周宏锋[1]2000年在《大鼠脑缺血再灌注损伤的凋亡机制及高压氧的作用的初步研究》文中指出[背景和目的]长期以来,人们一直认为,全脑缺血再灌注损伤(Cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)后的神经元死亡是坏死,现在证明许多脑神经元发生了凋亡。凋亡的机制尚不清楚。高压氧(Hyperbaric oxygenation,HBO)用于治疗CIRI已多年,但其疗效并还未被证明。本研究的目的是证实CIRI中凋亡的存在和HBO的作用。[方法]72只SD大鼠随机分为4组:假手术组、常压空气组、高压空气组和HBO组。用四血管法制备CIRI模型。缺血15分钟后再灌注2小时,HBO组置于2.5ATA(0.25mpa)纯氧环境70分钟/天;高压空气组置于2.5ATA(0.25mpa)21%氧浓度环境70分钟/天。再灌注72小时后,所有大鼠断头取脑。用流式细胞仪、原位末端标记法(TUNEL)、DNA电泳和电镜检测。[结果]常压空气组和高压空气组中,海马CA1区TUNEL染色阳性细胞计数分别为103±15和96±12,明显多于假手术组和HBO组的5±3和17±6(P<0.01)。在常压空气组和高压空气组,流式细胞术显示明显的亚二倍体峰,凋亡百分比分别为1.06±0.48%和0.78±0.50%,明显高于假手术组和HBO组的0.52±0.17和0.57±0.37,(P<0.01),DNA电泳显示梯状条带,片段基数约为200-bp。电镜显示细胞核染色体发生固缩,显电子密度增强,细胞体积变小。[结论]在上述CIRI模型中发现有凋亡特征的细胞,提示在脑缺血再灌注后凋亡机制在海马CA1区可能有重要作用,这可能为防治CIRI提供一条新的途径。HBO能减少海马CA1区的细胞凋亡,提示HBO防止CIRI的机制可能与凋亡有关,本研究体系对于观察SD大鼠中HBO防治细胞凋亡的机制,以及确定人脑复苏的临床指征和最佳方案都是非常有用的。
周永清[2]2002年在《高压氧对局灶性脑缺血大鼠脑IGF-ⅠR和TGFβRⅠ表达的影响》文中进行了进一步梳理急性缺血性脑卒中患者在发病后几天或几个月、甚至几年内,其神经病学症状包括运动、记忆、言语以及情感障碍等都会有部分、甚至是完全的自发性恢复。已有的研究初步表明,这种自发性恢复与缺血刺激诱发的中枢神经系统(CNS)损伤保护和修复机制有关,而且合理利用这种保护和修复机制可以促进患者的康复。近年来,对缺血性脑损伤后功能恢复的基础研究已经深入到分子生物学、生物化学等领域,并取得一定的进展;而在临床上,康复治疗如药物和功能训练等方面的研究已成为热点。 胰岛素样生长因子(IGFs)是人体最重要的生长因子之一,广泛分布于人体CNS内,是CNS生长发育所必需的一种多肽类生长因子,对CNS损伤有保护作用,能减轻多种致伤因素对神经组织造成的损伤,促进受损神经细胞功能的恢复。IGFs的这些生物学效应,主要通过其特异性的受体IGF-ⅠR的信号介导来实现。 胰岛素样生长因子Ⅰ型受体(IGF-ⅠR)在成年动物大脑皮层蒲肯野氏细胞和颗粒细胞牛的广泛存在,以及在富含这些神经细胞脑区的持续性表达,已充分证明IGF-ⅠR在成熟的CNS中发挥着重要作用。有研究表明,IGF-ⅠR和IGF-1特异性结合介导的信号能对缺血性脑损伤产生保护效应。但对神经功能缺损的恢复有何作用,还有待研究,因为这种保护作用与NO合酶系统、Ca~(2+)通道和缺血半暗带(IP)内的神经元凋亡等众多因素密切相关。研究IGF-ⅠR在缺血性脑损伤后的表达变化对探讨缺血性脑损伤的修复机制有重要意义。 转化生长因子β(TGFβ)是另—种对细胞生长、分化和增殖起重要调节作用的多功能肽类,与多种疾病的发生和发展相关。它通过与其特异性的受体(TGFβR)结合,启动信号转导通路,促进损伤组织的修复。最新研究表明,TGFβ与CNS疾病关系密切,能促进CNS的损伤修复。研究TGFβ及其受体在 第。军区上舍硕士8位佑式 役空亿天医舍系亿床医嗲《研宫 缺血性脑损伤中的作用,可以了解缺血性脑损伤修复的u。 高压氧(HBO)治疗作为一种康复措施,己应用于CNS疾病。据研究报道, HB0g日是高缺血性脑损伤动物和人类的运动功能,促进神经功能的恢复,但其 作用的机击胚不十分清楚,需要进一步的深入研究。本研究应用免疫组织化学 的方法,观察大鼠局灶溯舢再潍损邮 IGF-IR和 TGF D RI在不同脑区 及不同时间点的表达以及HBO对H者的影响,并采用运泣顺殿方法,观察HBO 对局灶性脑缺血再灌注损伤后大鼠匝动功能的影响,旨在主石寸HBO对局灶性脑 缺血再灌注损伤的作用及内在机栅D IGF-IR、TGF i RI参与缺血性脑损伤修 复作用的机理。0 第一部分 高压氧对局灶性脑缺血大鼠脑 IGF R&jX的影响 目的 观察 IGF-IR在局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠大脑的表艾扦口 HBO对 它的影响。方法 用线栓堵塞大脑中动脉(Mh)制成大鼠局灶性脑缺血再灌 注模型,采用氧压为0.15Mpa、氧浓度96.3%以上、作用时间60仍利次、2次 ;。’天的mOAn治疗。采用免疫组织化学染色方涪,观察局让哇脑缺血再渤主后 id、3d、Iw和 Zw皮层 IGF-IR的表达及HBO对它的影响。结果(1)IGF IR免疫反应阳性细胞在皮质Ill. V层分布较多,其它层分布较少。(2)假手 术组 IGF-IR阳性细胞数和平均光密度值在各时间点无③IJ。HBO对照组大鼠 的 IGF-IR阳性细胞数也始终保持恒定。HBO对照组的 IGF免疫反应阳性 产物的平均光密度值在缺血再灌注后 13d无闩咂化,在l-2。,IGF-IR表达 轻度增高,但基本保持恒定(P<0.05):(3)单纯缺血组:缺血周边区皮质,缺 血 Zh再灌注后m-ZW,IGF阳性细 明显的变化(Pto.05);同时 IGF- IRM*性产物平均熄度-再蹦后 13d髓陶氏(P<0.05),再 灌注后Iw g增高(P<0.05),再灌注后ZW增高显著(P<0.of)。(4)缺血HBO 组:I-IBO治疗后,缺血周边区皮质IGF-IR&ik的变化趋势与单纯缺血组相似, 但再灌注后13d,其阳性产物平均光密度值并未出现明显的下降,再灌注后 12w,阳性产物平均光密度值较单纯缺血组明显增高(P<0.01)。在 伴球与 缺血灶对称的皮质区,IGF的表达变化与 HBO对照组相同。结论 局灶性 脑缺血再灌注影响了 IGF-IR在皮层的表达,HBO可使脑内 IGF-IR的表达增 强。讨论 缺血早期IGF-1在缺血周边区神经元内的表达增高己被实验证明, 4 第。军医大《硕士含伍佑式 航空亿夭医仑系亿不厌q秋研它 IGFI的增嗣能引起神经元表面的 IGF向细胞内受体池转移,本媲中 细胞膜表面IGF-IRnd阳性W)tiFIKJ-w的下降可能与此有关。缺血后 期IGF-IRAN阳性产?
吕晓宁[3]2007年在《VCAM-1、IFN-γ、CD4~+T淋巴细胞在急性CO中毒迟发性脑病大鼠脑组织中表达规律的研究及高压氧干预后的变化》文中研究指明急性一氧化碳(carbon monoxide ,CO)中毒的病人经过及时治疗,多数可以痊愈,但大约有10%~30%的病人于急性中毒恢复后,经过一段时间的“假愈期”(数日或数周),可再次出现以痴呆、精神症状和锥体外系症状为主的神经系统疾病,称为CO中毒迟发性脑病(delayed neuropsychologic sequelae ,DNS)[1]。临床上,DNS是急性CO中毒最严重的后遗症,患者常遗留有认知及记忆障碍、锥体外系损害等疾病状态,严重影响其生存质量,给社会和家庭带来巨大负担,且目前尚没有有效的治疗方法。所以,对DNS的病理改变、发病机制、以及急性CO中毒后如何预防DNS发生,成为目前临床上需要迫切解决的问题。由于CO中毒后到DNS发生前有一个明显的假愈期,多数病人无明显症状,因此推测,在此期间脑内可能发生了迟发性的病理改变,诱导了脑内的免疫学损伤。血-脑屏障(blood brain barrier,BBB)的存在,使得脑组织与血液系统隔绝,成为部分免疫特免区,正常情况下不应该存在血液系统的免疫细胞和免疫因子等。血管细胞间粘附分子-1(vascular cell adhesion molecule-l ,VCAM-1)可以与血液系统中的T淋巴细胞和单核巨噬细胞结合,促使其活化和跃迁,进入组织。CD4~+T淋巴细胞主要参与细胞免疫和迟发型超敏反应(delayed type hypersensitivity, DTH),通过释放细胞因子间接损伤带有抗原的靶细胞,导致细胞的变性和破坏。干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)是CD4~+T淋巴细胞在免疫应答效应阶段释放的主要淋巴因子,具有激活抗原提呈过程,增强吞噬细胞杀菌能力,诱导血管内皮细胞活化表达黏附分子的作用。因此,VCAM-1的表达和活化是脑组织内发生细胞免疫反应的前提,CD4~+T淋巴细胞是介导迟发型超敏反应的主体,IFN-γ是细胞免疫应答的直接效应因子。为了验证DNS大鼠脑内有无免疫反应发生,本实验拟建立急性CO中毒DNS大鼠模型,利用免疫组织化学染色方法,检测脑组织内有无VCAM-1、IFN-γ的表达和CD4~+T淋巴细胞的浸润,揭示其表达和浸润的时间规律和分布特征,并且进行高压氧(hyperbaric oxygen,HBO)治疗,观察上述指标的变化。另外利用HE染色方法,观察模型大鼠脑神经元形态学变化,揭示DNS的病理学特征。本研究的主要结果如下:1.急性CO中毒DNS模型大鼠脑神经元形态学变化特征急性CO中毒后,大鼠大脑皮层及海马区的神经细胞发生不同程度的变性坏死。主要表现为神经元胞体皱缩,细胞周围出现空隙,胞浆呈强烈嗜伊红,核仁深染偏位,甚至发生核固缩,胞质与胞核凝结在一起,界限不清。血管周围及细胞周围间隙扩大,周围纤维组织疏松。胶质细胞大量增生,环绕于变性坏死神经细胞周围。脑组织血管腔内可见有形核细胞附壁。皮质损伤以顶叶及颞叶最为严重。海马锥体细胞层变薄,细胞稀疏,细胞层两侧锥体细胞消失,中间锥体细胞萎缩变性,CA1区和CA4区损伤最重。上述变化尤以染毒后7 d组最为明显,处于损伤高峰,其变性坏死的神经细胞数量与其它各染毒组相比均有统计学差别(P <0.01)。高压氧治疗组与相应时间点的染毒组相比,神经细胞变性坏死程度明显减轻,数量明显减少,有统计学差别(P <0.05)。2.VCAM-1、IFN-γ、CD4~+T淋巴细胞表达、浸润的时间规律和分布特征(1)VCAM-1主要由大脑皮层的微血管内皮细胞和变性坏死的神经细胞表达。表达高峰为染毒后1天,与其它染毒各组相比有统计学差异(P <0.01)。高压氧治疗后表达减少,与相应时间点的染毒组相比有统计学差异(P <0.05)。(2)CD4~+T淋巴细胞从染毒后1天开始浸润,至染毒后7天浸润数量达高峰,与其它染毒各组相比有统计学差异(P <0.01)。浸润的CD4~+T淋巴细胞主要分布在顶叶皮层及海马区的血管周围,呈深棕色圆形、椭圆形、三角形等不同形状,直径几个微米至十几个微米。高压氧治疗后浸润数量减少,与相应时间点的染毒组相比有统计学差异(P <0.05)。(3)IFN-γ主要由神经细胞表达,部分胶质细胞也有表达。表达高峰为染毒后3天,与其它各染毒组相比有统计学差异(P <0.01)。阳性细胞弥漫于整个大脑皮层及海马,呈深棕色三角形、多角形及不规则形状,经苏木精衬染发现IFN-γ表达区域多为神经细胞变性坏死区域。高压氧治疗后表达数量减少,与相应时间点的染毒组相比有统计学差异(P <0.05)。上述实验结果表明:急性CO中毒后由于缺氧造成大脑皮层及海马区部分神经细胞发生变性坏死,与脑组织内的微血管内皮细胞一起大量表达VCAM-1,诱导血液系统中的CD4~+T淋巴细胞通过BBB,大量浸润至脑组织,分泌效应淋巴因子IFN-γ,介导细胞免疫和迟发型超敏反应的发生,进一步加重皮层及海马区神经细胞的损伤。同时,中毒后诱发神经细胞和胶质细胞大量表达IFN-γ,促进小胶质细胞表达主要组织相容性抗原复合体-Ⅱ(major histocompati-bility complex-Ⅱ,MHC-Ⅱ)增加,进一步活化CD4~+T淋巴细胞,促进脑内免疫反应持续进行。高压氧治疗可以减少VCAM-1、IFN-γ的表达和CD4~+T淋巴细胞的浸润,减轻免疫反应对脑组织的损伤。总之,本研究初步证实,免疫反应参与了急性CO中毒DNS的发生,高压氧治疗通过限制免疫反应的发生减轻脑损伤,预防DNS。
李蓉[4]2017年在《高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠脑内Keap1-Nrf2-ARE通路影响的研究》文中研究说明研究背景急性一氧化碳中毒(acute carbon monoxide poisoning,ACOP)是重大的公共卫生事件,是全世界死亡率最高的中毒。随着科技的发展和生活水平的提高,虽然我们可以预测哪些环境因素容易诱发急性一氧化碳中毒,从而尽可能的避免接触这些环境因素。但是某些环境因素是我们无法避免接触的,甚至我们有可能每天都在接触它们,如交通拥挤的地方、工业燃烧源附近、室内燃烧源附近等。急性一氧化碳中毒对全身器官有着广泛的影响,以脑损伤最为严重,主要表现为认知功能的下降,如注意力和记忆力的下降。而且即使经过治疗之后,仍有3%~30%的患者会发生迟发性脑病。急性一氧化碳中毒导致迟发性脑病的发病机制仍未被阐明,因而目前对迟发性脑病缺乏有效的治疗措施。因此急性一氧化碳中毒的危害需要我们重视。一直以来,高压氧治疗(hyperbaric oxygenation therapy,HBOT)是急性一氧化碳中毒的治疗手段之一。有研究显示,HBOT可明显降低急性一氧化碳中毒患者6周及12个月以后的认知后遗症。但是,部分研究者发现HBOT可加重机体的氧化应激。然而近年来,也有研究者发现:HBOT可减轻组织缺血再灌注损伤所导致的氧化应激。但在HBOT是否会增加组织氧化应激损伤方面,目前还存在着争议。因此本研究拟探讨高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠行为学以及脑组织抗氧化能力的影响。Keap1-Nrf2-ARE通路是细胞内重要的抗氧化应激通路。该通路参与机体中一系列抗氧化基因的表达。有研究发现,低剂量的一氧化碳(carbon monoxide,CO)对缺血性卒中有重要的治疗作用,这种治疗作用可能与CO上调Nrf2的表达有关。也有研究发现高压氧可降低外伤性脑损伤的细胞凋亡,改善其认知功能,可能与上调Nrf2有关。然而高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠脑内Keap1-Nrf2-ARE通路的影响仍然不清楚。因此我们观察了急性一氧化碳中毒大鼠脑组织Keap1和Nrf2的表达情况,以及经过HBOT之后急性一氧化碳中毒大鼠脑组织Keap1和Nrf2的表达变化,并结合大鼠脑组织抗氧化能力的改变,从而进一步分析高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠脑组织抗氧化能力影响的可能分子机制。实验目的1.探讨高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠行为学的影响。2.探讨高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠脑组织抗氧化能力的影响。3.探讨高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠脑内Keap1-Nrf2-ARE通路的影响。实验方法1.将114只SD大鼠采用随机数字表法分为正常对照组(normal control group)、CO染毒组(CO group)和高压氧治疗组(HBOT group)。2.通过Morris水迷宫实验观察各组大鼠在1天(day,d)、3天(day,d)、7天(day,d)、14天(day,d)和21天(day,d)的行为学变化。3.通过分光光度法分别测定各组大鼠脑组织在1 d、3 d、7 d、14 d和21 d时总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)、过氧化氢酶(catalase,CAT)四种抗氧化酶的活性以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)的浓度。4.通过免疫组化染色法和Western Blot观察各组大鼠1 d、3 d和7 d时大脑皮层和海马组织Keap1和Nrf2的表达。实验结果1.高压氧治疗可改善急性一氧化碳中毒大鼠的行为学异常1)与对照组相比,染毒组(1 d、7 d、14 d、21 d)在Morris水迷宫定向航行实验中的逃避潜伏期显著延长(P<0.05),在空间探索实验中的第一象限游泳时间明显缩短(P<0.05)。2)经过高压氧治疗后,治疗组(1 d、3 d、7 d、14 d、21 d)的逃避潜伏期较染毒组显著缩短(P<0.05),第一象限游泳时间较染毒组明显延长(P<0.05)。2.高压氧治疗可提高急性一氧化碳中毒大鼠脑组织的抗氧化能力。1)高压氧治疗可提高急性一氧化碳中毒大鼠脑组织的抗氧化酶活性。染毒组脑组织的T-AOC活性在染毒1 d、3 d、7 d、14 d和21 d时明显较对照组降低(P<0.05);其T-SOD活性和Cu-Zn SOD活性在染毒1 d、3 d、7 d、14 d和21 d时明显较对照组降低(P<0.05);其GPX活性在染毒1 d时明显较对照组降低(P<0.05);其GR活性在染毒1 d、3 d、7 d、14 d和21 d时明显较对照组降低(P<0.05);其CAT活性在染毒1 d时明显较对照组降低(P<0.05)。经过高压氧治疗后,脑组织T-AOC活性在治疗3 d、7 d、14 d和21 d时明显较染毒组升高(P<0.05),其T-SOD活性在治疗3 d、7 d、14 d和21 d时明显较染毒组升高(P<0.05);其Cu-Zn SOD活性在治疗7 d、14 d和21 d时明显较染毒组升高(P<0.05);其GPX活性在治疗1 d、3 d、7 d、14 d时明显较染毒组升高(P<0.05);其GR活性在治疗1 d和14 d时明显较染毒组升高(P<0.05);其CAT活性在治疗1 d、3 d和21 d时明显较染毒组升高(P<0.05)。2)高压氧治疗可降低急性一氧化碳中毒大鼠脑组织脂质过氧化程度。染毒组脑组织MDA含量在染毒3 d、7 d和14 d时明显较对照组升高(P<0.05);高压氧治疗后,脑组织MDA含量在治疗3 d、7 d和14 d时明显较染毒组降低(P<0.05)。3.高压氧治疗可影响急性一氧化碳中毒大鼠脑内Keap1-Nrf2-ARE通路。1)高压氧治疗对急性一氧化碳中毒大鼠脑组织Keap1的表达无规律性影响。免疫组化染色结果表明:在1 d和7 d时,染毒组大脑皮层的Keap1阳性细胞计数与对照组相比无统计学意义(P>0.05),但在3 d时,其明显较对照组降低(P<0.05)。在1 d和3 d时,染毒组海马组织的Keap1阳性细胞计数与对照组相比无统计学意义(P>0.05),但在7 d时,其明显较对照组升高(P<0.05)。经过高压氧治疗之后,在3 d时,大脑皮层的Keap1阳性细胞计数较染毒组升高(P<0.05),但在1 d和7 d时,其与染毒组相比无统计学意义(P>0.05)。在高压氧治疗7 d时,海马组织的Keap1阳性细胞计数与染毒组相比降低,但是在1 d和3 d时,其与染毒组相比无统计学意义(P>0.05)。Western Blot实验结果表明:在各时间点,染毒组大脑皮层组织和海马组织的Keap1蛋白的表达与对照组相比均无统计学意义(P>0.05),与治疗组相比也均无统计学意义(P>0.05)。2)急性一氧化碳中毒降低大鼠脑组织Nrf2的表达。免疫组织化学染色结果表明:在1 d、3 d和7 d时,染毒组大脑皮层的Nrf2阳性细胞计数较对照组相比明显降低(P<0.05)。其海马组织在染毒7 d时的Nrf2的阳性细胞计数较对照组降低(P<0.05),在1 d和3 d时与对照相比均无统计学意义(P>0.05)。通过Western Blot检测进入细胞核的Nrf2,实验结果表明:染毒组大脑皮层的Nrf2在1 d、3 d、和7 d时与对照组相比均无统计学意义(P>0.05)。但是在海马组织,染毒组1 d时的Nrf2明显较对照组增加(P<0.05);3 d时的Nrf2与对照组相比无统计学意义(P>0.05);7 d时的Nrf2与对照组相比明显降低(P<0.05)。3)高压氧治疗可提高急性一氧化碳中毒大鼠脑组织Nrf2的表达。免疫组织化学染色结果表明:高压氧治疗组大脑皮层和海马组织的Nrf2阳性细胞计数在1 d、3 d和7 d时与染毒组相比明显升高(P<0.05)。通过Western Blot检测进入细胞核的Nrf2,实验结果表明:除高压氧治疗组1 d时海马组织的Nrf2表达低于染毒组外(P<0.05),1 d时的大脑皮层以及其余时间点的大脑皮层、海马组织Nrf2的Western Blot结果与免疫组化的结果一致(P<0.05)。结论实验结果表明,高压氧治疗可显著改善急性一氧化碳中毒大鼠行为学异常,提高其脑组织抗氧化能力,Keap1-Nrf2-ARE通路的激活可能是其上述变化的机制之一。本研究为高压氧治疗减轻急性一氧化碳中毒大鼠脑组织氧化应激及其机制提供了新的实验依据。
范丹峰[5]2016年在《甲烷对大鼠一氧化碳中毒脑损伤保护作用及机制研究》文中研究说明一氧化碳(carbon monoxide,CO)是一种无色、无味、无刺激性的有毒气体,分子量为28,主要来源于含碳化合物的不完全燃烧。在大气中,正常的CO浓度不超过0.001%,而0.1%浓度的CO足以致人死亡。目前,CO是世界上最为常见的人类中毒原因。CO中毒症状具有非特异性,轻度CO中毒可表现为头痛、肌痛、头晕、恶心、或神经心理障碍,而严重的CO中毒则可导致意识模糊,昏迷甚至死亡。在CO暴露后3天-4周,超过一半的严重中毒患者会出现迟发性神经精神症状,轻微的症状包括人格的改变,轻度认知功能损害,严重的症状包括严重痴呆,精神错乱,帕金森症,尿失禁或其他异常症状,这些损害被称作迟发性神经精神后遗症(delayed neuropsychological sequelae,DNS)。约有50-70%的DNS患者在一年后部分或完全恢复正常。CO中毒后脑损伤,特别是DNS,给社会和家庭带来严重的经济负担。CO与血红蛋白具有强大的结合能力,是氧气的200倍。CO通过呼吸进入肺泡,扩散至循环系统,与血红蛋白迅速结合,形成碳氧血红蛋白(carboxyhaemoglobin,COHb)。COHb的形成,导致血红蛋白携氧能力的下降,引起低氧血症。CO导致的低氧是脑损伤的关键因素之一,COHb水平高低是判断CO中毒严重程度的重要指标之一。然而,数十年来,临床研究发现,COHb的水平高低与患者症状/体征或最终的预后并非完全一致。研究表明,CO中毒部分病理生理效应与缺血再灌注损伤相似,即在缺氧状态后通常伴随再氧合过程。CO导致的脑组织损伤中,黄嘌呤脱氢酶转换为黄嘌呤氧化酶,催化黄嘌呤氧化产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)导致神经细胞膜的脂质过氧化作用。在CO暴露脑组织缺氧及再氧合状态过程中,都存在着大量的羟基自由基。同时,CO中毒大鼠脑组织中,硝基酪氨酸水平增加10倍,进一步证实在CO中毒过程中,一氧化氮(nitric oxide,NO)和超氧化物大量产生,生成过氧硝酸盐。综上所述,CO暴露导致的脑损伤是自由基的级联反应的结果,即抗氧化系统和氧化应激损伤之间平衡的破坏。应用抗氧化剂是治疗CO中毒后脑损伤的重要策略之一。一些研究小组已经通过应用ROS清除剂作为治疗手段,如氢气,硫化氢,依达拉奉等,得到满意治疗效果。甲烷是最简单的有机化合物和主要的天然气能源。过去认为人类机体不能利用甲烷。近年来,研究表明,甲烷释放可能与机体氧化还原反应调控以及低氧导致的线粒体损伤有关。在肠系膜、肝脏、心肌等缺血再灌注损伤模型以及糖尿病视网膜病变模型研究中发现,甲烷具有显著的保护作用,其机制可能通过抗氧化、抗炎症反应及抗凋亡等作用。甲烷对于氧化应激损伤具有潜在的保护作用。在本研究中,我们推测,甲烷能够有效保护CO中毒后脑损伤,改善脑损伤预后;同时,对于甲烷的保护机制进行了初步研究。第一部分,甲烷对于CO中毒后脑损伤保护效应的研究。我们通过静态吸入CO制备CO中毒大鼠模型,应用甲烷溶液进行处理,通过水迷宫等行为学方法观察大鼠学习记忆能力的变化;通过组织病理学方法,观察模型大鼠大脑海马和皮层神经元损伤情况。研究结果显示,从行为学观察,甲烷能够有效提高CO暴露大鼠的学习和记忆能力;从病理学观察,在CO暴露后,甲烷处理组较单纯CO暴露后大鼠神经元形态相对完整,Nissl小体保存相对完整。第二部分至第四部分,我们分别研究了CO中毒后24小时和第9天,甲烷的抗氧化、抗炎及抗凋亡保护机制。应用试剂盒分别检测CO中毒后24小时和第9天大鼠海马和皮层超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量变化,应用酶联免疫法分别检测CO中毒后24小时和第9天大鼠海马和皮层3-硝基酪氨酸(3-nitrotyrosine,3-NT)和8-羟基-2'-脱氧鸟苷(8-hydroxy-2-deoxyguanosine,8-OHd G)的含量变化。应用酶联免疫法检测CO中毒后24小时和第9天大鼠海马和皮层炎症因子水平的变化,肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factor-α,TNF-α),白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白介素-6(IL-6)。凋亡指标采用TUNEL(Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated d UTP nick-end labelling)和蛋白质印迹法(Western Blotting)方法。结果显示,甲烷能够显著提高CO中毒后24小时和第9天大鼠海马和皮层SOD活性,降低海马和皮层MDA水平和海马的3-NT和8-OHd G水平。同时,甲烷能够显著抑制CO中毒后24小时和第9天模型大鼠海马和皮层TNF-α和IL-1β等炎症指标水平。在CO暴露后第9天,甲烷显著能够减少大鼠海马和皮层凋亡细胞数量以及Caspase-3表达水平。第五部分,我们分别采用Western Blotting和实时定量聚合酶链式反应(real time-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测了CO暴露后第9天,大鼠脑组织海马和皮层核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf-2)及其下游蛋白过氧化氢酶(catalase,CAT)的蛋白和m RNA表达。结果显示,在CO中毒后第9天,Nrf-2和下游蛋白CAT的表达受到抑制,而甲烷能够提高其表达水平,增强机体抗氧化能力。上述结果可以得出以下结论:1.甲烷能够有效保护CO暴露导致的脑损伤,改善中毒预后。2.与大脑皮层组织相比,CO中毒对于海马组织损伤更为显著。3.甲烷可能通过抗氧化作用,抗炎症作用及抗凋亡作用等机制产生保护作用。4.CO中毒导致的持续存在的氧化应激能够抑制Nrf-2和下游蛋白CAT的表达,甲烷能够解除其抑制作用。
佚名[6]2003年在《作者索引》文中提出第四军医大学学报(J Fourth Milit Med Unsv)2003年24卷索引AAdrian T.TINGB细胞成熟抗原BCMA在细胞内诱导NF-KB的活化(19):1729一1732CClaus H.Schroder慢性乙肝病毒感染的诊断和治疗
蔡宏斌[7]2010年在《不同压力下高压氧预处理对大鼠脑缺血—再灌注损伤的保护作用》文中进行了进一步梳理目的:用改进的Zea-Longa法建立大鼠大脑中动脉阻断缺血-再灌注模型(MCAO)观察大鼠脑缺血-再灌注24小时后神经行为学、脑梗塞体积、缺血半暗带氧化应激反应水平和缺血半暗带组织神经元凋亡的变化,给予安全范围内不同压力高压氧(HBO)预处理后,观察其对上述指标的影响,并探讨HBO预处理对脑缺血组织保护作用的可能机制。方法:48只WISTAR大鼠,体重250-300g,雌雄各半,随机分为3组:假手术组(n=8);对照组:MCAO组(n=8);实验组:HBO-PC+ MCAO组(n=32)。实验组再按不同的HBO预处理压力分为1.5 ATA (0.15MPa)、2. OATA (0.20MPa)、2.5ATA(0.25MPa)和3. OATA (0.30MPa)4个亚组,每组8只。按不同预处理压力,每次吸氧1 h、隔天1次、共5次10天连续完成。最后一次HBO预处理后24h根据改进的Zea-Longa线栓法制作MCAO-再灌注损伤模型,模型成功的标志为大鼠手术麻醉清醒后Zea-Longa 5分制评分>2分,评分<2分者剔除并立刻补充。缺血2小时再灌注24h后取大脑皮层缺血半暗带组织进行以下检测:(1)采用Zea-Longa 5分制评定大鼠神经功能缺损情况和TTC染色法测量脑梗塞体积。(2)测定脂质过氧化物产物丙二醛(MDA)含量、同时测总超氧化物歧化酶(总SOD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的活力。(2)用TUNEL法和免疫组织化学法检测大鼠脑皮层缺血半暗带神经细胞凋亡水平和凋亡促进酶Caspase-3及凋亡抑制蛋白bcl-2的表达水平。假手术组和MCAO组不进行HBO或常压氧治疗,10d后处理同实验组。结果:与对照组比较(1)各实验组动物行为改善,脑梗塞灶体积缩小。(2)各实验组MDA含量均不同程度下降,总SOD和CAT水平均不同程度的增高。(3)各实验组脑缺血半暗带凋亡细胞数和Caspase-3阳性细胞数不同程度降低,bcl-2表达不同水平增高,与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。而在2.0ATA和2.5ATA压力条件下相比较1.5ATA和3.0ATA上述检测指标差异亦有显著性(P<0.05);并且2.0 ATA和2.5 ATA间,1.5ATA和3.OATA间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:(1)高压氧预处理可能通过上调抗氧化酶活性减轻局灶性脑皮层缺血-再灌注缺血半暗带的自由基损伤和神经元凋亡。(2)另外高压氧预处理可能通过下调皮层缺血半暗带神经元线粒体水平的凋亡反应减轻大鼠脑缺血-再灌注损伤。1.5ATA~3.0 ATA间为HBO预处理的安全有效压力,同时2.0 ATA和2.5 ATA下HBO预处理减轻局灶性脑缺血-再灌注缺血半暗带损伤能力优于1.5 ATA和3.0 ATA。
李妍[8]2012年在《活血及利水中药对大鼠脑出血后脑水肿干预作用的研究》文中研究说明目的探讨活血、利水中药治疗脑出血后脑水肿的作用机制。方法1.采用自体股动脉血注入脑尾状核建立大鼠脑出血模型, SD雄性大鼠随机分为假手术组(36只)、模型组(36只)、活血组(36只)和利水组(36只),并设立造模后1d、3d、5d三个时间观察点;2.组织干湿重法计算脑含水量;3. HE染色观察血肿周围脑组织病理改变;4.免疫组织化学染色法、Western Blot和Real-time PCR法分别检测大鼠血肿周围脑组织AQP4和PAR-1蛋白和基因的表达;5.免疫组织化学染色法和Real-time PCR法分别检测大鼠血肿周围脑组织炎症因子NF-κB、TNF-α和IL-1β蛋白和基因的表达。结果1.与假手术组比较,模型组大鼠各时间点血肿周围脑组织含水量明显增加,AQP4、PAR-1、NF-κB、TNF-α和IL-1β蛋白及基因的表达明显增强(P<0.01);2.与模型组相比较,活血组和利水组各时间点血肿周围脑组织含水量明显下降,AQP4、PAR-1、TNF-α和IL-1β的表达均显著降低(P<0.05),活血组NF-κB表达明显低于模型组(P<0.05),利水组NF-κB表达与模型组比较无统计学意义(P>0.05);3.活血组和利水组之间相比较,血肿周围脑组织含水量、AQP4、PAR-1、NF-κB、TNF-α和IL-1β的表达均有统计学意义(P<0.05);4.模型组大鼠相关性分析显示,脑组织含水量与AQP4表达呈正相关,AQP4的表达与PAR-1的表达呈正相关,PAR-1的表达与炎性因子NF-κB、TNF-α和IL-1β的表达分别呈正相关;5.模型组大鼠血肿周围脑组织可见明显的病理改变,活血组、利水组血肿周围脑组织的病理变化得到改善。结论1.凝血酶—PAR-1——炎症反应途径可能是AQP4上游信号通路的一部分,凝血酶及其受体PAR-1可能通过其介导的炎症反应上调血肿周围组织AQP4的表达而参与脑出血后脑水肿的形成;2.活血、利水中药均能够减轻脑水肿,其作用机制可能是通过干预血肿周围脑组织中相关蛋白、细胞因子的表达实现的,但是,不同功效的中药其作用环节、作用靶点和作用强度不同。
康鑫鑫[9]2011年在《吸入麻醉剂神经毒性作用的产生机制及其预处理对Ⅰ型糖尿病模型大鼠脑缺血损伤的影响》文中提出背景每年全世界有超过2亿人口需要手术治疗,其中大多数实施的是使用吸入麻醉剂的全麻,吸入麻醉剂已成为临床上安全、有效、不可缺少的麻醉工具。常用的吸入麻醉剂有异氟醚、七氟醚和地氟醚。具有多种优良特性的异氟醚是当今临床上广泛应用的主流吸入麻醉药。但近年研究显示,某些术后认知功能障碍的发生似乎与异氟醚有关。进一步的实验发现异氟醚存在神经毒性作用,并可导致神经元的凋亡增加,但其发生的机制目前还不清楚。为了确定氧自由基的增高是否是异氟醚神经毒性作用的发生机制之一,我们进行了第一部分的实验。此实验是在C57BL/6J小鼠上研究了氧自由基含量的增高是否是异氟醚神经毒性作用的机制之一。七氟醚是目前一种较为新型的吸入麻醉剂。与异氟醚相比较,七氟醚更接近人们所期待的理想吸入麻醉剂,与其他氟化的吸入性麻醉剂的一个显著区别是其具有较低的血/气分布系数,低于异氟醚,因而可保证快速诱导麻醉和缩短苏醒时间。大量的实验证明,吸入性麻醉剂预处理对正常大鼠的脑缺血损伤具有神经保护作用,七氟醚是研究最广泛的用于预处理的的吸入性麻醉剂。中国糖尿病患者接近1亿,糖尿病的发病率高达9.7%,糖尿病患者并发或伴发的心脑血管病是糖尿病人致死、致残的主要原因。糖尿病患者的脑梗死发病率为非糖尿病患者的2?4倍,糖尿病并发脑梗死者复发率、致残率和死亡率均明显增高。因此提前做好糖尿病脑血管病变的预防工作,无疑是延长糖尿病人生命和提高生存质量的首要任务。第二部分实验是在STZ(streptozocin,链脲佐菌素)诱导的T1DM(type 1 diabetes mellitus,Ⅰ型糖尿病)大鼠上观察了七氟醚预处理对其大脑局灶性缺血再灌注损伤有无神经保护作用。结果表明七氟醚预处理对T1DM大鼠不具有神经保护作用,这为糖尿病患者寻找其他的防治措施及以后的机制研究奠定了基础。第一部分异氟醚神经毒性作用机制的初步研究实验一异氟醚吸入对神经元形态和caspase表达的影响目的观察异氟醚能否诱导小鼠前脑细胞凋亡,即是否有神经损伤作用。方法16只5-6月龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为异氟醚组(Iso组,n=8)和对照组(Con组,n=8)。Iso组暴露于1.4%异氟醚2h,重复三次,Con组暴露于100%氧气6h又20min。异氟醚由100%氧气输送。用HE染色法观察小鼠前额皮质细胞形态改变,免疫组化法观察Caspase-3的表达。结果1.血气分析:吸入异氟醚或单纯吸氧均未引起小鼠代谢或呼吸的显著变化。2.HE(hematoxylin and eosin,苏木精和伊红)染色:Iso组部分细胞形态较Con组发生了变化,出现了细胞皱缩,核体积缩小,形态不规整,大小不一,偶见染色质呈新月形,边集于核膜。3. Caspase-3的表达:Iso组的阳性细胞数比Con组显著增加(P<0.05)。结论将小鼠暴露于1.4%异氟醚2h,重复三次,可诱导小鼠前脑细胞凋亡,即异氟醚可产生神经毒性作用。实验二异氟醚吸入后脑内氧自由基的变化及其在细胞凋亡中的作用目的测定在异氟醚诱导产生小鼠前脑细胞凋亡时的氧自由基的变化情况;以探讨其在异氟醚诱导产生细胞凋亡中的作用。方法40只5-6月龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为异氟醚组(Iso组,n=12)、对照组(Con组,n=12)、二甲基硫脲+异氟醚组(DMTU+Iso组,n=8)和二甲基硫脲组(DMTU组,n=8)。Iso组和DMTU+Iso组暴露于1.4%异氟醚2h,重复三次,Con组和DMTU组暴露于100%氧气6h又20min。其中DMTU+Iso组在首次暴露前、DMTU组在氧气暴露前各30min时腹腔注射50mg/kg的自由基清除剂DMTU。异氟醚由100%氧气输送。用SOD(superoxide dismutase,超氧化物歧化酶)MDA(malondialdehyde,丙二醛)试剂盒测定SOD的活性和MDA的含量。用免疫组化法观察小鼠前额皮质Caspase-3的表达。结果脑组织SOD的活性、MDA的含量测定:Iso组与Con组小鼠脑内SOD活性值无显著的统计学差异(P>0.05)。Iso组MDA含量明显增多,与Con组相比其差异具有显著的统计学意义(P<0.05)。免疫组化结果显示DMTU+Iso组与DMTU组仅有少量的Caspase-3阳性细胞表达。结论异氟醚诱导小鼠前脑细胞凋亡时引起了氧自由基的变化,提示氧自由基可能参与了异氟醚重复暴露诱导的神经毒性作用。氧自由基清除剂部分逆转了异氟醚诱导产生的小鼠前脑细胞凋亡,表明氧自由基是异氟醚诱导小鼠产生神经毒性作用的机制之一。实验一T1DM及对照组大鼠造模目的建立合适的I型糖尿病动物模型,即T1DM大鼠模型,为后续的实验研究奠定基础。方法将90只健康的300-320 g的雄性SD大鼠随机分为两部分:一部分用STZ诱导T1DM大鼠(n=55);另一部分做对照组(n=35)。T1DM大鼠的造模是将血糖正常的SD大鼠禁食不禁水12h后,一次性i.p.(intraperitoneally,腹腔注射)STZ(65mg/kg)溶液,之后3d、1w、2w、4w、8w时测随机血糖,择随机血糖大于16.7mM的为纳入标准[1];对照组动物的造模是与T1DM大鼠同批次并于同时间将同浓度的柠檬酸溶液于同部位注射并饲养8w而成。血糖测定采取的是用血糖仪测大鼠尾静脉血的方法。结果经检测得到48只T1DM组大鼠;35只对照组大鼠。结论采用本方法得到了合适的糖尿病模型大鼠,为后续的实验奠定了基础。实验二七氟醚预处理对T1DM大脑局灶性缺血再灌注损伤的神经保护作用目的探讨2%七氟醚预处理对T1DM大鼠有无神经保护作用。方法将T1DM组及用于对照(control)的SD大鼠随机各分为3组,分别为MCAO、Sevo+MCAO和Sevo+Sham组,每组11只。其中DM(diabetes mellitus,糖尿病)代表糖尿病大鼠、control代表血糖正常的SD大鼠,MCAO代表对实验大鼠实施MCAO(middle cerebral artery occulision,大脑中动脉阻塞)手术、Sevo代表在MCAO或假手术前24h行七氟醚预处理、Sham代表七氟醚预处理后24h行假手术。预处理中应吸入的七氟醚浓度为2%,由100%氧气输送,吸入时间是1h/d,连续5d,且每次间相隔24h;不进行预处理的大鼠直接暴露于空气中。MCAO手术后24h用Garcia评分标准测神经学评分,然后用TTC(2,3,5 - triphenyl tetrazolium chloride,2, 3, 5—氯化三苯基四氮唑)染色测脑梗死容积及用TUNEL ( terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling assay,原位末端转移酶标记技术)染色测凋亡细胞。结果神经功能学评分结果显示:DM-MCAO组和DM-Sevo+MCAO组不具有显著的统计学差异(P>0.05)、control-MCAO组和control-Sevo+MCAO组具有显著的统计学差异(P<0.05)、DM-MCAO组和control-MCAO组相比具有显著的统计学差异(P<0.05);TTC染色及TUNEL染色的结果与之相符,略。结论2%的七氟醚,1h/d,连续5d的吸入对T1DM大鼠大脑局灶性缺血再灌注损伤不具有神经保护作用。小结本实验的第一部分在证实异氟醚对C57BL/6J小鼠产生神经毒性作用的基础上,揭示了ROS在异氟醚产生神经毒性作用时的作用;在第二部分中,首先用STZ诱导T1DM大鼠,然后观察七氟醚预处理对有大脑缺血损伤的T1DM大鼠的影响。1.将小鼠暴露于1.4%异氟醚2h,重复三次,可引起Caspase-3表达增加,提示其可产生神经毒性作用。2.异氟醚吸入引起前脑细胞氧自由基含量增高,氧自由基清除剂部分逆转了异氟醚诱导产生的小鼠前脑细胞凋亡,表明氧自由基是异氟醚诱导小鼠产生神经毒性作用的机制之一。3.七氟醚预处理对T1DM大鼠的大脑缺血再灌注损伤无神经保护作用。
梁楠[10]2014年在《线粒体钙单向转运体对大鼠脑缺血/再灌注损伤线粒体分裂的影响》文中指出目的研究线粒体钙单向转运体在大鼠短暂性脑缺血/再灌注损伤模型中对线粒体分裂的影响,初步探讨此影响作用的可能性机制,从而为脑保护提供新作用靶点。方法将80只健康雄性Wistar大鼠采用完全随机方法分成4组(每组20只):A组,假手术组;B组,脑缺血/再灌注+钌红处理组;C组,脑缺血/再灌注+精胺处理组;D组,脑缺血/再灌注组。采用线栓法建立大鼠大脑中动脉栓塞模型,缺血2小时再灌注24小时后对大鼠行神经行为学评分,取缺血侧脑组织测定其线粒体内钙含量、钙调神经磷酸酶(calcineurin, CN)活性、线粒体分裂相关蛋白Drpl的表达量,并观察线粒体形态。结果与D组比较,B组钌红预处理可以改善大鼠脑缺血/再灌注损伤引起的神经功能学障碍,降低脑缺血侧大鼠线粒体自由钙含量,降低CN活性及Drp1的表达,并减轻线粒体损伤;与D组比较,C组精胺预处理得到与钌红预处理相反的结果。结论线粒体钙单向转运体的开放状态可能影响大鼠脑缺血/再灌注损伤过程中的线粒体分裂状态,抑制线粒体钙单向转运体开放可以抑制线粒体分裂,从而减轻大鼠脑缺血/再灌注损伤,保护脑组织。
参考文献:
[1]. 大鼠脑缺血再灌注损伤的凋亡机制及高压氧的作用的初步研究[D]. 周宏锋. 第一军医大学. 2000
[2]. 高压氧对局灶性脑缺血大鼠脑IGF-ⅠR和TGFβRⅠ表达的影响[D]. 周永清. 第四军医大学. 2002
[3]. VCAM-1、IFN-γ、CD4~+T淋巴细胞在急性CO中毒迟发性脑病大鼠脑组织中表达规律的研究及高压氧干预后的变化[D]. 吕晓宁. 第四军医大学. 2007
[4]. 高压氧对急性一氧化碳中毒大鼠脑内Keap1-Nrf2-ARE通路影响的研究[D]. 李蓉. 第四军医大学. 2017
[5]. 甲烷对大鼠一氧化碳中毒脑损伤保护作用及机制研究[D]. 范丹峰. 第二军医大学. 2016
[6]. 作者索引[J]. 佚名. 第四军医大学学报. 2003
[7]. 不同压力下高压氧预处理对大鼠脑缺血—再灌注损伤的保护作用[D]. 蔡宏斌. 兰州大学. 2010
[8]. 活血及利水中药对大鼠脑出血后脑水肿干预作用的研究[D]. 李妍. 山东中医药大学. 2012
[9]. 吸入麻醉剂神经毒性作用的产生机制及其预处理对Ⅰ型糖尿病模型大鼠脑缺血损伤的影响[D]. 康鑫鑫. 第四军医大学. 2011
[10]. 线粒体钙单向转运体对大鼠脑缺血/再灌注损伤线粒体分裂的影响[D]. 梁楠. 青岛大学. 2014
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