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目的:
本文研究大鼠局灶性脑梗死后脑组织的病理变化,及皮层神经细胞中Ca<2+>浓度及Calbindin-D28k表达的动态变化,并观察白花丹参水提物预处理后对以上变化的影响,以探讨白花丹参水提物在脑缺血中保护作用的可能机制。
方法:
用改良的线栓法制作大脑中动脉(MCAO)阻塞型模型,健康雄性Wistar大鼠198只,随机分为正常组(n=12),假手术组(3h、6h、12h、24h、36h、48h,n=72),模型缺血组(3h、6h、12h、24h、36h、48h,n=78),白花丹参预处理低、高剂量组(n=36),低、高剂量组各18只。正常组不做任何处理,假手术组除未经颈内动脉插渔线外,其余与单纯局灶性脑梗死组相同。以Fluo-3/AM为钙离子指示剂,用激光扫描共聚焦技术,监测皮层缺血期间的Ca<2+>变化:并取缺血后不同时间点大鼠脑组织,制作8μm连续冠状冰冻切片,苏木素-伊红(HE)染色,观察局灶性脑梗死后皮层形态结构的病理变化,并应用免疫组化、免疫荧光化学方法检测大鼠局灶性脑缺血组织内Calbindin-D28k免疫阳性细胞表达。白花丹参预处理组在模型制作前连续7天分别灌服白花丹参根制剂低(10g/kg)、高剂量(40g/kg),于术后24h处死测相应的指标。共取18只做氯化2,3,5-三苯基四氮唑染色(TTC),分别在缺血组,白花丹参预处理低、高剂量组24h后,用TTC观察处理前后缺血梗死灶的变化。
结果:
1、脑组织病理变化的影响:光镜观察:正常组大鼠及假手术组大鼠无明显病理变
化,脑组织内可见细胞形态规整,细胞核完整;模型组缺血3h后梗死累及皮层,神经元肿胀,呈缺血性改变,12h可见广泛脑水肿,神经元固缩死亡,胞核溶解,半暗带范围明显减少,部分见软化灶形成,但仍可见少量形态完整的神经细胞。随着脑梗死时间的延长,缺血24h达高峰,见大量缺血性改变的神经元,几乎全为坏死区,神经元极度水肿,核膜破裂,核浆分界不清,核碎裂及核溶解,部分区域甚至神经元蜕变消失。2、正常组和假手术组大鼠胞内游离Ca<2+>浓度较低。大鼠在缺血后皮层细胞内游离Ca<2+>明显升高,呈动态变化,Ca<2+>荧光强度在3h达36.75±2.54,与假手术组相比表达明显增高,(P<0.05),随缺血时间延长而增强,在缺血24h达到高峰,荧光强度达51.96±3.32,与假手术组相比有显著性差异(P<0.01),较前后时点有显著性差异(P<0.01)。
3、正常组和假手术组大鼠脑组织内Calbindin-D28k很少表达。大鼠脑组织Calbindin-D28k在缺血后动态反应性升高,在6h阳性细胞面积百分比为2.249±0.158%,与假手术组相比表达升高(P<0.05),在36h变化达到最高值,达3.219±0.230%,较前后时点有显著性差异(P<0.01)。
4、白花丹参水提物明显减轻大鼠脑缺血症状。白花丹参药物组脑组织:水肿减轻,神经细胞固缩坏死程度明显减轻,仅见少量散在或小灶状神经细胞固缩坏死,软化灶消失,且神经元的缺血改变相对较轻,以高剂量组改变明显,其间夹有部分正常神经细胞。
5、用白花丹参水提物预处理组,24h时TTC梗死灶较单纯脑梗死组明显减小(P<0.05),其中高剂量组减小更明显,高剂量组与低剂量组具有显著性差异(P<0.05),高剂量组的作用明显强于低剂量组。
6、用白花丹参水提物预处理后Ca<2+>表达减少,低、高剂量组荧光强度由51.96±3.32分别降至46.20±2.78、40.52±3.40,而Calbindin-D28k表达显著增加,阳性细胞面积百分比由2.695±0.208%分别升至2.996±0.216%、3.314±0.171%,较单纯脑梗死组有显著性差异(P<0.05),低剂量组与高剂量具有显著性差异(P<0.05),高剂量组的作用明显大于低剂量组。
结论:
1、局灶性脑缺血后神经细胞内Ca<2+>浓度、Calbindin-D28k表达呈明显增高的时称动态演变规律。
2、Calbindin-D28k表达增高出现在细胞内Ca<2+>增高之后,其随Ca<2+>反应性表达增强。
3、白花丹参水提物对脑缺血性损伤有明显保护作用。
4、白花丹参水提物能减少ca<2+>而增加Calbindin-D28k是其保护作用的可能机制之一,可能与其抑制Ca<2+>内流、拮抗Ca<2+>超载,增加Calbindin-D28k表达的量有关系。