有高死亡率和高致残率的脑血管疾病,也是神经外科常见的危急重症,发病后往往具有毁灭性后果。尽管SAH仅占所有卒中的5%-10%,但由于其高死亡率,高致残率和临床预后差的特点给社会带来了沉重负担。尽管研究者们对SAH进行了数十年的研究,但它仍是一个全球性的严重威胁生命健康的问题。迄今为止,SAH造成脑损伤的潜在机制仍不清楚。目前对SAH机制的研究主要集中在早期脑损伤(early brain injury,EBI)和延迟性脑损伤(delayed brain injury,DBI)。但随着针对DBI临床研究的失败,研究人员已开始将研究重点转向EBI。EBI是指颅内血管破裂出血后,72小时以内脑组织所出现的一系列病理生理性事件,是一个非常复杂的病理生理过程,所涉及的分子机制也是多种多样,其中神经炎症被认为是造成早期脑损伤的一个重要分子机制。研究证明TLR4介导的神经炎症在SAH后早期脑损伤阶段发挥着重要作用。TLR4可通过与两个调节促炎因子基因表达的不同衔接蛋白(My D88和TRIF)相互作用,从而激活两条平行的信号通路来启动转录因子的应答,引起炎症因子的释放。纳洛酮((+)-naloxone)是吗啡的结构类似物,近年来研究发现他除了可以解救麻醉性镇痛药急性中毒和急性乙醇中毒、拮抗麻醉药物中毒导致的呼吸抑制及催醒作用外,还可作为TLR4的抑制剂,起到抗炎作用。然而对于纳洛酮是否可用于SAH后的早期脑损伤治疗却未有人报道。因此,本研究拟通过构建SAH大鼠模型用以探究纳洛酮对于SAH后早期脑损伤过程中的抗炎及神经保护作用。研究目的:本研究的目的是通过生物信息学分析结合基础实验的方式探究TLR4在蛛网膜下腔出血早期脑损伤中的作用机制,以及纳洛酮的抗炎和神经保护作用。研究方法:本研究首先采用生物信息学分析对SAH大鼠基因表达数据集进行分析,鉴定出了与SAH早期脑损伤相关的差异表达基因(differentially expressed gene,DEGs)和分子通路,并构建SAH大鼠模型,采用RT-q PCR、Western blot、免疫组化/荧光等实验对生信分析结果进行验证。然后,在SAH细胞模型中,通过si RNA技术干扰My D88及TRIF的表达,采用RT-q PCR、Western blot、流式等实验方法探究TLR4激活NF-κB的具体分子通路。最后,构建SAH大鼠模型,采用Western blot、免疫荧光、TUNEL染色等实验方法检测TLR4通路相关蛋白,探究纳洛酮的抗神经炎症及神经保护作用机制。研究结果:1.采用生信分析SAH大鼠基因表达数据集,在SAH组中共筛选出173个DEGs,包括153个上调基因和20个下调基因。对筛选出的DEGs做富集分析,鉴定出TLR通路在SAH中发挥重要作用。采用q PCR、Western blot验证了生信分析结果,并发现SAH后TLR4和NF-κB表达显着升高,并在48 h达到峰值。免疫荧光结果表明SAH后TLR4主要在小胶质细胞和神经元中被激活并强烈表达,而在星形胶质细胞中很少表达。2.我们采用BV2、N9、原代神经元/小胶质细胞构建体外SAH模型,并采用si RNA干扰My D88及TRIF的表达,结果发现与SAH组相比,My D88的敲减降低了NF-κB的表达,减少了IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子的释放,同时也抑制了神经元的凋亡。TRIF在SAH后虽有增多,但敲低TRIF后并不能影响NF-κB及炎症因子的表达。实验结果证明了在SAH后的早期脑损伤中IL-1β、IL-6、TNF-α炎症因子的释放是由TLR4-My D88-NF-κB通路介导的,而非TRIF通路。3.与SAH组相比,纳洛酮治疗可明显改善SAH大鼠神经功能障碍,减轻脑组织水肿。同时,给予纳洛酮治疗可显着降低TLR4、My D88以及NF-κBp65的表达,抑制IL-1β、IL-6和TNF-α炎症因子的释放,减少了SAH后脑组织神经元的凋亡。以上结果证实了纳洛酮在SAH后早期脑损伤中具有神经保护作用。研究结论:1.SAH后TLR4主要在小胶质细胞中被激活并强烈表达。2.TLR4/NF-κB信号通路在SAH后的早期脑损伤中发挥着重要作用。3.在蛛网膜下腔出血早期脑损伤过程中TLR4以My D88依赖的信号通路激活NF-κB,促进炎症因子的释放。4.纳洛酮可抑制蛛网膜下腔出血后早期脑损伤过程中TLR4/My D88/NF-κB通路介导的神经炎症,从而起到神经保护作用。
蔡学昌[8](2020)在《颈髓电刺激(cSCS)治疗大鼠蛛网膜下腔出血后脑缺血的效果研究》文中认为目的:1.应用SD大鼠,建立稳定可靠的蛛网膜下腔出血后脑缺血动物模型2.验证颈髓电刺激(cSCS)对蛛网膜下腔出血(SAH)后脑缺血模型的治疗效果。方法:1.采用300-350g雄性SD大鼠为实验动物,随机分为实验组和对照组,各8只,统一进行编号标识。10%水合氯醛麻醉满意后,在冠矢点外侧6mm,后侧1mm,使用微型电钻,在颅骨上钻直径为2mm孔,应用激光多普勒(LD)实时监测SD大鼠皮层脑血流的变化,记录血流变化曲线。1天后,10%水合氯醛麻醉满意后,大鼠头低位30°,后枕部正中切开并暴露环枕筋膜,枕大池穿刺抽取脑脊液0.2ml。将自体股动脉血以0.1ml/min的速度注入枕大池,骨腊封闭注射孔,保持头低位20min,使血液分布于蛛网膜下腔,再次注血于首次注血后48小时进行,重复首次操作再次注血0.2ml。对照组SD大鼠以生理盐水代替自体血注入枕大池,方法同上。二次注血后5天,应用激光多普勒(LD)实时监测SD大鼠皮层脑血流的变化,记录血流变化曲线。实验数据以脑血流均数±标准差表示,采用单因素方差分析比较组间差异,采用GraphPad Prism7.04统计软件对数据进行分析处理。定义P<0.05为有显着性差异。2.SD大鼠造模成功后,将SD大鼠蛛网膜下腔出血(SAH)模型随机分为三组,每组8只,统一进行编号标识。应用激光多普勒(LD)实时监测每只蛛网膜下腔出血(SAH)大鼠模型皮层脑血流量作为基线。第一组不做任何处理,作为空白对照组,第二组10%水合氯醛麻醉满意后,将微型电刺激电极植入大鼠C1-C2椎间隙硬脊膜外,电源不打开,作为假刺激组,第三组10%水合氯醛麻醉满意后,将微型电刺激电极植入大鼠C1-C2椎间隙硬脊膜外,电源打开,作为刺激组。第二组与第三组均在造模后立即行脊髓刺激电极植入术。术后3、5、7天,应用激光多普勒(LD)分别监测每只大鼠皮层脑血流量,记录脑血流曲线,并根据脑血流量基线计算脑血流量变化率。实验数据以脑血流减少率的均数±标准差表示,采用GraphPad Prism8.0统计软件对数据进行分析处理,组间比较用单因素方差分析,两两比较用LSD法。定义P<0.05为有显着性差异。结果:1.建立蛛网膜下腔出血动物模型过程中,实验组与对照组大鼠死亡率分别为为25%与12.5%,术后第五天,实验组与对照组SD大鼠皮层脑血流量分别为191.58±5.11pu和372.54±9.26pu,实验组相比对照组SD大鼠皮层脑血流量下降明显。2.术后第3、5、7天,刺激组SD大鼠颞区皮层脑血流量变化率分别为0.2451±0.06436、0.0225±0.05364、-0.0482±0.04437,假刺激组分别为-0.1476±0.01755、-0.2962±0.01761、-0.3540±0.01476,空白对照组分别为-0.1543±0.01502、-0.2989±0.01301、-0.3593±0.01957(P<0.05)。结论:1.应用SD大鼠采用枕大池二次注血法能够较稳定可靠的模拟临床蛛网膜下腔出血后脑缺血模型。2.颈髓电刺激(cSCS)可以减缓SAH后脑缺血下降趋势。
陆小军[9](2020)在《INT-777激活TGR5通过cAMP/PKCε/ALDH2途径减轻大鼠蛛网膜下腔出血后的氧化应激和神经元凋亡》文中进行了进一步梳理背景:氧化应激和神经元凋亡在蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后早期脑损伤(early brain injury,EBI)的发病机制中起着重要作用。TGR5(trans-membrane G protein-coupled receptor-5)是一种新型的膜结合的胆汁酸受体,它的激活在肝胆疾病和肾脏疾病中具有抗氧化应激和抗凋亡作用。本研究旨在探讨TGR5激活对SAH后早期脑损伤的神经保护作用及其可能的机制。方法:对199只Sprague Dawley大鼠进行血管内穿刺建立SAH模型,研究SAH后TGR5活化的保护作用。在SAH诱导后1小时,将合成的TGR5特异性激动剂INT-777通过鼻内给药。另外,在SAH之前48小时,在脑室内注入TGR5 CRISPR和ALDH2 CRISPR,以阐明潜在的机制。在SAH后24小时进行SAH分级、短期和长期神经行为测试、TUNEL染色、Fluoro-Jade C染色、Nissl(尼氏)染色、免疫荧光染色和蛋白免疫印迹检测。结果:内源性TGR5和ALDH2在SAH后的表达逐渐增加,在24小时达到高峰。TGR5主要表达于神经元中,同时也在星形胶质细胞和小胶质细胞中表达。INT-777对TGR5的活化显着改善了短期和长期神经功能缺损,同时降低了 SAH后24小时的氧化应激和神经元凋亡。此外,INT-777处理显着增加了 TGR5、cAMP、p-PKCε、ALDH2、HO-1 和 Bcl-2 的表达,而下调了 4-HNE、Bax 和 Cleaved Caspase-3 的表达。TGR5 CRISPR 和 ALDH2 CRISPR 可阻断 SAH 后 TGR5 激活的神经保护作用。结论:INT-777激活的TGR5可通过cAMP/PKCε/ALDH2途径减轻SAH后的氧化应激和神经元凋亡。此外,TGR5可作为SAH后改善EBI的新治疗靶点。
潘广艳[10](2020)在《重组人促红细胞生成素对脑出血大鼠认知功能及海马组织凋亡相关因子Bcl-2、Bax表达的影响》文中指出目的:通过建立脑出血(Intracerebral hemorrhage,ICH)大鼠模型,模拟人类脑出血的临床病理过程。应用重组人促红细胞生成素(recombinant human erythropoietin,rhEPO)对该模型大鼠进行干预,探讨rhEPO是否可改善脑出血大鼠认知功能障碍及其对海马组织中凋亡相关因子Bcl-2、Bax表达水平的影响。方法:1、动物分组:选取健康雄性Sprague-Dawley大鼠54只,将其随机均分为假手术组(Sham组,18只)、脑出血组(ICH组,18只)、脑出血+重组人促红细胞生成素组(rhEPO组,18只),每组按照干预时间不同(第3天、7天、14天)再均分为三个亚组,每个亚组大鼠6只。2、建立模型方法:rhEPO组和ICH组应用三维立体定位技术、胶原酶注射诱导脑出血模型方法制备实验性脑出血大鼠模型。rhEPO组选择腹部皮下注射rhEPO(rhEPO 5000U/kg,1次/天),ICH组于同一时间、同一部位、注射同等剂量的生理盐水(1次/天)。假手术组无任何处理。3、实验观察:每组大鼠分别在干预后第3天、7天、14天进行Morris水迷宫(Morris water maze,MWM)测试实验,包括定位航行实验和空间探索实验,测试脑出血大鼠学习与记忆功能。MWM测试实验后收集大鼠海马组织,运用免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)检测不同组大鼠海马组织细胞凋亡相关因子Bcl-2、Bax的表达水平;TUNEL法检测大鼠海马组织细胞凋亡水平。结果:1、MWM测试实验结果:①与Sham组比较,rhEPO组于第3天、第7天、第14天逃避潜伏期时间均延长(P<0.05);与ICH组比较,rhEPO组于第3天、第7天、第14天逃避潜伏期时间均缩短(P<0.05);②与Sham组比较,rhEPO组于第3天、第7天、第14天穿越平台次数均减少(P<0.05);与ICH组比较,rhEPO组第3天、第7天、第14天穿越平台次数均增多(P<0.05)。2、IHC检测结果:①rhEPO组于第3天、第7天、第14天Bcl-2表达水平明显低于Sham组(P<0.05);rhEPO组于第3天、第7天、第14天Bcl-2表达水平明显高于ICH组(P<0.05),并且rhEPO组Bcl-2的表达水平在第3天最低,第7天升高高,第14天最高(P<0.05);②rhEPO组于第3天、第7天、第14天Bax表达水平明显高于Sham组(P<0.05);rhEPO组于第3天、第7天、第14天Bax表达水平明显低于ICH组(P<0.05);并且rhEPO组Bax的表达水平在第3天最高,第7天下降,第14天达到最低(P<0.05)。3、TUNEL法检测结果:rhEPO组于第3天、第7天、第14天TUNEL阳性细胞数均明显多于Sham组(P<0.05)。rhEPO组于第3天、第7天、第14天TUNEL阳性细胞数均明显少于ICH组(P<0.05);并且rhEPO组阳性细胞数在第3天最多,第7天减少,第14天最少(P<0.05)。结论:1、rhEPO能够改善实验性脑出血大鼠认知功能障碍;2、rhEPO促进ICH大鼠海马组织抗凋亡因子Bcl-2的表达,抑制促凋亡因子Bax的表达和海马组织细胞凋亡。
二、脑血疏通对大鼠实验性蛛网膜下腔出血的治疗作用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、脑血疏通对大鼠实验性蛛网膜下腔出血的治疗作用(论文提纲范文)
(1)脑出血患者预后因素分析及生物电阻抗技术用于脑出血监测的基础和临床研究(论文提纲范文)
英文缩写一览表 |
Abstract |
中文摘要 |
第一部分 单中心大样本脑出血患者预后危险因素的回顾性分析 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
第二部分 生物电阻抗技术在猕猴脑出血模型中的实验研究 |
前言 |
实验材料 |
实验方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
第三部分 生物电阻抗技术在脑出血患者辅助鉴别诊断中的应用研究 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
第四部分 生物电阻抗技术在脑出血患者病情评估和预后预测中的应用研究 |
前言 |
材料和方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
全文结论 |
参考文献 |
文献综述 一生物电阻抗技术在神经疾病临床应用的现状及展望 |
参考文献 |
文献综述 二脑出血后脑水肿的研究进展 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(2)蛛网膜下腔出血细胞模型应用P38抑制剂后的蛋白组学分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
附图 |
参考文献 |
综述:自噬在蛛网膜下腔出血后作用的研究进展 |
参考文献 |
附录 中英文缩略语表 |
攻读学位期间发表文章情况 |
致谢 |
个人简历 |
(3)粉防己碱通过SIRT3-AMPK-mTOR介导自噬减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
英文缩写 |
引言 |
第一部分 粉防己碱通过调控自噬改善蛛网膜下腔出血后大鼠早期脑损伤的研究 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
附图 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
第二部分 粉防己碱通过SIRT3/AMPK/mTOR信号通路抑制自噬减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的研究 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
附图 |
讨论 |
小结 |
结论 |
参考文献 |
综述 SIRT3与自噬在蛛网膜下腔出血的关系 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(4)高浓度谷氨酸对SAH后DCI预测及mGluR1调控神经功能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
符号说明 |
前言 |
参考文献 |
第一部分 脑脊液中高浓度谷氨酸对SAH后DCI的预测 |
引言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
附图 |
参考文献 |
第二部分 mGluR1负向变构调节剂改善实验性SAH后长期神经功能缺损 |
引言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
附图 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
学位论文评阅及答辩情况 |
外文论文1 |
外文论文2 |
(5)MSCs来源的细胞外囊泡通过调控AMPK通路在大鼠脑卒中的神经保护作用及机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
符号说明 |
第一部分 MSCs来源的细胞外囊泡通过调控AMPK通路对大鼠SAH后的神经保护作用及机制研究 |
1.前言 |
2.实验材料与方案 |
3.实验结果 |
4.讨论 |
5.结论 |
6.不足之处: |
7.附图 |
参考文献 |
第二部分 MSCs来源的细胞外囊泡通过调控AMPK通路对大鼠MCAO后的神经保护作用及机制研究 |
1.前言 |
2.实验材料和方法 |
3.实验结果 |
4.讨论 |
5.结论: |
6?不足之处: |
7.附图 |
参考文献 |
综述 MSCs来源的EVs在脑卒中应用中的研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文目录 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
英文论文1 |
英文论文2 |
(6)免疫与炎症反应在脑卒中动物模型中的影响与机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstracts |
缩写词中英文对照表 |
前言 |
第一部分 PTx引发的炎性反应对脑卒中动物模型的影响与机制研究 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 实验方法 |
2 结果 |
2.1 各组小鼠神经功能损伤情况 |
2.2 各组小鼠中枢免疫细胞浸润分布 |
2.3 各组小鼠脑氧化应激对比 |
2.4 各组小鼠血脑屏障染色 |
3 讨论 |
4 结论 |
第二部分 2型固有淋巴细胞对缺血性脑卒中动物模型的影响与机制研究 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 实验方法 |
2 结果 |
2.1 缺血性脑卒中后小鼠脑与外周ILC2数量变化 |
2.2 ILC2对缺血性脑卒中小鼠神经功能与脑梗死体积的影响 |
2.3 缺血性脑卒中后第3天小鼠少突胶质细胞是IL-33的主要来源 |
2.4 IL-33能够扩增ILC2细胞数量,减少缺血性脑卒中小鼠神经功能缺损与脑梗死体积 |
3 讨论 |
4 结论 |
参考文献 |
综述 脑血管病的发病机制、诊断与治疗方面的研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(7)TLR4在大鼠蛛网膜下腔出血早期脑损伤中的机制作用研究及纳洛酮的抗炎及神经保护作用(论文提纲范文)
前言 |
中文摘要 |
Abstract |
中英文缩略词对照表 |
第1章 绪论 |
第2章 文献综述 |
2.1 蛛网膜下腔出血 |
2.1.1 蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)简介 |
2.1.2 SAH研究机制进展 |
2.2 TLR4简介 |
2.2.1 TLR4的分子特征 |
2.2.2 TLR4在神经系统的分布及SAH后释放的DAMPs |
2.2.3 TLR4信号通路 |
2.3 TLR4在SAH后早期脑损伤中的研究进展 |
2.3.1 检索策略 |
2.3.2 动物模型的建立 |
2.3.3 EBI中的TLR4信号通路 |
2.3.4 DBI中的TLR4信号通路 |
2.4 纳洛酮在SAH中的应用 |
2.5 目前研究中存在的问题 |
2.6 结论与展望 |
第3章 生物信息学分析鉴定了SAH后早期脑损伤中的TLR4/NF-κB信号通路 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 实验动物 |
3.2.2 实验试剂 |
3.2.3 实验器材 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 SAH大鼠模型数据集 |
3.3.2 数据预处理及筛选差异表达基因 |
3.3.3 差异表达基因的功能富集分析 |
3.3.4 蛋白相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络构建 |
3.3.5 实验动物准备和分组 |
3.3.6 SAH大鼠模型的建立 |
3.3.7 RT-qPCR |
3.3.8 Western blot法检测相关蛋白 |
3.3.9 免疫组织化学染色法检测TLR4表达水平 |
3.3.10 免疫荧光染色法检测脑组织中TLR4的表达 |
3.3.11 统计学分析 |
3.4 实验结果 |
3.4.1 数据预处理和差异表达基因(DEGs)筛选 |
3.4.2 功能和通路富集分析 |
3.4.3 蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络分析 |
3.4.4 SAH大鼠模型造模结果 |
3.4.5 TLR4和NF-κB蛋白表达水平验证 |
3.4.6 SAH后TLR4在脑组织中的细胞分布 |
3.5 讨论 |
第4章 TLR4以MyD88依赖性的通路介导的神经炎症在EBI中的机制研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 实验所用细胞系及动物 |
4.2.2 实验试剂 |
4.2.3 实验器材 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 主要试剂配制 |
4.3.2 细胞培养 |
4.3.3 原代细胞培养 |
4.3.4 SAH细胞模型的建立及实验分组 |
4.3.5 siRNA转染 |
4.3.6 RT-qPCR |
4.3.7 Western blot检测相关蛋白 |
4.3.8 流式细胞检测凋亡 |
4.3.9 Elisa测炎症因子 |
4.3.10 统计学分析 |
4.4 实验结果 |
4.4.1 SAH细胞模型中氧化血红蛋白(OxyHb)的浓度选择 |
4.4.2 在SAH早期脑损伤中TLR4通过MyD88通路引起NF-κB上调 |
4.4.3 在SAH早期脑损伤中TLR4通过MyD88通路介导炎症因子的释放 |
4.4.4 TLR4-MyD88通路介导的神经炎症引起神经元凋亡 |
4.5 讨论 |
第5章 纳络酮对SAH后早期脑损伤的神经保护作用机制 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料 |
5.2.1 实验动物 |
5.2.2 实验试剂 |
5.2.3 实验器材 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 动物分组及给药 |
5.3.2 SAH大鼠模型建立 |
5.3.3 大鼠死亡率及神经功能评分 |
5.3.4 脑组织含水量检测 |
5.3.5 Western blot检测相关蛋白表达 |
5.3.6 免疫荧光染色法检测蛋白 |
5.3.7 TUNEL染色检测凋亡 |
5.3.8 统计学分析 |
5.4 实验结果 |
5.4.1 各组大鼠一般生理情况及死亡率 |
5.4.2 纳洛酮减轻大鼠SAH后脑水肿及改善神经功能障碍 |
5.4.3 纳洛酮降低大鼠SAH后脑皮质TLR4及NF-κB的表达 |
5.4.4 纳洛酮减少大鼠SAH后脑组织炎症因子的释放 |
5.4.5 纳洛酮减少大鼠SAH后脑组织神经元的凋亡 |
5.5 讨论 |
第6章 结论 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(8)颈髓电刺激(cSCS)治疗大鼠蛛网膜下腔出血后脑缺血的效果研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一部分 大鼠蛛网膜下腔出血后脑缺血模型的建立 |
材料与方法 |
1 实验材料及分组 |
1.1 实验动物 |
1.2 分组 |
1.3 主要实验仪器和物品 |
1.3.1 仪器设备 |
1.3.2 试剂物品 |
2.实验方法 |
3 标本处理 |
4 统计学分析 |
结果 |
1 动物的存活及饮食情况 |
2 标本观察 |
3 注血实验组与注水对照组二次注血/注水前后脑血流量 |
讨论 |
第二部分 颈髓电刺激对脑缺血的影响 |
材料与方法 |
1 实验材料及分组 |
1.1 实验动物 |
1.2 分组 |
1.3 主要实验仪器和物品 |
2 实验方法 |
2.1 制作大鼠SAH模型 |
2.2 刺激组 |
2.3 假刺激组 |
2.4 空白对照组 |
3 统计学分析 |
结果 |
1 动物的存活及饮食情况 |
2 脑血流监测结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 |
综述参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
缩略词表(附录) |
致谢 |
(9)INT-777激活TGR5通过cAMP/PKCε/ALDH2途径减轻大鼠蛛网膜下腔出血后的氧化应激和神经元凋亡(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
前言 |
材料和方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 蛛网膜下腔出血的研究进展 |
参考文献 |
中英文缩略词表 |
攻读硕士期间公开发表的论文 |
致谢 |
(10)重组人促红细胞生成素对脑出血大鼠认知功能及海马组织凋亡相关因子Bcl-2、Bax表达的影响(论文提纲范文)
中英缩略词对照表 |
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
1 材料与方法 |
2 实验结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、脑血疏通对大鼠实验性蛛网膜下腔出血的治疗作用(论文参考文献)
- [1]脑出血患者预后因素分析及生物电阻抗技术用于脑出血监测的基础和临床研究[D]. 邹永杰. 中国人民解放军陆军军医大学, 2021(01)
- [2]蛛网膜下腔出血细胞模型应用P38抑制剂后的蛋白组学分析[D]. 姬康祁. 新乡医学院, 2021(01)
- [3]粉防己碱通过SIRT3-AMPK-mTOR介导自噬减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的研究[D]. 王文良. 承德医学院, 2021(01)
- [4]高浓度谷氨酸对SAH后DCI预测及mGluR1调控神经功能研究[D]. 王洪宾. 山东大学, 2020(04)
- [5]MSCs来源的细胞外囊泡通过调控AMPK通路在大鼠脑卒中的神经保护作用及机制研究[D]. 韩敏. 山东大学, 2020(04)
- [6]免疫与炎症反应在脑卒中动物模型中的影响与机制研究[D]. 赵慧. 山西医科大学, 2020(01)
- [7]TLR4在大鼠蛛网膜下腔出血早期脑损伤中的机制作用研究及纳洛酮的抗炎及神经保护作用[D]. 王群辉. 吉林大学, 2020(01)
- [8]颈髓电刺激(cSCS)治疗大鼠蛛网膜下腔出血后脑缺血的效果研究[D]. 蔡学昌. 青岛大学, 2020(01)
- [9]INT-777激活TGR5通过cAMP/PKCε/ALDH2途径减轻大鼠蛛网膜下腔出血后的氧化应激和神经元凋亡[D]. 陆小军. 苏州大学, 2020(02)
- [10]重组人促红细胞生成素对脑出血大鼠认知功能及海马组织凋亡相关因子Bcl-2、Bax表达的影响[D]. 潘广艳. 遵义医科大学, 2020(12)