内质网应激与心肺复苏后脑损伤的关系及干预研究

发布时间：2018-02-03 04:19

  本文关键词： 心脏骤停 心肺复苏 Salubrinal 内质网应激 非折叠蛋白反应　出处：《华中科技大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：[目的]最近在许多缺血再灌注损伤的研究中都发现,内质网应激在脑损伤的病理生理中起着非常重要的作用,且抑制内质网应激可对脑组织起到一定的保护作用。本研究将SD大鼠作为研究对象,建立心脏骤停及心肺复苏模型,探讨内质网应激与心肺复苏后脑损伤的相关性,并使用内质网应激抑制剂Salubrinal进行干预,初步阐明其可能的作用机制。 [方法]：实验一,对SD大鼠采用经皮电刺激心外膜法制备心脏骤停模型并成功进行复苏,分别在造模前和复苏后1小时、3小时、6小时、12小时和24小时处死大鼠,取海马组织进行RT-PCR和western blot实验,分析内质网应激标记物(GRP78和XBP-1)和内质网应激凋亡蛋白(CHOP和caspase12)的表达趋势。实验二,SD大鼠随机分为3组：(1)sham组：仅进行麻醉、经口气管插管和动静脉置管操作;(2)Sal+CPR组：采用经皮电刺激心外膜法制备心脏骤停模型并成功进行心肺复苏,在造模前30分钟,腹腔注射Salubrinal (Sal,1mg/kg),(3) DMSO+CPR组：采用经皮电刺激心外膜法制备心脏骤停模型并成功进行心肺复苏,在造模前30分钟,腹腔注射等量的DMSO。心肺复苏后24小时观察各组大鼠生存情况,利用NDS评分系统评价各组大鼠的神经功能情况。随后过量麻醉处死大鼠,取脑组织进行后续研究：①通过透射电镜观察各组大鼠脑组织内质网和线粒体的损伤情况；②TUNEL染色观察各组大鼠海马CA-1区凋亡情况;③免疫组化观察各组海马CA-1内质网应激标记物(GRP78和XBP-1)和内质网应激凋亡蛋白(CHOP和caspase12)的变化；④Western blot方法检查各组大鼠脑皮质eIF2α、p-eIF2α、CHOP和caspase12蛋白的变化情况。⑤提取各组大鼠脑皮质线粒体,化学发光法测定线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pores, mPTP)变化情况；⑥取各组大鼠脑皮质制作单细胞悬液,化学发光法测定细胞内Ca2+浓度变化情况；⑦取各组大鼠脑皮质组织通过试剂盒检测丙二醛(malondialdehyde, MDA)和超氧化歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的变化情况。 [结果]实验一,心肺复苏后,GRP78、XBP-1、CHOP和caspase12的mRNA和蛋白表达在复苏后持续增加。实验二,①与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠在复苏后24小时NDS评分均明显增高(P0.01),与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组大鼠NDS评分显著降低(P0.05)；②与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠海马CA-1区凋亡的神经细胞明显增多(P0.01)),与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组凋亡的神经细胞明显减少(P0.01))：③与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠海马内质网均有不同程度的损伤,与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组大鼠海马内质网损伤明显减轻；④与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠海马CA-1区GRP78、XBP-1、CHOP和caspase12的表达明显增强,与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组减少了XBP-1、CHOP和caspase12的表达强度,增加了GRP78的表达；⑤与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠皮质线粒体均有不同程度的损伤,但是Sal+CPR组大鼠皮质线粒体损伤明显较DMSO+CPR组减轻：⑥与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠皮质的p-eIF2α/eIF2α、CHOP和caspase12蛋白表达明显增加(P0.01),与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组明显减少CHOP和caspase12蛋白的表达(P0.01),增加p-eIF2α/eIF2a的表达;⑦与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠皮质线粒体mPTP明显增加(P0.01),与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组皮质线粒体mPTP显著下降(P0.01)；⑧与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组大鼠脑皮质单细胞悬液中Ca2+浓度均明显上升(P0.01),与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组大鼠脑皮质单细胞悬液中Ca2+浓度均明显下降(P0.01)。⑨与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组的SOD活性下降(P0.01);与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组SOD活性增高(P0.01)。⑩与sham组相比,DMSO+CPR组和Sal+CPR组的MDA活性增加(P0.01)：与DMSO+CPR组相比,Sal+CPR组MDA活性降低,(P0.01) [结论]内质网应激参与了心肺复苏后的脑损伤;预先Sal处理可明显改善心肺复苏后24小时神经功能损伤,可能与其抑制过度的内质网应激,减少钙超载,同时抑制氧化应激和保护线粒体功能有关。
[Abstract]:Objective To study the effect of endoplasmic reticulum stress on brain injury , and to study the relationship between endoplasmic reticulum stress and brain injury after cardiopulmonary resuscitation ( CPR ) . Methods : The rats were sacrificed at 1 hour , 3 hours , 6 hours , 12 hours and 24 hours after the model of cardiac arrest by percutaneous electric stimulation . MDA and superoxide dismutase ( SOD ) . Compared with sham group , there was a significant decrease in the expression intensity of GRP78 , XBP - 1 , CHOP and caspase12 in the hippocampus CA - 1 in the group of DMSO + CPR and Sal + CPR groups ( P0.01 ) . Compared with the DMSO + CPR group , the SOD activity of the Sal + CPR group increased ( P0.01 ) . Compared with the sham group , the activity of MDA in the DMSO + CPR group and the Sal + CPR group increased ( P0.01 ) . Compared with the DMSO + CPR group , the activity of MDA in the Sal + CPR group was decreased , ( P0.01 ) . Conclusion : The stress of endoplasmic reticulum stress is involved in the brain injury after cardiopulmonary resuscitation ; pre - Sal treatment can significantly improve the 24 - hour nerve function injury after cardiopulmonary resuscitation , which may inhibit excessive endoplasmic reticulum stress , reduce calcium overload , and inhibit oxidative stress and protect mitochondrial function .

【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R459.7

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