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目的本研究以雌激素合成关键酶Aromatase活性抑制剂Letrozole和CaMKⅡα(Ca/calmodulin-dependent protein kinasesⅡα)活性抑制小肽tat CN21为工具药,研究肢体缺血后处理保护雌激素剥夺大鼠全脑缺血后海马CA1区神经元的可能分子机制,为其应用于临床提供实验和理论依据。方法1实验动物分组和模型构建:SPF级雌性3月龄大鼠行双侧卵巢切除术制备雌激素剥夺模型,并随机分为假手术组(Sham)、全脑缺血再灌注3h/3d/7d组(Ischemia Reperfusion,IR3h/3d/7d)、肢体缺血后处理组(IR3h/3d/7d+LIP)、Sham+LIP组、Letrozole处理组(IR7d+LIP+Let)和tatCN21处理组(IR7d+tat CN21)。采用四动脉结扎法建立全脑缺血模型(Global Cerebral Ischemia,GCI);结扎近心端后肢股动脉进行肢体缺血后处理(Limb Ischemia Postconditioning,LIP);2给药方法:Letrozole(30μg/d,共4d)与tat CN21(50μg/只)在大鼠缺血后3h进行侧脑室给药;3实验方法与检测指标:1)Morris水迷宫检测大鼠认知功能与空间记忆能力。2)Western Blot技术检测海马CA1区PSD95(Postsynaptic density protein 95)、Aromatase、CaMKⅡα/p-CaMKⅡα、Ca V1.2(Voltage-dependent L-type calcium channel subunit alpha-1C)等相关蛋白表达水平。3)免疫荧光染色观察脑冰冻切片海马CA1区相关蛋白表达及定位。结果1 LIP上调IR7d大鼠海马CA1区Aromatase表达和BDE2水平。Western blot结果显示:IR3h各组Aromatase蛋白表达无明显变化,IR3d大鼠海马CA1区Aromatase蛋白表达显著增加(P<0.05),而IR7d组大鼠海马CA1区蛋白表达显著降低,LIP处理后Aromatase蛋白表达又显著上调(P<0.05)。免疫荧光染色结果显示,IR7d大鼠海马CA1区E2免疫荧光强度显著降低,而LIP显著增强了E2免疫荧光强度,Letrozole逆转了LIP的影响(P<0.05)。2 LIP调控缺血大鼠海马CA1区星形胶质细胞标志蛋白的表达。Aromatase与Neu N/GFAP免疫荧光双染色结果显示,缺血后Aromatase主要定位于星形胶质细胞,但LIP处理后Aromatase主要定位在神经元;GFAP分别与C3或S100A10免疫荧光双染色结果显示,与Sham组相比,IR7d组GFAP与C3免疫荧光强度均显著增加,并呈现C3与GFAP较强的共定位,S100A10免疫荧光强度显著降低,且少见S100A10与GFAP的免疫共定位,LIP处理后C3与GFAP荧光强度降低,共定位减少,S100A10荧光强度增加,与GFAP则存在较强的共定位。Western blot结果与免疫荧光染色结果一致。3 LIP保护大鼠海马CA1区缺血神经元,改善缺血大鼠的空间记忆能力。存活神经元marker Neu N的免疫荧光染色显示,Sham和Sham+LIP组海马CA1区神经元形态良好,而IR7d组海马CA1区神经元损伤严重,且Neu N阳性细胞数量显著降低(P<0.05);与IR7d组相比,IR7d+LIP组存活神经元数量显著增加(P<0.05),Letrozole给药逆转了LIP对缺血神经元的保护作用。Western blot结果显示:与Sham组相比,IR7d组BDNF、PSD95、p-AKT、p-CREB蛋白水平显著下降(P<0.05),而LIP显著上调了BDNF、p-AKT、p-CREB、PSD95的蛋白表达,Letrozole可逆转LIP的作用。Morris水迷宫实验结果发现,较Sham和Sham+LIP组,IR7d组大鼠探索目标象限时间和穿越原平台的次数显著减少,IR7d+LIP组大鼠探索目标象限时间显著延长,且穿越原平台次数也显著增加,Letrozole废弃了LIP的有益作用,差异均具有统计学意义(P<0.05)。4 Ca V1.2-CaMKⅡα信号参与LIP对缺血大鼠海马CA1区Aromatase的调控。Western Blot结果显示,IR7d组Ca V1.2和p-CaMKⅡα蛋白表达较Sham组显著增加(P<0.05),而LIP显著降低了IR7d的Ca V1.2和p-CaMKⅡα蛋白水平(P<0.05),给予Letrozole后,Ca V1.2和p-CaMKⅡα蛋白表达水平又显著升高(P<0.05)。各组CaMKⅡα的蛋白表达不变。5 tat CN21对缺血大鼠海马CA1区神经元的保护作用。Western blot结果显示,tat CN21处理后p-Ca MKⅡα蛋白表达较IR7d显著降低;免疫荧光染色结果显示,tat CN21处理后显著降低了IR7d海马CA1区GFAP的荧光强度,增强了Aromatase和E2的免疫荧光强度,Western blot分析与免疫荧光染色结果一致。tat CN21显著上调了促生存通路蛋白BDNF、p-CREB的蛋白水平,同时显著增加了突触蛋白Spinophilin和PSD95的蛋白表达。结论1 LIP上调了IR7d海马CA1区Aromatase-BDE2的表达。2 LIP调控IR7d大鼠海马CA1区星形胶质细胞的过度激活以及分型。3 LIP保护IR7d海马CA1区受损神经元,改善了大鼠空间记忆能力。4 Ca V1.2-CaMKⅡα信号参与了LIP对Aromatase的调控。图 17 幅;表 3 个;参 134 篇。