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目的:采用大脑中动脉阻塞(MiddleCerebralArteryOcclusion,MCAO)的方法建立局灶性脑缺血模型,(1)观察不同剂量的2-(2-苯并呋喃基)-2-咪唑啉〔2-(2-benzofu-ranyl)-2-imidazoline,2-BFI)对局灶性脑缺血的神经保护作用是否具有剂量相关性,(2)观察2-BFI对缺血半暗带凋亡细胞及抗凋亡蛋白Bcl-2表达的影响。
方法:选择56只清洁级Sparague-Dawley(SD)雄性大鼠,将大鼠随机分为①假手术组:只分离颈动脉,不插入线栓;②模型组:MCAO+生理盐水(NormalSaline,NS);③2-BFI低剂量组:MCAO+2-BFI1.5mg·kg-1;④2-BFI中等剂量组:MCAO+2-BFI3mg·kg-1;⑤2-BFI高剂量组:MCAO+2-BFI6mg·kg-1。采用线栓法,阻塞大脑中动脉(MiddleCerebralArtery,MCA),建立大鼠局灶性脑缺血模型,各组大鼠脑缺血后立即经颈内静脉(InternalCarotidVein,ICV)给予2-BFI或等体积的NS,24小时后进行神经功能评分,然后通过2、3、5一三苯基氯化四氮唑(Triphenyltetrazoliumchloride,TTC)染色、HE染色、电镜观察、原位细胞凋亡法(TerminaldeoxynucleotidyltransferaseBiotin-dUTPnickendlabeling,TUNEL)染色、免疫组化等方法观察给予不同剂量的2-BFI后,大鼠神经功能、脑梗死体积、脑组织病理、神经元超微结构、凋亡细胞数量及Bcl-2蛋白表达的变化。
结果:
1.神经功能评分结果假手术组无神经功能缺损,其余各组均有不同程度的神经功能缺损,其中,模型组神经功能缺损最严重,2-BFI中剂量组神经功能缺损程度最轻,与模型组比较有显著性差异(P<0.01),2-BFI低剂量组与模型组比较亦有统计学差异(P<0.05),但高剂量治与模型组比较无统计学意义(P>0.05)。
2.脑梗死体积比较结果假手术组脑组织未见梗死灶,模型组和2-BFI各剂量组脑组织均可见不同体积的梗死灶。其中,模型组脑梗死体积占大脑半球体积百分比最大,2-BFI各剂量组脑梗死体积所占大脑半球体积百分比较模型组均有所减小,2-BFI低剂量组和中等剂量组与模型组比较有统计学意义,统计学差异分别为:P<0.05和P<0.01,2-BFI高剂量组与模型组比较均无显著性差异。
3.HE染色结果假手术组大脑皮层神经细胞排列有序,细胞结构完整,细胞核清楚,组织间隙无异常。模型组、2-BFI低剂量组和高剂量组神经元数量明显减少,间质呈空泡样改变,染色变淡,细胞周围水肿明显,组织结构疏松,呈海绵状。2-BFI中剂量组神经元数目较多,组织结构水肿较轻。
4.凋亡细胞变化的结果假手术组可见少量凋亡细胞,模型组可见大量凋亡细胞,2-BFI各剂量组凋亡细胞数较模型组均有所减少,2-BFI中等剂量组凋亡细胞减少最明显,与模型组比较有显著差异(P<0.01)。
5.电镜结果假手术组神经元排列紧密,核膜清晰,胞质及细胞核电子密度均匀,线粒体结构完好,胞质内细胞器结构清晰可见,染色质在核内均匀分布,核仁完整;模型组、2-BFI低剂量组及高剂量组缺血半暗带神经元核膜皱缩增厚、毛糙不清晰,线粒体嵴紊乱、扩张、出现空泡;2-BFI中等剂量组神经元核膜稍有增厚,线粒体有少许肿胀和扩张,但损伤程度较模型组明显减轻。
6.脑组织Bcl-2蛋白表达的结果假手术组未见Bcl-2阳性细胞,模型组和2-BFI各剂量组均可见Bcl-2阳性细胞,2-BFI各剂量组Bcl-2阳性细胞数均较模型组明显增多,其中2-BFI中等剂量组Bcl-2阳性细胞增多最显著,其与模型组、2-BFI低剂量和高剂量组比较均有显著性差异(P<0.01)。
结论:
1.2-BFI对局灶性脑缺血的神经保护作用存在剂量相关性,中等剂量2-BFI对MCAO大鼠的神经保护作用最佳;
2.中等剂量的2-BFI能够减少缺血半暗带凋亡细胞的数量,保护神经元微结构,上调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达:
3.2-BFI可能是通过上调Bcl-2蛋白的表达,减少细胞凋亡而发挥对脑缺血的神经保护作用的。