亚低温对脑缺血再灌注损伤大鼠神经细胞凋亡和caspase-3释放的影响

发布时间：2019-10-08 00:25

【摘要】：目的从信号转导及细胞凋亡角度,研究亚低温对大鼠脑缺血再灌注损伤(I/R)的脑保护作用及机制。方法 72只雄性健康SD大鼠,随机分成假手术组(S组)、缺血再灌注组(IR组)、亚低温组(M组),每组24只;三组缺血10 min后分别按再灌注12 h、24 h、48 h,再分为3个亚组,各亚组动物均为8只。大鼠脑缺血再灌注损伤模型制作采用改良四血管阻滞法,免疫组化SP法动态观察各个时间点海马CA1区caspase-3蛋白的变化;光镜和电镜分别观察再灌注48 h亚组海马CA1区神经细胞形态和线粒体超微结构的改变。结果 (1)大鼠脑缺血再灌注损伤后12 h海马CA1区caspase-3即有明显表达,24 h达高峰,48 h后仍有较高表达;(2)IR组和M组各时间点caspase-3表达水平比S组明显升高(P0.05);24 h亚组线粒体超微结构和神经细胞形态受损严重;(3)M组各个时间点caspase-3表达水平较IR组明显下降(P0.05或P0.01);24 h亚组线粒体超微结构和神经元形态均有不同程度的改善。结论亚低温对caspase-3依赖的线粒体凋亡通路有干预作用,通过维持线粒体膜稳定,抑制释放和激活caspase-3蛋白,保护线粒体的形态功能,从而减少神经细胞凋亡的发生,发挥脑保护作用。
【图文】：

图1脑I/Ｒ后海马caspase-3蛋白免疫组化结果(SP×400)Fig．1Expressionofcaspase-3athippocampusCA1regionafterI/Ｒ(SP×400)1A:Expressionofcaspase-3inS24hsubgroup1B:Expressionofcaspase-3inIＲ24hsubgroup1C:Expressionofcaspase-3inM24hsubgroup图2脑I/Ｒ后24h海马CA1区光镜结果(H-E×400)Fig．2CellularmorphologyathippocampusCA1regionat24hoursafterI/Ｒunderthelightmicroscope(H-E×400)2A:S24hsubgroup2B:IＲ24hsubgroup2C:M24hsubgroup2．3透射电镜观察S组海马CA1区的超微结构基本正常:神经细胞核大小形态正常，呈椭圆形，核膜光滑，可见清晰的核仁，胞质内可见大量正常的线粒体，胞质密度均匀，内可见大量排列密杂的嵴和基质，见图3A。IＲ组:神经细胞破坏严重，染色质聚集浓缩，核仁碎裂和边移，核膜破坏，完整性和连续性中断。胞质排列紊乱，密度不均，线粒体水肿明显，部分呈空泡样或烧瓶样改变，其内部基质嵴断裂和脱落，排列欠紧密。见图3B。M组:较IＲ组受损明显减轻，细胞有一定程度皱缩或肿胀，细胞核内可见染色质点状凝集，细胞质密度较均匀，核膜较平滑，未见核固缩，碎裂和溶解;线粒体仍有一定程度的水肿，大多数嵴完整，排列较紧密，未见明显内部基质嵴断裂和脱落，见图3C。图3脑I/Ｒ后24h海马CA1区透射电镜结果(×12000)(黑白)Fig．3CellularmorphologyathippocampusCA1regionat24hoursafterI/Ｒundertheelectronmicroscope(×12000)3A:S24hsubgroup3B:IＲ24hsubgroup3C:M24hsubgroup3讨论近年来，大量实验研究发现，凋亡是脑I/Ｒ后神经元细胞死亡的重要方式之一。大量研究同时也证实，在脑I/Ｒ过程中，半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)在caspase依赖的线粒体凋亡途径中起着十分重要的作用［3］。在细胞

图1脑I/Ｒ后海马caspase-3蛋白免疫组化结果(SP×400)Fig．1Expressionofcaspase-3athippocampusCA1regionafterI/Ｒ(SP×400)1A:Expressionofcaspase-3inS24hsubgroup1B:Expressionofcaspase-3inIＲ24hsubgroup1C:Expressionofcaspase-3inM24hsubgroup图2脑I/Ｒ后24h海马CA1区光镜结果(H-E×400)Fig．2CellularmorphologyathippocampusCA1regionat24hoursafterI/Ｒunderthelightmicroscope(H-E×400)2A:S24hsubgroup2B:IＲ24hsubgroup2C:M24hsubgroup2．3透射电镜观察S组海马CA1区的超微结构基本正常:神经细胞核大小形态正常，呈椭圆形，核膜光滑，可见清晰的核仁，，胞质内可见大量正常的线粒体，胞质密度均匀，内可见大量排列密杂的嵴和基质，见图3A。IＲ组:神经细胞破坏严重，染色质聚集浓缩，核仁碎裂和边移，核膜破坏，完整性和连续性中断。胞质排列紊乱，密度不均，线粒体水肿明显，部分呈空泡样或烧瓶样改变，其内部基质嵴断裂和脱落，排列欠紧密。见图3B。M组:较IＲ组受损明显减轻，细胞有一定程度皱缩或肿胀，细胞核内可见染色质点状凝集，细胞质密度较均匀，核膜较平滑，未见核固缩，碎裂和溶解;线粒体仍有一定程度的水肿，大多数嵴完整，排列较紧密，未见明显内部基质嵴断裂和脱落，见图3C。图3脑I/Ｒ后24h海马CA1区透射电镜结果(×12000)(黑白)Fig．3CellularmorphologyathippocampusCA1regionat24hoursafterI/Ｒundertheelectronmicroscope(×12000)3A:S24hsubgroup3B:IＲ24hsubgroup3C:M24hsubgroup3讨论近年来，大量实验研究发现，凋亡是脑I/Ｒ后神经元细胞死亡的重要方式之一。大量研究同时也证实，在脑I/Ｒ过程中，半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)在caspase依赖的线粒体凋亡途径中起着十分重要的作用［3］。在细胞
【作者单位】： 同济大学附属第十人民医院急诊医学科;同济大学附属第十人民医院护理部;
【分类号】：R741

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2545998