高压氧对脑白质疏松大鼠的神经保护作用及机制研究

发布时间：2018-11-04 20:43

【摘要】：目的脑白质疏松(Leukoaraiosis,LA)是大脑深部的白质脱髓鞘病变,与缺血性脑血管病密切相关,是脑小血管病的主要类型之一。脑小血管病引起的长期慢性低灌注是脑白质损伤的主要原因之一。低灌注可导致脑白质缺血缺氧,而高压氧治疗是纠正缺血缺氧的有效手段。本文通过建立大鼠脑白质疏松模型,观察高压氧对脑白质疏松大鼠的神经保护作用并探讨其作用机制,为高压氧治疗慢性低灌注脑白质病的临床应用提供依据。方法1、动物模型构建:将雄性Wistar大鼠60只,随机分为3组:假手术组、手术组及术后HBO治疗组,每组20只。采用双侧颈总动脉结扎法制作大鼠慢性低灌注脑白质损伤模型,损伤持续14天,造模完成。2、高压氧干预:大鼠造模完成后,给予高压氧治疗,治疗压力为2.0ATA,先氧气洗舱时间10 min,然后加压时间15 min,再稳压吸氧60 min,最后减压时间15min,舱内温度(23.3±2)℃。1次/天,共14次。3、检测指标:3.1行为学检测:术后14天脑白质损伤形成,术后行定位航行试验,检测学习和空间记忆能力的变化。3.2组织染色及免疫组化:术后28天(高压氧治疗14天后),福尔马林灌注取脑,分离其海马组织,HE染色观察大鼠海马形态结构,TUNEL染色,观察神经细胞凋亡情况。少突胶质细胞的凋亡是脑白质疏松髓鞘损伤的重要指标,免疫荧光染色观察各组髓鞘碱性蛋白(MBP)、少突胶质细胞标记物(CC1)、少突胶质细胞前体细胞标记物(NG2)的表达。3.3细胞因子及基因蛋白定量检测:采用Western Blot法和RT-PCR分析分析TNF-α、IL-2、IL-6等炎症因子的蛋白和mRNA水平。行WesternBlot蛋白定量实验,选用TNF-α下游caspase-3、Akt、Bcl-2蛋白,确定高压氧作用的信号通路。3.4统计学处理:本实验计量资料用均数±标准差表示,采用方差分析进行比较,SNK进行组间差异比较。按α=0.05检验水平,p0.05为差异有统计学意义。结果1、行为学方面:双侧颈总动脉结扎14天后行水迷宫实验,术后14-21天,手术组大鼠的逃避潜伏期明显高于正常对照组和HBO治疗组(p0.05);术后21-28天,HBO治疗组与手术组比较,逃避潜伏期明显缩短(p0.05),HBO治疗组与正常对照组比较,逃避潜伏期有缩短,但两者相比无统计学差异(p0.05)2、组织染色及免疫组化:2,1海马HE染色及TUNEL染色:术后28天,手术组与假手术组比,海马神经元核固缩、深染,胞浆嗜酸性增强,血管周组织间隙增宽;TUNEL染色可见手术组海马区域内较多细胞出现胞核棕黄色,即出现凋亡特征。HBO治疗组与手术组比,海马组织结构较为完整,TUNEL阳性细胞明显减少,即凋亡神经元明显减少。HBO治疗组与假手术组比,核固缩与TUNEL阳性细胞水平和数量基本相同,无明显差异。2.2MBP、CC1、NG2染色:术后28天取髓鞘蛋白表达最丰富的胼胝体区进行MBP、CC1、NG2染色,可见手术组较假手术组肼胝体区MBP明显减少,NG2增多,CC1减少(p0.05),HBO治疗组较手术组MBP增多,NG2减少,CC1增多(p0.05)。手术组较假手术组胼胝体区IL-2、IL-6、TNF-α等炎症因子均有升高;但HBO治疗组较手术组IL-2、IL-6在无显著差异(p0.05),TNF-α明显降低(p0.05)。RT-PCR结果提示,手术组较假手术组TNF-α,在mRNA水平有明显增高,HBO治疗组较手术组TNF-α在mRNA水平明显降低。2.3凋亡相关因子及蛋白定量检测:Western Blot结果显示手术组caspase-3表达较假手术组高,HBO治疗组caspase-3表达较手术组降低(p0.05)。手术组Bcl-2和p-Akt表达较假手术组未见明显异常,高压氧治疗后,Bcl-2和p-Akt表达有明显升高(p0.05)。结论1、结扎双侧颈总动脉制作低灌注脑白质疏松模型可导致大鼠学习和记忆能力的下降,引起海马区损伤,细胞凋亡增多,髓鞘碱性蛋白和少突胶质细胞减少,炎症因子增多,促凋亡因子增多等。2、高压氧治疗具有减轻海马损伤,抑制神经细胞凋亡作用,对神经和胶质细胞有一定的保护作用。3、高压氧治疗可减轻由于慢性脑缺血引起的髓鞘碱性蛋白(MBP)脱失,改善少突胶质细胞进行性减少情况,促进少突胶质细胞前体细胞增生。4、高压氧对于脑白质损伤的保护作用的可能机制是通过下调TNF-α参与的炎症反应,抑制凋亡caspase-3通路,以及上调AKt通路,减少少突胶质细胞的凋亡来实现的。
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【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R743

【参考文献】