丙戊酸钠在大鼠视神经损伤再生中的作用研究及对BDNF、GAP-43表达的影响

发布时间：2017-04-28 16:43

  本文关键词：丙戊酸钠在大鼠视神经损伤再生中的作用研究及对BDNF、GAP-43表达的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：视神经损伤后近半数的患者出现视力丧失，是眼科疾病中重要的致盲因素之一，其损伤后视力的恢复仍是眼科临床难题。病理学研究表明视神经损伤后的主要病理学变化是视网膜神经节细胞（retinal ganglioncells，RGCs）的凋亡以及神经轴突的退变[1]。因此,目前对视神经损伤的治疗多集中在阻止和预防RGCs凋亡和促进再生两个方面。初期药物治疗仍是视神经损伤后主要治疗手段，比如糖皮质激素、血管扩张剂、神经营养药物等,但因为药效单一，以及药物自身所带来的副作用，临床上使用受到限制。所以,寻找一种不良反应少、安全有效的视神经保护药物成为当代神经生物领域的热点。丙戊酸钠（Sodium valproate,VPA,化学名：二丙基醋酸钠）是当前临床上应用普遍的一种安全有效、不良反应少的新型抗癫痫药。近年来，多项研究显示，，VPA除具有抗抑郁、抗惊厥作用外，对外周神经系统的再生及阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等神经退行性病变有很好的神经保护作用。但对视神经损伤的RGCs保护作用却罕见报道。 本研究用大鼠视神经不完全损伤作为模型，观察VPA对视神经损伤后RGCs的保护作用及对脑源性神经营养因子（brain derived neurotrophicfactor，BDNF）和生长相关蛋白-43（growth associated protein-43, GAP-43）表达的影响，探究VPA在大鼠视神经损伤再生中的作用及可能的机制，为VPA治疗视神经损伤的临床应用提供理论基础和实验依据，从而为视神经损伤的治疗提供新思路。 方法：清洁级健康雄性SD大鼠60只,质量（200±20）g，由河北医科大学动物实验研究中心提供，行外眼及眼底检查无病变者纳入实验。随机分3组:正常组12只（24只眼）、生理盐水对照组（对照组）和VPA治疗组（治疗组）每组24只（24只眼）。正常组不做任何处理，两实验组均采用视神经钳夹法建立右眼视神经损伤模型，自造模成功后1小时开始，治疗组给予VPA300mg/kg腹腔注射，对照组给予等量生理盐水腹腔注射，每日一次，至实验结束。分别于损伤后3天、7天、14天、21天取材，随机在正常组取3只大鼠双侧眼球（6只眼），对照组、治疗组大鼠各分别取6只大鼠右眼眼球，制备视网膜切片，光镜下观察RGCs的病理形态学变化，同时计数RGCs存活数量。免疫组织化学技术观察BDNF、GAP-43的表达情况，计算机图像分析技术半定量检测视网膜组织BDNF、GAP-43的平均光密度值（average optical density，AOD）。以免疫染色阳性AOD值来表示抗原表达量，AOD值越高则阳性表达越强。最后数据采用SPSS13.0统计软件进行统计学分析，本实验结果均为正态分布计量资料，结果以平均数±标准差表示。同一组内的不同时间点数据运用单因素方差分析（One-way ANOVA）SNK-q检验，不同组间同一时间点的数据进行独立样本t检验。检验水准α=0.05，P＜0.05为差异有统计学意义。 结果： 1视网膜组织苏木精伊红（hematoxylin eosin, HE）染色、光镜结果 1.1RGCs形态学改变 正常组：大鼠视网膜结构由内向外依次为：视网膜神经节细胞层、双极细胞层及感光细胞层。神经节细胞层的细胞单层排列、较为整齐、细胞密集、胞核清楚可见，内核层和感光细胞层排列密集；对照组：在损伤初期，个别细胞出现水肿及空泡变性，随着损伤天数的延长，神经节细胞层胞核明显稀少、排列紊乱、空泡化水平较前增强、出现坏死细胞，内核层及外核层也有不同程度削减；各时间点治疗组RGCs形态改变均较对照组各时间点轻。 1.2RGCs数量改变 正常组各时间点平均RGCs数量无差异；对照组大鼠3、7、14、21天每×400倍光镜视野平均RGCs数依次为18.266±1.035、12.280±1.125、7.193±1.003、3.555±1.273个；治疗组大鼠3、7、14、21天每×400倍光镜视野平均RGCs数依次为22.062±1.190、16.132±1.393、10.393±1.403、7.316±1.256个。视神经损伤后RGCs数量在两实验组均呈下降趋势，14天以前急剧减少，14天之后减少速率变缓，3-21天各时间段治疗组的RGCs数量高于对照组，差异均有统计学意义（P0.01)，两实验组各时间段RGCs数目均低于正常组，差异有统计学意义（P0.01）。 2视网膜BDNF、GAP-43免疫组织化学染色及半定量检测的结果 2.1BDNF在视网膜中的表达 BDNF在大鼠视网膜神经节细胞层、光感受器细胞层、内核层表达，呈棕黄色染色。正常组可见BDNF少量表达，各时间点无明显不同；对照组3、7、14、21天BDNF表达AOD值分别为：0.262±0.029、0.328±0.028、0.226±0.032、0.170±0.036；治疗组分别为：0.277±0.025、0.343±0.022、0.293±0.024、0.255±0.033。因而可知，对照组3天时可见BDNF阳性表达，以后逐渐增强，7天时达高峰，14、21天表达降低，3-14天表达均强于正常组（P＜0.05），到21天时与正常组接近（P＞0.05）；相同时段治疗组BDNF阳性表达均强于对照组和正常组差异有统计学意义（P＜0.05）。 2.2GAP-43在视网膜中的表达 GAP-43阳性颗粒在对照组及治疗组大鼠视网膜神经节细胞层最明显,核周可见阳性反应呈棕黄色。正常组大鼠视网膜各时间点均未见GAP-43免疫阳性表达，各时间点无明显变化；对照组3、7、14、21天GAP-43表达AOD值分别为：0.117±0.016、0.194±0.015、0.317±0.021、0.252±0.014；治疗组分别为：0.135±0.030、0.216±0.024、0.354±0.029、0.280±0.022。据上所示，对照组和治疗组自3天时均有GAP-43阳性表达，7天阳性表达增强，14天达高峰，之后逐渐减弱；且治疗组较对照组表达逐渐增高,差异具有统计学意义（P＜0.01）。 结论： 1丙戊酸钠腹腔注射可以促进视神经损伤后RGCs的存活，减轻其损伤，说明丙戊酸钠对视神经损伤后的RGCs有一定的保护作用。 2BDNF、GAP-43是反映视神经再生的可靠指标。 3视神经损伤后两实验组视网膜BDNF的表达量较正常组显著增高，腹腔注射丙戊酸钠能够增加BDNF在视网膜的表达，说明神经营养因子BDNF参与了视神经损伤修复的过程，丙戊酸钠保护视神经损伤的机制与BDNF表达上调有关。 4视神经损伤后两实验组视网膜GAP-43的表达量增高，腹腔注射丙戊酸钠可以增加GAP-43在视网膜的表达，说明生长相关基因GAP-43参与了视神经损伤修复的过程，丙戊酸钠通过增加GAP-43的表达保护视神经。 5以上结果表明丙戊酸钠对视神经损伤初期视网膜神经节细胞的损害具有保护作用，其机制大概与增加神经营养因子BDNF和生长相关基因GAP-43表达相关，为视神经损伤后的治疗提供了新的靶点。
【关键词】：丙戊酸钠 损伤 视神经 神经节细胞 视网膜 神经营养因子 脑源性 生长相关蛋白-43
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R774.6
【目录】：

• 摘要4-8
• ABSTRACT8-13
• 前言13-14
• 材料与方法14-18
• 结果18-21
• 附图21-28
• 附表28-30
• 讨论30-35
• 结论35
• 参考文献35-39
• 综述 丙戊酸钠神经保护作用的研究进展39-50
• 参考文献45-50
• 致谢50-51
• 个人简历51

【参考文献】

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本文编号：333174