间歇性低氧对脑缺血大鼠磷酸酰肌醇3激酶活性的影响论文_王静,周海丰,韩晋梅

(1唐山市开滦总医院神经外科 河北唐山 063000)

(2玉田县中医院 河北唐山 063000)

(3玉田县计生中心医院 河北唐山 063000)

【摘要】目的:探讨间歇性低氧对脑缺血大鼠磷酸酰肌醇3激酶(PI3K)活性的影响。方法:60只雄性Wistar大鼠采用数字随机法随机分成假手术组(SO组)、单纯全脑缺血再灌注组(I/R组)、间歇性低氧全脑缺血再灌注组(IH+I/R组),每组20只。IH+I/R组给予间歇性低氧21天后制作全脑缺血再灌注模型。采用四血管阻断法制备脑缺血模型,HE染色观察海马区神经元形态变化,免疫组织化学法检测大鼠海马区PI3K表达。结果:与SO组比较,I/R组大鼠神经元结构损伤,PI3K表达增强(P<0.05)。与I/R组比较,IH+I/R组大鼠神经元结构损伤加重,PI3K表达增强(P<0.05)。结论:间歇性低氧可增加PI3K表达,加重大鼠脑缺血后的神经元损伤。

【关键词】间歇性低氧;脑缺血;PI3K

【中图分类号】R965 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2016)28-0127-02

磷酸酰肌醇3激酶是细胞内一种蛋白激酶,在缺血、缺氧、生长因子等因素刺激下可激活下游一系列蛋白激酶,参与调控细胞生长、增殖、存活及凋亡等多重过程。研究发现,PI3K在脑缺血、蛛网膜下腔出血、阿尔茨海默病等多种神经系统疾病的病理过程中发挥了重要的作用。阻塞性睡眠呼吸暂停是缺血性脑卒中的独立危险因素,能够加重脑缺血所致的脑损伤。但是,PI3K是否参与了OSAHS加重缺血性脑卒中的病理生理过程尚不完全清楚。因此,本研究采用间歇性低氧大鼠制作脑缺血模型,同时与单纯脑缺血大鼠相比较,观察PI3K的表达变化,探讨PI3K与OSAHS加重的关系,为临床OSAHS并发缺血性脑卒中的防治策略提供新思路。

1.材料和方法

1.1 动物分组和模型制备

Wistar雄性大鼠60只,实验动物合格证号SCXK(京)2012-013(北京维通利华公司)。大鼠采用随机数字表法分成SO组(20只)、I/R组(20只)、IH+I/R组(20只)。

SO组分离并暴露颈部血管,不电凝椎动脉、不夹闭颈总动脉;I/R组、IH+I/R组采用4血管闭塞法[1]制作大鼠全脑缺血模型。24小时后同时夹闭双侧颈总动脉15min造成全脑缺血。

参照文献[1],IH+I/R组每日8:00am—15:00pm给与间歇性低氧处理,持续21d,形成间歇性低氧大鼠后第二日晨起制作脑缺血模型。

1.2 HE染色

每组随机抽取5只大鼠,分别于缺血再灌注后6h、24h,常规麻醉后,4%多聚甲醛心脏灌注固定,断头取脑,截取视交叉平面至大脑横裂脑组织,常规脱水、包埋、冠状切片,脱蜡、二甲苯透明、HE染色,40×10光学显微镜下观察。

1.3 免疫组化染色

标本采集同HE染色,切片常规脱蜡至水,3%过氧化氢封闭内源性过氧化物酶10min,热修复抗原1.5min,PBS洗涤,分别滴加beclin1、mTOR抗体,4℃过夜;37℃复温45min,PBS洗涤,滴加二抗,37℃恒温箱孵育40min;DAB显色、脱水、透明、封片,显微镜下观察。

1.4 统计学处理

用Excel 2003建立数据库,数据均用x-±s表示,用SPSS 17.0统计分析,采用重复设计的单因素方差分析,组间的两两比较采用SNK-q检验,P<0.05为差异具有统计学意义。

2.结果

2.1 HE染色

SO组偶见死亡神经元。与SO组比较,I/R组大鼠各时间点海马区神经元存活率下降(P<0.05)。与I/R组比较,IH+I/R组大鼠各时间点海马区神经元存活率下降(P<0.05)。见表1。

注:aP<0.05,与SO组比较;cP<0.05,与I/R组比较

3.讨论

本研究结果显示,与I/R组比较,IH+I/R组大鼠海马区神经元损伤加重,神经元存活率降低,表明间歇性低氧可以加重大鼠脑缺血后的脑损伤。陈小红等[2]在临床研究中发现,对急性脑梗塞病人排除年龄、高血压、糖尿病等因素后,脑梗死合并OSAHS患者神经功能恢复滞后,且与OSAHS的严重程度有关。临床资料显示,间歇性低氧是一种反复低氧/再复氧过程,与缺血/再灌注过程中出现的病理变化类似,可引起脑代谢、脑血流动力学改变,炎性细胞因子释放增加,导致膜磷脂氧化、DNA损伤、蛋白变性等,从而启动并加重脑缺血后的病理进程,加重神经细胞形态结构破坏。

PI3K是一种细胞内磷脂酰肌醇激酶,受催化后可以使Akt及其下游的信号发生级联反应,在中枢神经系统疾病中发挥了正性调节作用。PI3K活化后可以抑制bad、Caspase-9、Par-4等活性阻止细胞凋亡,且可以通过影响转录因子合成,调控细胞存活。李秀坤[3]等采用电针对脑缺血大鼠进行干预,采用TTC染色计算脑梗死体积,western blot检测PI3K、p-bad的表达情况,结果发现电针干预后脑梗死体积减小,PI3K、p-bad表达升高,表明电针可通过提高PI3K通路活性发挥神经保护作用。李晓晖[4]等发现PI3K抑制剂LY294002可减轻SAH小鼠海马区神经细胞损伤与丢失,与提高PI3K/Akt通路活性,增加转录因子P53表达有关。本研究结果显示,与I/R组比较,IH+I/R组大鼠海马区PI3K表达增强,表明PI3K起到的神经元保护作用不足以抵抗间歇性低氧合并脑缺血造成的神经元损伤。

综上所述,间歇性低氧可使PI3K表达增加,加重脑缺血后的神经元损伤,为临床OSAHS并发脑缺血的防治提供了新思路。

【参考文献】

[1]王红阳,郭霞,赵雅宁,等.大鼠慢性间歇性低氧后氧自由基/JNK信号通路介导神经损伤的机制[J].中国临床解剖学杂志,2013,31(1):75-80.

[2]陈小红,邓丽影.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征对脑梗死预后影响[J].江西医学院学报,2008,48(6):75-79.

[3]李秀坤,黄英华.基于PI3K/Akt信号转导通路探讨电针足三里、曲池对脑缺血再灌注大鼠神经细胞凋亡的影响[J].重庆医学,2016,45(3):303-306.

[4]李晓晖,李冉,田艳霞,等.p53在蛛网膜下腔出血小鼠脑皮质的表达及其与PI3K/Akt信号通路的关系[J].解剖学报,2011,42(4):446-450.

课题基金:河北省教育厅重点课题:ZH2012046

论文作者:王静,周海丰,韩晋梅

论文发表刊物:《心理医生》2016年28期

论文发表时间:2017/1/5

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间歇性低氧对脑缺血大鼠磷酸酰肌醇3激酶活性的影响论文_王静,周海丰,韩晋梅
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