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[目 的]探索在创伤性脑损伤(TBI)中,大麻二酚(CBD)对活化星形胶质细胞和前列腺素系统(关键酶COX-1、COX-2、mPGES-1和受体EP2)的干预作用,以及CBD调控星形胶质细胞活化的机制是否涉及PGE2-EP2-cAMP-PKA信号通路。[方法](一)探索脑损伤高峰期采用改良Feeney自由落体法建立大鼠TBI模型,随机分为Sham组、TBI+vehicle 组和 TBI+CBD 10mg/kg 组,每个组又分为术后 8 h、1 d、2 d、3 d、5 d和7 d六个亚组。通过mNSS评分、HE染色、尼氏染色、ELISA实验(血清S-100β和NSE)、EB染色确定脑损伤的高峰期。(二)探索CBD对TBI后星形胶质细胞和前列腺素代谢系统的干预作用选择脑损伤高峰时间点,随机分为Sham组、TBI+vehicle组和TBI+CBD 10mg/kg组,通过免疫组织化学染色、免疫荧光双标染色、Western Blot和real time RT-PCR 实验,对 GFAP、COX-1、COX-2、mPGES-1 和 EP2 指标进行检测,采用ELISA实验检测PGE2和cAMP,探索CBD与前列腺素系统的相关性。(三)探索CBD调控TBI星形胶质细胞活化的作用机制选择脑损伤高峰时间点,随机分为Sham组、TBI+vehicle组、TBI+CBD组、TBI+CBD+(EP2 抑制剂)TG6-10-1 组和 TBI+CBD+(PKA抑制剂)H-89 组,通过ELISA实验(PGE2、cAMP)和免疫荧光单标染色(GFAP),探索CBD干预活化星形胶质细胞的信号通路机制。[结 果]第一部分 探索脑损伤高峰期1.改良神经功能缺损评分(mNSS)结果显示:TBI后各时间点的mNSS评分均明显升高(P<0.001),8 h达到最高峰;CBD干预后均明显降低(P<0.001)。2.ELISA实验结果显示:(1)TBI后各时间点血清S-100β含量均明显升高,2d达到高峰(P<0.01);CBD干预后1d、2d、3d、5 d明显减低(P<0.001)。(2)TBI后各时间点血清NSE含量均明显升高,8h达到高峰(P<0.001);CBD干预后各时间点均有所减低(P<0.01)。3.伊文思蓝(EB)染色结果显示:(1)Control组脑组织表面无蓝染;Sham组轻度蓝染;TBI+vehicle组明显蓝染;TBI+CBD组蓝染程度减轻;(2)在损伤侧皮质区,Sham组各时间点EB含量均出现升高(P<0.001);TBI后均明显升高,2d达到高峰(P<0.001);CBD干预后均出现减低(P<0.001)。4.HE染色结果显示:Sham组大鼠皮质区细胞排列均匀、细胞极性整齐;TBI后,细胞排列紊乱,伴有细胞坏死,细胞质空泡样改变明显,可见红细胞渗出;CBD干预后,上述病理变化有所减轻。5.尼氏染色结果显示:Sham组大鼠皮质区脑组织较为完整,神经元形态规则,排列整齐,细胞轮廓、细胞核和核仁都清楚可见;TBI后脑组织打击处缺如,神经元排列紊乱,胞核和核仁消失,坏死神经元计数增高,2d达到高峰(P<0.001);CBD干预后坏死神经元计数减少(P<0.05)。第二部分探索CBD对TBI后星形胶质细胞和前列腺素代谢系统的干预作用6.免疫组织化学染色结果显示:(1)大鼠损伤侧皮质区形态学变化:①GFAP标记的星形胶质细胞在TBI 2d后出现激活,胞体变大,突起变得多而粗大;CBD干预后形态出现恢复。②COX-1和COX-2阳性表达呈中空小管状或不规则状。③EP2和mPGES-1阳性表达呈点状或不规则状。(2)定量分析:TBI2d 后,GFAP、COX-1、COX-2、EP2 和 mPGES-1 阳性表达均升高(P<0.05);CBD干预后,除COX-1外的4个指标阳性表达均下降(P<0.05)。7.免疫荧光双标染色结果显示:(1)大鼠损伤侧皮质区形态学变化:EP2、mPGES-1分别与GFAP和NeuN均无共表达。COX-1、COX-2与NeuN有共表达,与GFAP无共表达,但是观察到星形胶质细胞的突起末端与COX-1和COX-2阳性细胞有接触现象。TBI 2d后,COX-1、COX-2、EP2以及mPGES-1呈线条状强烈表达于小血管壁上,可见GFAP突起末端紧密贴附在血管壁周围,并呈增多和增强现象;CBD干预后,上述指标的形态学变化有所减弱。(2)定量分析:①TBI2d后,NeuN和COX-1、COX-2共表达的细胞计数升高(P<0.01),CBD干预后NeuN和COX-2共表达计数降低(P<0.01);②TBI 2d后,GFAP和COX-1、COX-2接触的计数升高(P<0.01),CBD干预后GFAP和COX-2接触的计数明显降低(P<0.001)。8.Western Blot实验结果显示:TBI 2d后大鼠损伤侧皮质区GFAP、COX-1、COX-2、EP2以及mPGES-1蛋白表达均出现升高(P<0.05);CBD干预后除COX-1蛋白外的4个指标蛋白表达下降(P<0.05)。9.real time RT-PCR实验结果显示:TBI 2d后大鼠损伤侧皮质区GFAP、COX-1、COX-2、EP2、mPGES-1、TNF-α 和 IL-1β 的 mRNA 表达均明显升高(P<0.01);CBD干预后上述7个指标的mRNA表达均出现下降(P<0.05)。第三部分 探索CBD调控TBI星形胶质细胞活化的作用机制10.ELISA检测血清PGE2和cAMP实验结果显示:TBI 2d后PGE2和cAMP含量升高(P<0.01);CBD干预后PGE2和cAMP含量减低(P<0.05);EP2抑制剂TG6-10-1和PKA抑制剂H-89干预后出现上升(P<0.05)。11.免疫荧光单标染色结果显示:GFAP阳性表达在TBI 2d明显升高(P<0.001);CBD干预后出现下降(P<0.05);EP2抑制剂TG6-10-1和PKA抑制剂H-89干预后GFAP的阳性表达上升(P<0.05)。[结论]1.TBI大鼠的脑损伤高峰期发生在TBI致伤后2d;2.CBD可以下调TBI后星形胶质细胞的活化和前列腺素系统(关键酶COX-1、COX-2、mPGES-1和受体EP2)的高表达;3.CBD通过PGE2-EP2-cAMP-PKA信号通路下调星形胶质细胞活化而发挥神经保护作用。