预适应联合后适应对大鼠脑缺血/再灌注损伤保护作用及机制研究

【摘要】目的：观察缺血预适应、缺血后适应以及两者联合应用对大鼠脑缺血/再灌注损伤的保护作用,对大鼠脑缺血/再灌注损伤后缺血脑组织中HSP70蛋白、不同亚型HSP70基因表达以及磷脂酰肌醇-3-激酶/Akt(PI3K/Akt)、细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)信号通路活性的影响。方法：120只SD大鼠随机分为5组：假手术组、脑缺血/再灌注损伤模型组、预适应组、后适应组以及预适应+后适应组。除假手术组大鼠外,其余各组均用线栓法闭塞大脑中动脉120min后再灌注48h,制作脑缺血/再灌注损伤模型；预适应在造模24和1h前采用3个循环的缺血15s/再灌注30s的方法诱导；后适应于再灌注前采用3个循环的再灌注30s/缺血15s的方法诱导。再灌注48h后,分别检测大鼠神经功能、脑梗死灶体积、脑组织氧化应激损伤生化指标以及神经元凋亡情况。50只大鼠随机分为5组,再灌注48h后,分别用法免疫组化检测HSP70蛋白的表达；用Real-timePCR检测HSPA8、HSPA1A及HSPA12B基因表达；用WesternBlot检测磷酸化Akt(p-Akt)和磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)蛋白表达。结果：与模型组比较,预适应与后适应均能明显改善大鼠脑缺血/再灌注损伤后的神经功能和减少脑梗死灶体积,两者保护作用强度相似,无明显差异,预适应联合后适应改善大鼠脑缺血/冉灌注损伤后的神经功能和减少脑梗死灶体积的作用明显强于单独的预适应或后适应。脑缺血/再灌注后,大鼠脑组织超氧化物歧化酶(SOD)活性降低和丙二醛(MDA)含量增高,预适应略有升高SOD活性和降低MDA含量的作用,而后适应能显著升高脑组织中SOD活性和降低MDA含量,预适应联合后适应后,升高脑组织SOD活性、降低MDA含量的作用进一步增加,明显强于单独的预适应或后适应。与模型组比较,预适应和后适应均能减少缺血区脑组织的神经细胞凋亡数量,而后适应减少神经细胞凋亡数量的作用强于预适应,两者联合应用较少脑缺血/再灌注损伤后神经元凋亡的作用增强。假手术组脑组织HSP70呈微量表达,与假手术组比较,脑缺血/再灌注损伤模型组脑组织HSP70呈轻度表达,而预适应和后适应组HSP70阳性细胞明显增多,呈中度表达,预适应+后适应组可见大量HSP70阳性细胞,呈高度表达。大鼠脑缺血/再灌注后,缺血侧皮质、皮质下和海马组织中HSPA8、HSPA1A及HSPA12B3个基因的表达量均略微升高,两处升高的模式相似。单独预适应或后适应均能够显著升高HSPA8、HSPA1A及HSPA12B基因的表达量,其中HSPA1A的表达量则在预适应时升高明显,而HSPA8mRNA在后适应时表达最高，HSPA12B的表达量两者无明显差异；将预适应联合后适应,上述3个基因的表达量均较单独采用预适应或后适应时显著增高。WesternBlot检测p-Akt和p-ERK1/2结果显示：与对照组比较,脑缺血/再灌注后p-Akt和p-ERK1/2表达水平升高；预适应能轻度升高脑缺血/再灌注后p-Akt和明显抑制p-ERK1/2的表达,而后适应明显升高脑缺血/再灌注后p-Akt和轻度抑制p-ERK1/2表达；预适应和后适应联合应用后,升高p-Akt和抑制p-ERK1/2表达的作用明显强于各自单独应用。结论：1、预适应、后适应对大鼠脑缺血/再灌注损伤有保护作用,两者联合应用能进一步增强上述作用；2、预适应、后适应均能上调HSP70的表达,但两者影响的HSP70亚型不同；3、预适应和后适应均能升高p-Akt水平和抑制p-ERK1/2水平；HSPA1A过表达可保护神经胶质细胞氧化损伤,这种保护作用依赖于PI3K/Akt信号通路。
【作者】姜维喜；
【导师】袁贤瑞；
【作者基本信息】中南大学，临床医学，2013，博士
【关键词】脑缺血/再灌注损伤；缺血预适应；缺血后适应；热休克蛋白70；磷脂酰肌醇-3-激酶/Akt；细胞外信号调节激酶1/2；

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