大鼠弥漫性轴索损伤及干预治疗血清NF-L变化的研究

发布时间：2017-07-19 03:00

  本文关键词：大鼠弥漫性轴索损伤及干预治疗血清NF-L变化的研究

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【摘要】：【研究背景】弥漫性轴索损伤(diffuse axon injury,DAI)是常见的颅脑损伤类型，主要原因为头部受到剪切外力作用所致，其特征主要表现为脑白质轴索的弥漫性损伤，DAI可作为原发性损伤独立存在，也可并发于其它重型原发性脑损伤。DAI的发病率及死亡率均较高，占非占位性脑损伤死亡率及致残率中的35%。 DAI通过Ca~(2+)超载、线粒体损伤、轴索结构破坏、轴索运输障碍等机制，引起一系列细胞及分子水平的病理生理过程：节间区域的轴突肿胀，郎飞氏结的崩解及中断等。这些病理改变最终导致了神经元的广泛变性，轴索肿胀，引发了诸多临床症状并最终影响了预后。在上述发病机制中，存在多种信号调节途径，其中最重要的一条途径是：外力信号通过跨膜的整合素分子传导至细胞内，引起细胞内Ca~(2+)超载，激活多种蛋白酶，导致神经微丝降解，从而产生轴索继发性损伤。 神经微丝蛋白（neurofilament, NF）主要位于轴索中，是细胞骨架重要的组成部分。神经微丝主要由3种不同的蛋白构成异多聚体： NF轻链（NF-L，68KDa），NF中链（NF-M，160KDa）和NF重链（NF-H，200KDa）。每个NF的亚单位有高度磷酸化的羧基末端。NF磷酸化的程度和轴索的直径及轴浆运输的速度有关。NF亚单位的磷酸化及去磷酸化的平衡过程，在正常轴索结构组成和功能维持中起到了重要的作用。外伤后，Ca~(2+)内流激活磷酸酶，，改变了磷酸化状态，进而导致了细胞骨架结构破坏。随后，活化的钙蛋白酶（calpain）和半胱天冬酶-3（caspase-3）介导去磷酸化并降解磷酸化的NF（pNF），使pNF在轴索中央形成大量致密小泡结构。这些变化降低了pNF的稳定性、轴索的直径和微管的数目，进而导致了pNF的变性降解。 整合素（integrin）是与细胞骨架形成复合体的跨膜转运蛋白，它将细胞膜外基质(extracelluar matrix，ECM）与细胞内联系起来，并将外力传导细胞内部。整合素有3种状态（休息态、中间态及活化态），一般整合素处于休息态，当和相应的ECM配体相连时被激活为活化态。在DAI损伤过程中，细胞外刺激如压力导致整合素的活化。之后整合素与多种ECM蛋白及细胞骨架的相关蛋白相连，形成ECM-Integrin-FAC轴，并最终形成一个多蛋白聚集的局部粘附斑。这种信号传导会导致蛋白的磷酸化，增强细胞内Ca~(2+)聚集。Ca~(2+)超载可激活calpain和caspase，并通过calpain介导血影蛋白的水解及神经微丝、微管蛋白的降解，在继发性弥漫性轴索损伤中起到核心作用。 【目的】观察大鼠DAI后血清NF-L随时间变化的规律，探讨血清NF-L作为DAI早期分子标记物的可行性；通过Ca~(2+)通道阻滞剂（尼莫地平）及整合素拮抗剂（RGD多肽）干预处理DAI大鼠，观察其血清NF-L的变化，探讨钙超载及整合素在DAI中的作用。 【材料与方法】70只健康SD大鼠被随机分为正常对照组、DAI损伤实验组（简称未干预组）、DAI损伤+尼莫地平干预实验组（简称尼莫地平组）、DAI损伤+RGD多肽干预实验组（简称RGD组），其中三个实验组再按照DAI损伤后12h、24h、72h再分为三组，共10组动物，每组7只SD大鼠。 建立大鼠Marmarous模型，收集动物血清，用ELISA法测量NF-L浓度，经统计学分析比较各组NF-L浓度变化差异。 【结果】DAI损伤实验组、DAI损伤+尼莫地平干预实验组大鼠血清NF-L水平呈上升-下降-再显著上升趋势；DAI损伤+RGD多肽干预实验组大鼠血清NF-L水平呈持续缓慢上升的趋势；尼莫地平及RGD多肽干预组NF-L明显低于未干预组。 【结论】DAI损伤大鼠血清NF-L变化的时序性反映了DAI继发性损伤过程，可作为DAI早期诊断的血清分子标记物；大鼠DAI损伤后，通过尼莫地平及RGD干预治疗可使大鼠血清NF-L水平显著下降，提示Ca~(2+)通道阻滞剂（尼莫地平）及整合素拮抗剂（RGD多肽）干预对大鼠DAI具有治疗效果。
【关键词】：弥漫性轴索损伤 神经微丝 神经微丝轻链 钙超载 尼莫地平 整合素 RGD多肽 酶联免疫分析 实验病理学
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：D919.4
【目录】：

• 主要缩略语英汉对照5-6
• 中文摘要6-8
• Abstract8-11
• 前言11-13
• 材料与方法13-17
• 参考文献15-17
• 实验结果17-21
• 讨论21-26
• 结论26-27
• 参考文献27-32
• 综述32-44
• 参考文献38-44
• 硕士在读期间发表及待发表的文章44-45
• 致谢45

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：560868