缝隙连接蛋白、微动脉膜电位和内质网应激通路与蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血关系的研究

发布时间：2018-12-09 10:46

【摘要】：第一部分缝隙连接蛋白、不对称二甲基精氨酸与脑血管痉挛关系的研究目的：建立大鼠蛛网膜下腔出血模型,观测大鼠蛛网膜下腔出血后基底动脉缝隙连接蛋白、脑脊液中不对称二甲基精氨酸(ADMA)和基底动脉直径的变化,并应用缝隙连接阻断剂18p-甘草次酸进行干预。研究缝隙连接蛋白和不对称二甲基的变化规律及它们与基底动脉直径变化的相关性,初步探讨缝隙连接蛋白和、不对称二甲基精氨酸在脑血管痉挛中发挥作用的机制。方法：120只Sprague-Dawley大鼠,分为对照组、假手术组、实验组和干预组。视交叉前池二次注血法建立Sprague-Dawley大鼠蛛网膜下腔出血模型。在第1、3、5、7和14天(d)五个时间点,使用Kaoutzanis评分法对大鼠神经行为学进行评分,压力肌动仪测量基底动脉直径,免疫印迹法检测基底动脉Cx37、Cx40、Cx43和Cx45的表达,酶联免疫吸附法检测脑脊液中ADMA的含量。将实验组数据与对照组和假手术组进行对比,总结各指标的时相性变化规律。大鼠腹腔注射缝隙连接抑制剂18β-甘草次酸干预后,观察上述指标的变化情况。使用Pearson检验对缝隙连接蛋白和直径进行相关性分析,缝隙连接蛋白和ADMA进行相关性分析。结果：实验组大鼠神经行为学评分在第3、5、7和14d明显下降；在建模后第1d大鼠基底动脉直径就明显下降,在第3、5、7和14d下降趋势更为明显,第7d达最低。Cx37蛋白未检测到；第1d Cx40无明显变化,在第3、5、7和14d明显下降,第7d最低。Cx43和Cx45在所有时间点都明显增高,峰值出现在7d。在建模后所有时间点ADMA都明显增高,也是第7天最高。在干预组,上述指标的变化都在不同程度上有所抑制。Cx40与基底动脉直径呈正相关,Cx43和Cx45都与基底动脉直径呈负相关。结论：缝隙连接蛋白Cx40、Cx43和Cx45参与了SAH后的脑血管痉挛。18β-GA可以通过抑制缝隙连接蛋白减轻血管痉挛。ADMA也参与SAH后的脑血管痉挛,ADMA引起血管痉挛的机制有可能与其改变基底动脉Cx43的表达有关。第二部分蛛网膜下腔出血后微动脉膜电位时相性变化规律的研究目的：蛛网膜下腔出后颅内微动脉(基底动脉分支)膜电位和膜电导的时相性变化,探讨SAH后微动脉的电生理特性,为微循环障碍和微血栓形成的研究提供前期基础。方法：120只Sprague-Dawley大鼠,分为对照组、假手术组、实验组和干预组。视交叉前池二次注血法建立Sprague-Dawley大鼠蛛网膜下腔出血模型。在第1、3、5、7和14天(d)五个时间点,使用压力肌动仪测量基底动脉直径,全细胞膜片钳技术测量记录微动脉膜电位和膜电导。将实验组数据与对照组和假手术组进行对比,总结各指标的时相性变化规律。大鼠腹腔注射缝隙连接抑制剂18p-甘草次酸干预后,观察上述指标的变化情况。Pearson检验对微动脉膜电位和基底动脉直径进行相关性分析。结果：在建模后第1d大鼠基底动脉直径就明显下降,在第3、5、7和14d下降趋势更为明显,第7d达最低。实验组大鼠微动脉膜电位在第1d无明显变化,第3、5和7d明显上升,第7d达高峰,14d恢复正常;在建模后所有时间点SAH组的大鼠微动脉膜电导都显著升高,第7天达高峰,14天开始下降。在干预组,上述指标的变化都在不同程度上有所抑制。微动脉膜电位与基底动脉直径呈负相关。结论：SAH后,颅内的微动脉和大动脉一样也出现了痉挛,这种变化与平滑肌细胞膜的通透性变化有关。大血管的痉挛可能会导致微动脉的收缩。微动脉的电生理变化可以被缝隙连接阻断剂18β-GA所抑制,可为临床治疗微血管痉挛提供参考。第三部分内质网应激诱导的凋亡通路在蛛网膜下腔出血后神经元细胞凋亡中作用的研究目的：在大鼠蛛网膜下腔出血模型上观测海马区组织中GRP78和CHOP蛋白表达,caspase-12mRNA和神经元细胞凋亡的变化。论证内质网应激诱导的凋亡通路在SAH后神经元细胞凋亡中发挥作用,初步探讨caspase通路和CHOP通路在神经元细胞凋亡中的作用机制。方法：72只Sprague-Dawley大鼠,分为对照组、假手术组和实验组。视交叉前池注血法建立Sprague-Dawley大鼠蛛网膜下腔出血模型。在第1、6、24、48和72小时(h)五个时间点,使用免疫印迹法检测海马区脑组织GRP78和CHOP蛋白表达,Real Time-PCR技术检测caspase-12mRNA的表达,原位末端标记法检测凋亡细胞数,电镜观察CA1区神经元细胞超微结构。使用Pearson检验进行相关性分析。结果：实验组大鼠GRP78在第1、6、24、48和72h都明显升高,24小时表达最高。建模后1h,CHOP就明显升高在第6h、24h和48h升高趋势更为明显,峰值出现在24h。caspase-12mRNA在建模后1h、6h和24h明显升高,峰值出现在24h。凋亡细胞数在出血后1小时无明显变化,6h开始升高,24h达高峰,48小时仍高于正常,72小时恢复正常。电镜观察神经元细胞见：1小时核内异染质增多,3小时核内异染质明显增多,6小时组可见胞浆比例失调,水肿明显。24小时组可见处于凋亡时的改变,细胞核内异染质增多,核皱缩、变小,沿核膜可见齿状突起,核内异染质增多,染色质发生了质的变化。48小时时间段组还可看到细胞处于缺血缺氧的改变,神经元细胞明显水肿,胞浆空壳。72小时可以看到明显的内质网扩张。CA1区凋亡细胞数与GRP78、CHOP和caspase-12mRNA都呈正相关。结论：在SAH后,颅内神经元细胞内发生了未折叠蛋白反应和内质网应激,继而激活了内质网应激诱导的凋亡途径造成神经元细胞凋亡。在内质网诱导的凋亡途径的常见三条通路中,CHOP通路和caspase通路参与了神经元细胞凋亡。
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【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】：R743.35

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