APP-17肽对心肺复苏大鼠海马神经元NGF、BDNF表达的影响论文_李慧玲 李春玉 聂磊 梅梅

APP-17肽对心肺复苏大鼠海马神经元NGF、BDNF表达的影响论文_李慧玲 李春玉 聂磊 梅梅

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆李慧玲 李春玉 聂磊 梅梅 佳木斯大学附属第一医院儿内一科 黑龙江 佳木斯 154007 基金项目号:黑龙江省卫生计生委科研课题(2014-223) 项目号:佳木斯大学校级科研项目(S2012-100) 第一作者:李慧玲(1981.06-),女,硕士,主治医师,佳木斯大学附属第一医院儿内一科.主要研究方向:新生儿缺血缺氧性脑病. 通讯作者:梅梅(1978.10-),女,主治医师,研究方向:新生儿疾病及神经系统疾病.

【摘要】 目的 探讨APP-17肽对心肺复苏大鼠海马神经元NGF、BDNF表达的影响.方法 选择窒息法制作大鼠呼吸心跳骤停模型,实施心肺复苏术, 选择18只实验大鼠,按照随机分配的方法,将其分为A 组6只(手术对照组)、B组6只(心肺复苏组)、C组6只(APP-17肽和心肺复苏组),直到大鼠复苏到自主循环恢复,静脉注射11ugAPP-17肽,待所有大鼠复苏2h之后,选择免疫组化方法,监测海马神经元BDNF和NGF的表达情况.结果 经过监测后得知,手术对照组和心肺复苏组对比,大鼠海马神经元BDNF和NGF的表达明显更低,差异具有统计学意义(p<0.05).同时,C组的BDNF和NGF表达显著性增加, 明显高于A 组和B组,差异具有统计学意义(p<0.05).结论 针对心肺复苏大鼠,待自主恢复2h后,海马神经元元BDNF和NGF的表达明显下降,注射APP17肽,可促进BDNF和NGF表达恢复,对缺氧性神经元和缺血性神经元损伤,具有一定保护作用. 【关键词】 APP-17肽;心肺复苏大鼠;BDNF;NGF 【中图分类号】R459.7【文献标识码】B 【文章编号】1008-6315(2015)12-1391-02

在临床急诊科,心跳呼吸骤停是常见性、多发性急症,患者复苏后,在不同程度上,会出现脑功能障碍,是心肺复苏引发的严重性并发症,主要因缺氧、缺血, 或再灌注,引起神经营养因子逐渐减少,神经存活信号异常、神经元凋亡.因此,在规范心肺复苏同时,也在寻找神经元保护剂.近些年来,随着APP17的临床实验,可有效提高糖尿病脑病小鼠超微结构,有助于提升小鼠学习和记忆功能,促进神经元退行形变.因__________此,使用APP17肽,通过血脑屏障,具有保护神经元良好作用.然而,在心肺复苏方面的研究较少.在本组实验中,运用心肺复苏模型,选择免疫组织化学方法,对海马神经元BDNF和NGF的表达进行监测,探讨表达影响,分析APP17肽的保护作用.现总结如下.

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择18只成年大鼠,体重大约为260g左右,APP17由老年病研究中心提供,是通过全自动多肽和诚意,采用固相法合制而成.高压液相纯化,99.15%的纯度,APP17肽序列为AKERLEAKHRERMSQVM,2050的分子量,BDNF试剂盒和NGF试剂盒,由长春生物技术有限公司提供.选择18 只实验大鼠,按照随机分配的方法,将其分为A 组6只(手术对照组)、B组6只(心肺复苏组)、C组6只(APP-17肽和心肺复苏组). 1.2 方法 对于所有大鼠,选择2.30g??kg戊巴比妥钠进行腹腔麻醉,分离、切开气管,实施气管插管术,和动物呼吸机连接,设置容量控制模式,呼吸频率每分钟68次,7ml/kg潮气量,将右侧劲总动脉分离,连接导管,监测心电图和血压.A 组手术对照组只做上述操作,B组完成手术后,待稳定10min,即使用呼气末夹闭气管,确保大鼠窒息8min左右,待大鼠收缩压小于30mmHg,发生心脏停搏,将呼吸机开放,维持吸氧,实施心肺复苏术.按压胸外280/min,待大鼠发生脉搏波和自主心律,收缩压大于60mmHg,维持10min判定,即自主循环恢复,如有必要,可选择多巴胺、肾上腺素进行协同复苏.对于C组,待心肺复苏后,自主循环恢复之后,选择10ugAPP17进行静脉注射.

1.3 免疫组织化学 对于18只大鼠,待所有大鼠复苏2h之后,选择免疫组化方法,监测海马神经元BDNF和NGF的表达情况.选择戊巴比妥钠进行腹腔麻醉,待麻醉后,将心脏开胸暴露,实施左心室插管,将右心房剪开,选择生理盐水快速灌注,直到肝脏变白为止.然后,选择多聚甲醛维持25min,取出鼠脑后,投入到蔗糖多聚甲醛溶液注重,固定到脑下沉,实施冰冻切片,35um 厚度, 选择过氧化氢孵育8min左右.选择蒸馏水冲洗,滴加生物素标二抗,在室温下孵育2h. 1.4统计学分析 本次研究患者的临床资料与数据全部采用SPSS18.0统计学软件进行处理分析,计量资料采用t检验,治疗前后采用X2检验,P<0.05 为差异有明显性,有统计学意义.

2 结果经过监测后得知,手术对照组和心肺复苏组对比,大鼠海马神经元BDNF 和NGF的表达明显更低,差异具有统计学意义(p<0.05).同时,C 组的BDNF和NGF表达显著性增加,明显高于A 组和B组,差异具有统计学意义(p<0.05).

3 讨论

根据相关研究表明,神经元存活和正常功能维持,需要依靠神经营养因子.同时,神经生长因子NGF和BDNF,是神经元最重要的神经营养因子,通过和神经元细胞膜的受体结合,可有效发挥生物活性,对神经元正常功能、正常结构、脑功能保护,具有十分重要作用.如因外界因素,损伤神经元,会导致内源性神经营养因子代偿性增加,有利于促进神经元正常功能、正常结构维持和保护.然而,如果损伤过重,或内源性营养因子消耗衰竭,就不能维持神经元存活.衰老的神经内分泌调节学说认为,机体在神经系统的控制下,通过神经内分泌的调节,完成其生长、发育、成熟、衰老乃至死亡这一系列生物过程. 神经内分泌调节各个环节的增龄性衰退变化,都将加速衰老过程.有实验研究显示,老年痴呆、帕金森病、亨廷顿氏舞蹈症等老年性退行性疾病的发生、发展可能与缺乏神经营养家族(NTs)成员如NGF、BDNF的营养作用有关. 缺血性脑血管病,是目前严重危害人类健康的三大疾病之一,具有高发病率、高死亡率和高致残率等特点.现代医学研究证实,缺血性脑血管病发生后,会产生一系列复杂的级联反应,即兴奋性氨基酸毒性作用、氧自由基损伤、炎症、细胞凋亡等,导致神经细胞的损伤.BDNF、NGF能修复受损神经功能. 因此脑缺血再灌注后增加脑组织BDNF及NGF的表达可以使该区神经功能恢复,推动临床康复.APP17肽对心肺复苏大鼠海马神经元存活信号转导通路的影响缺血缺氧及再灌注损伤是心肺复苏后不同程度脑功能障碍的主要原因,神经元存活信号转导通路异常导致神经元凋亡是其中非常重要的机制之一.

在神经元存活信号转导通路上,多种神经营养因子、受体、相关蛋白、蛋白激酶、核转录因子等均参与了信号转导作用,使神经存活信号从细胞膜表面到细胞浆再传到细胞核内,通过调控神经营养因子、促凋亡蛋白、抑凋亡蛋白的合成而影响神经元存活.心肺复苏后缺血缺氧及再灌注损伤时神经元存活信号转导通路究竟哪个环节出现异常,未见报道.APP17肽(β-Amyloidprecursorprotein,APP,319~335肽段),是β-淀粉样肽前体蛋白中的一个肽段.在糖尿病脑病、阿尔茨海默病及D-半乳糖脑老化等动物模型中,已证实APP17肽具有促进神经营养因子表达增加,激活神经元存活信号转导通路,改善海马神经元退行性变和学习、记忆功能的作用.APP17肽作为一种外源性神经营养因子能否激活缺血缺氧及再灌注损伤后神经元信号转导通路,以保护损伤神经元,未见报道.本研究应用窒息法致大鼠心跳骤停模型,观察心肺复苏后2小时大鼠海马神经元CA1区超微结构;神经营养因子(nervegrowthfactor,NGF)、脑源性神经营养因子(brainderivedneuroGtrophicfactor,BDNF);神经元存活信号转导通路中胰岛素受体、胰岛素受体底物-1、磷脂酰肌醇-3-激酶、蛋白激酶、磷酸化cAMP应答元件结合蛋白变化,以及心肺复苏后早期应用APP17肽对上述指标的影响,以探讨APP17肽作用机制,为寻找有效脑保护剂提供依据.BDNF是通过怎样的作用途径促进学习记忆的呢? 其原因可能是:首先,BDNF及其受体广泛分布于中枢神经系统,对海马神经元的生存、生长、分化有重要的影响.有关学者发现APP17肽能促进大鼠海马神经细胞的增生,并提高了大鼠的学习记忆能力,其原因是大鼠海马BDNF的增加.其次,BDNF 能增加海马和大脑皮层N-甲基-D-天门冬氨酸受体亚单位NR1和NR2B 的磷酸化水平,并且增加受体离子通道的开放和信息传递. 在本组试验中,经过监测后得知,手术对照组和心肺复苏组对比,大鼠海马神经元BDNF和NGF的表达明显更低,差异具有统计学意义(p<0.05).同时,C组的BDNF和NGF表达显著性增加,明显高于A 组和B组,差异具有统计学意义(p<0.05).免疫组化结果复苏组神经元存活信号转导通路上NGF、BDNF以及IR、IRS-1、PKB、p-CREB较对照组表达减少,PI3K 表达较对照组无明显差异;应用APP17肽后,上述指标较复苏组明显增加.③Westemblot蛋白定量结果复苏组NGF、IRS-1、PKB、p-CREB蛋白含量减少;应用APP17肽后这些蛋白含量增加. 针对心肺复苏大鼠,待自主恢复2h后,海马神经元元BDNF和NGF的表达明显下降,注射APP17肽,可促进BDNF和NGF表达恢复,对缺氧性神经元和缺血性神经元损伤,具有一定保护作用.总而言之,.心肺复苏后2小时大鼠海马CA1区神经元出现超微结构异常;神经营养因子分泌减少、神经元存活信号转导通路出现障碍.APP17肽作为一种外源性神经营养因子,具有保护神经元超微结构、增加内源性神经营养因子、激活神经元存活信号转导通路的作用. 参考文献[1] 王晶,路毅,邢秀荣,秦俭,王蓉,盛树力.APP17肽对心肺复苏大鼠海马神经元NGF、BDNF 表达的影响[J].中国药理学通报,2007,05:582[ -585. 2] 陈达,朱杰,王斯闻,贾浩.促红细胞生成素对心肺复苏后大鼠海马神经元NGF、BDNF表达的影响[J].中国误诊学杂志,2010,30:7312-7314. [3] 陈达,朱杰,王斯闻,刘艳.依达拉奉对心肺复苏大鼠海马神经元NGF、[ BDNF表达的影响[J].中国医学工程,2009,05:335-339. 4] 王晶,路毅,王蓉,赵妍,盛树力.APP17肽对心肺复苏大鼠海马神经元[ IRIRS-1表达的影响[J].中国急救医学,2006,11:831-833+884. 5] 廖铭能,于立坚,张永平,马润娣,张霄瑜,于廷曦.阿魏酸钠诱导分化的PC12细胞裂解液的无细胞滤液的抗抑郁样效果[J].中国细胞生物学学报,2011,06:608-621. [6] 于立坚,马娟,马润娣,张永平,房娟芝,张霄瑜,于廷曦.小鼠脑室内注射神经干细胞裂解液促进谷氨酸盐诱导的兴奋性神经元损伤的修复[J]. 中国细胞生物学学报,2011,10:1086-1093.

论文作者:李慧玲 李春玉 聂磊 梅梅

论文发表刊物:《中国综合临床》2015年12月供稿

论文发表时间:2016/3/9

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