基于Caveolin-1探讨芹菜素对缺血性脑损伤后脑血管的保护作用研究

发布时间：2020-11-06 11:34

　　 研究背景与目的:脑缺血性损伤会导致脑微血管结构和功能的障碍,影响脑损伤的发展和转归。脑血管内皮细胞作为脑微循环的重要组成部分,在缺血缺氧时会出现增殖、自噬、凋亡等细胞生存功能改变。小凹蛋白1(Caveolin-1)是血管内皮细胞膜上小凹结构的标志性蛋白。研究发现Caveolin-1对细胞增殖、自噬和凋亡起重要调控作用,但其在缺血性损伤后脑血管内皮细胞中的作用尚不明确。深入了解Caveolin-1在脑血管内皮细胞功能中的调控作用,可为缺血性脑损伤的防治提供新的靶点。芹菜素是一种来源广泛的植物黄酮,对脑缺血损伤有神经保护作用,有促进血管内皮细胞再生作用。其在脑缺血损伤后脑血管保护和血管再生中的作用及机制亟待进一步探索。本研究目的是以Caveolin-1为切入点,探讨芹菜素对脑缺血性损伤后脑血管内皮细胞功能、血管再生的调控作用及相关分子机制,为芹菜素在缺血性脑损伤中的保护作用提供理论基础。方法:采用大鼠大脑中动脉线栓法(middle cerebral artery occlusion,MCAO)复制局灶性脑缺血损伤模型。芹菜素或Caveolin-1抑制剂daidzin干预。Zea longa 5分制法进行神经行为学评分,2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色观察脑梗死灶,血管内皮细胞生长因子受体2(vascular endothelial growth factor receptor2,VEGFR2)/CD34免疫荧光双标法检测脑缺血半暗区新生血管密度,RT-qPCR法检测脑缺血半暗区Caveolin-1 mRNA表达,Western Blot法检测脑缺血半暗区Caveolin-1、血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial cell growth factor,VEGF)及内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)蛋白的表达。为在细胞水平进一步探讨芹菜素介导Caveolin-1保护缺血性损伤后脑血管内皮细胞、促血管再生作用及机制,采用人脑微血管内皮细胞(Human brain microvascular endothelial cells,HBMECs)氧糖剥夺复氧(oxygen-glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)模型,Caveolin-1 基因干扰慢病毒转染抑制Caveolin-1表达,芹菜素干预细胞培养。CCK-8法检测HBMECs活力,Transwell法检测HBMECs迁移,Branch points法观察HBMECs体外管腔形成,电镜观察自噬体形成,流式细胞技术检测细胞凋亡。RT-qPCR及Western Blot法分别检测Caveolin-1、细胞自噬和凋亡相关因子mRNA和蛋白表达。结果:体内下调Caveolin-1表达,可抑制血管新生,增大脑梗死体积,加重脑缺血大鼠神经功能缺损症状,伴有VEGF、eNOS蛋白表达减少。芹菜素增加Caveolin-1、VEGF和eNOS蛋白的表达,促脑血管再生,减小脑梗死体积,改善脑缺血大鼠神经功能。体外HBMECs缺血性损伤后,沉默Caveolin-1,抑制细胞增殖,伴有VEGF表达减少;加重细胞自噬,伴有自噬相关基因Beclin-1表达上调、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)表达下调及微管相关蛋白轻链3(microtubule-associated protein light chain3,LC3)Ⅱ/LC3I比值增大;同时促进细胞凋亡,伴有B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白表达减少。芹菜素能上调Caveolin-1、VEGF、mTOR、Bcl-2蛋白表达,下调Beclin-1蛋白表达,减小蛋白LC3II/LC3I比值,促进缺血性损伤后脑血管内皮细胞增殖、抑制其自噬和凋亡;Caveolin-1基因沉默能减弱芹菜素所带来的上述效应。结论:1.芹菜素增加大鼠脑缺血损伤后脑缺血半暗区Caveolin-1表达,促进脑血管再生,明显改善大鼠脑神经功能。2.芹菜素通过上调Caveolin-1表达促进缺血性损伤后脑血管内皮细胞增殖、抑制其自噬和凋亡,保护脑血管内皮细胞功能。
【学位单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R743.3
【部分图文】：

?第一部分芹菜素促大鼠缺血性脑损伤后血管再生及相关机制???有其形态学基础，即局灶性脑缺血损伤所导致缺血部位大量的神经细胞死亡，??引起神经功能障碍，推测存在其它再生的神经细胞代替己坏死的神经细胞功能??，有利于神经功能的康复。??３?－Ｉ??

?１＼１７？議?ｌ＼ｌ?１?－？？ｌ??图１－５大鼠脑缺血后脑梗死体积（％）变化（ｎ＝５）??Ｆｉｇｕｒｅｌ－５?Ｔｈｅ?ｃｈａｎｇｅｓ?ｏｆ?ｉｎｆａｒｃｔ?ｖｏｌｕｍｅ?（?％?）?ｉｎ?ｃｅｒｅｂｒａｌ?ｉｓｃｈｅｍｉｃ?ｒａｔｓ?（ｎ＝５）??注：与Ｓ组比较，▲▲Ｐ＜０．０１。??ＩＨ?ｒ？？Ｊ＝７ｄ?／？?＊：?＝?＜ｉ?Ｃａｖｅｏ丨ｉｎ－１?抑：Ｍ剂?＊?ｈ??３５．００?ｆＨ?２４．００?ＣａｖｅｏＩｉｎ－１?／ｒ?裒表??＾?ｋ?抑糾洲?３２．５０?Ａ??？?３０?００?ｚ?Ｊｉ?２?２２?００?’?—｝；?Ｓ?３〇．〇〇?．Ｖ??ｇ?２５．００?｜?２〇?〇〇?；？：?Ｓ?２７．５０??＾?２０．００?＊?１８．００?＾?２５．００?＇?＊??１５．００?１６．００?＊＿?一?２２．５０??Ａ：?１ｉ?７ｄ?１４ｄ?７ｄ?１４ｄ??Ｃａｖｅｏｌｉｎ－１?抑：Ｍ?削?时?Ｎ?ｉｉ－｜?ｆｉｉ）??ｉＨｆｕＪ?■?１４ｄ?／；?＊?＾?Ｃａｖｅｏ丨ｉｎ－１?抑糾拥＝Ａ??汀?＊：表?３５．００?Ｃａｖｅｏｌｉｎ－１?２７?５０?％?４??＾?２４．００?：?Ａ?＾?？?抑糾?＞？?＾?Ａ??Ｓ?Ｓ?３０．００?ｋ．?Ｊ?２５．００?“??＊?２２．００?ｍ?ｋ．?Ｚ?？?ｋ??ｇ?？ｆ，?？?２５．００?？＜?Ｉ?２２?５０?？＜，??ｍ?２０?００?？?４，?＾?２０．００??涯

见不同程度的组织细胞损伤，神经细胞结构模糊、胞体肿胀、胞浆水肿，出现??不同程度的细胞皱缩及核深染；间质水肿，组织间隙增宽；证实模型制作是成??功的（见图１－７）。??ｓ??ＩＶＩＶｄ??￣￣＇??ＸｌＶＩＴｃｉ?ＩｌＶｆ：１４ｄ??Ｊ．?°?＾??ＡｌＶＩ７ｃｉ?Ａｌｖｆ?１??－?＊＊?，一．?＾?－?＊＊＊．．??■气＊??ＸＡＴｖｆＶｄ??、＇?－．＾?＾??＊?－Ｔ?＿?？?．??图１－７脑缺血半暗区ＨＥ染色（Ｘ４００）??Ｆｉｇｕｒｅｌ－７?ＨＥ?ｓｔａｉｎｉｎｇ?ｏｆ?ｃｅｒｅｂｒａｌ?ｉｓｃｈｅｍｉｃ?ｐｅｎｕｍｂｒａ?（＾４００）??注：红色箭头所示为神经细胞胞体肿胀、胞核皱缩。??本实验结果显示模型大鼠出现不同程度的神经功能缺损症状，ＴＴＣ染色出??现不同程度脑梗死灶，脑组织细胞出现病理改变，说明成功制备脑缺血再灌注??损伤模型。Ｃａｖｅｏｌｉｎ－１抑制剂干预增大脑梗死体积，加重神经功能缺损症状，提??示Ｃａｖｅｏｌｉｎ－１参与脑缺血后的病理病程。而芹菜素可以减小脑梗死体积、改善神??经功能缺损症状，说明芹菜素对缺血性脑损伤有一定的保护作用。??三、芹菜素对大鼠脑缺血半暗区新生血管密度的影响??下一步我们研究芹菜素改善脑缺血大鼠神经功能缺损症状是否与促进血管??再生相关，我们检测了脑缺血半暗区新生血管密度。新生微血管的形成是脑梗??２８??
【参考文献】

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2 许丽丽;谢怡;马敏敏;肖露露;刘加美;蓝文雅;姜永军;叶瑞东;刘新峰;;窖蛋白1对大鼠星形胶质细胞糖氧剥夺损伤的影响[J];中华老年心脑血管病杂志;2014年03期

3 何佳;丁凤菲;刘敏珍;王伟;;VEGF/VEGFR在脑缺血再灌注损伤中的神经保护作用[J];神经损伤与功能重建;2013年03期

4 张强;王嵘;;Caveolae及Caveolin-1对恶性脑肿瘤微血管通透性的影响[J];国际神经病学神经外科学杂志;2012年05期

5 连永亮;邹萍;马依妮;王秀文;王佳佳;韩丹女;梁小峰;邹伟;;小鼠皮层caveolin-1蛋白表达与作业成绩的相关性[J];中华行为医学与脑科学杂志;2011年10期

6 ;Effects of caveolin-1 on bone marrow mesenchymal stem cells differentiating into neuron-like cells An atomic force microscopy observation[J];Neural Regeneration Research;2011年16期

7 牛文泽;李雪梅;王果;汉旭;陈翔;;芹菜素对局灶性脑缺血再灌注大鼠脑内caveolin-1表达的影响[J];中草药;2010年10期

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本文编号：2873087