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第一部分:Maresin 1 (MaRl)减轻小鼠脑缺血再灌注早期炎症性损伤目的:探讨不同剂量MaRl对小鼠脑缺血再灌注早期炎症反应的影响方法:采用线栓法(middle cerebral artery occlusion, MCAO)阻断小鼠大脑中动脉起始部,1小时候后拔出线栓,模拟脑缺血再灌注。75只健康雄性C57小鼠随机分为5组(n=15):(1)sham组:小鼠行麻醉和颈部血管分离操作与其他组相同,但不插入线栓,术后1小时侧脑室注射生理盐水2.5ul; (2) MCAO组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射生理盐水2.5ul; (3)MCAO+0.1ng MaRl组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaRl0.1ng; (4)MCAO+lngMaRl组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaRl 1ng;(5)MCAO+10ng MaR1组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaR1 10ng.再灌注后不同时间点取材,如无特殊说明,取材部位为缺血侧皮层,靠近梗死周边部分。采用TTC染色、H&E染色、FJ染色、TUNEL染色评估脑梗死和组织损伤,神经行为学评分评估功能学改变,免疫荧光技术检测中性粒细胞浸润、胶质细胞激活情况,分光光度计检测脑组织中髓过氧化物酶含量。ELISA法检测脑组织中细胞因子含量,Western Blotting技术检测突触相关蛋白的表达水平。结果:MCAO组小鼠脑缺血再灌注后,与sham组小鼠相比,再灌注24小时后缺血侧有明显的梗死,染色显示有组织破坏、神经细胞空泡变性伴随炎症细胞浸润,出现较多的细胞凋亡与坏死(P<0.001),再灌注48小时,72小时的神经功能有明显缺陷(P<0.001),突触相关蛋白表达显著减少(P<0.05);炎症因子水平、中性粒细胞浸润和胶质细胞激活明显升高(P<0.01)。MCAO术后给予MaRl 1ng可显著减小梗死体积(P<0.01),保护脑组织结构与神经元,减轻细胞死亡(P<0.01)与神经功能受损(P<0.01)。降低炎症因子水平(P<0.01),抑制胶质细胞激活和中性粒细胞浸润和髓过氧化物酶释放。手术后给予0.1ngMaRl有轻微的保护作用但无统计学意义,10ngMaRl组无保护作用,各项指标与MCAO组几乎无差异。数据用均数±标准误显示,数据的分析比较采用GraphPad Prism 5.0.软件,使用单因素方差分析,两组间比较采用Student-Newman-Keuls (SNK)法,P<0.05认为有统计学差异。结论:MCAO手术可成功构建脑缺血再灌注模型,各项监测指标显示缺血侧有明显的损伤梗死和炎症反应,侧脑室注射MaR1最佳剂量为1ng时,可显著减轻小鼠脑缺血再灌注早期的炎症反应,从而达减轻脑损伤。第二部分:Maresin1减轻小鼠脑缺血再灌注炎症反应的机制研究目的:研究MaRl作用于早期脑缺血再灌注炎症反应可能的机制或通路方法:线栓法建立小鼠大脑中动脉缺血再灌注模型。实验分为AB两部分,A部分30只健康雄性C57小鼠随机分为5组(n=6):(1) sham组:小鼠行麻醉和颈部血管分离操作与其他组相同,但不插入线栓,术后1小时侧脑室注射生理盐水2.5u1:(2)MCAO组:小鼠行MCA O手术,再灌注开始时侧脑室注射生理盐水2.5u1;(3)MCAO+0.1ng MaR1组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaR1 0.1ng; (4)MCAO+1ngMaRl组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaR1 1ng; (5) MCAO+10ngMaR1组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaRl10ng。再灌注24小时施行安乐死并取材,免疫荧光技术检测核转录因子NF-kB P65亚单位在胞质胞核的分布情况,Western Blotting技术检测NF-kB P65蛋白磷酸化乙酰化水平SIRT, Bax和Be12水平,以及P65蛋白在胞核胞质的表达情况。B部分48只健康雄性C57小鼠随机分为4组(n=12):(1)MCAO组:手术前第5天,第3天,第1天分别腹腔注射一次1%DMSO溶剂对照液,一共注射三次。小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射生理盐水2.5u1;(2) MCAO+1ng MaRl组:手术前第5天,第3天,第1天分别腹腔注射一次1%DMSO溶剂对照液,一共注射三次。小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaRl 1ng; (3) MCAO+lng MaRl+EX527组:手术前第5天,第3天,第1天分别腹腔注射一次SIRT1抑制剂EX527(5mg/kg),一共注射三次。小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaRl lng;(4)MCAO+ EX527组:手术前第5天,第3天,第1天分别腹腔注射一次SIRT1抑制剂EX527 (5mg/kg),一共注射三次。小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射生理盐水2.5u1。再灌注24小时后取材,采用TTC染色,H&E染色,FJ染色评估缺血侧脑梗死体积和组织损伤,ELISA检测脑组织炎症因子TNF-α,IL-1β的含量,Western Blotting技术检测SIRT1,乙酰化(acetylation, ac)-NF-κB, Bcl2,Bax蛋白的表达水平。数据分析同第一部分结果:A部分缺血再灌注后,MCAO组小鼠Western Blotting与免疫荧光显示,核转录因子NF-κB P65入核明显增多(P<0.001),P65磷酸化增多(P<0.001),同时乙酰化水平增高(P<0.01)。SIRT1蛋白表达下降(P<0.01)。促凋亡因子Bax蛋白水平显著升高,抗凋亡因子Bc12下降(P<0.01);MaRl明显抑制MCAO引起的P65的核转位(P<0.001),降低p65磷酸化和乙酰化水平(P<0.001),同时逆转Bax与Be12的趋势,上调SIRT1的表达。B部分实验,在MCAO造模前预注射SIRT1抑制剂EX527,再给予MaR1,与MCAO+MaRl组相比,SIRT1蛋白水平下降,乙酰化P65增多,促凋亡蛋白Bax增多抗凋亡蛋白Bc12减少;梗死体积有所增大,神经损伤加重,但仍比MCAO造模组损伤轻,MCAO+EX527组与MCAO组无明显差别。上述结果说明SIRT1抑制剂使乙酰化NF-κB增多,可部分阻断MaRl的保护作用。结论:MaR1对小鼠脑缺血再灌注早期炎症损伤的保护作用可能部分是通过SIRTI-NF-κB通路实现的。第三部分:Maresin1对小鼠脑缺血再灌注血脑屏障的影响目的:研究MaRl对小鼠脑缺血再灌注血脑屏障损伤是否有保护作用。方法:MCAO造模方法同前面部分(n=15),实验分组:(1)sham组:小鼠行麻醉和颈部血管分离操作与其他组相同,但不插入线栓,术后1小时侧脑室注射生理盐水2.5ul; (2) MCAO组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射生理盐水2.5u1-(3) MCAO+MaRl组:小鼠行MCAO手术,再灌注开始时侧脑室注射MaRl 0.1ng,或lng,或10ng。再灌注24小时取材。检测脑组织干湿重比,静脉注射依文思蓝评估血脑屏障通透性,明胶酶谱分析脑组织中基质金属蛋白酶MMP9的活性,免疫捕获技术检测MM3活性,Western Blotting技术分析zo-1,claudin5,MMP9在脑组织中蛋白表达水平,免疫荧光检测血脑屏障组成蛋白zo-1,claudin5的表达趋势与细胞定位。统计学方法同第一部分。结果:缺血再灌注处理后,缺血侧脑组织含水量明显增加(P<0.001),依文思蓝渗出明显,即血脑屏障通透性增加(P<0.01),基质金属蛋白酶MMP9和MMP3活性明显升高,血脑屏障组成蛋白zo-1,claudin5表达下降,MM9表达升高(P<0.01),免疫荧光显示趋势大致与Western结果一致。MaRl最佳剂量为lng时,可显著降低脑缺血再灌注引起的脑水肿和依文思蓝渗出(P<0.05),抑制MM9和MM3的激活,降低MMP9的蛋白表达水平(P<0.01),提高血脑屏障组成蛋白zo-1,claudin5的表达(P<0.01)。结论:脑缺血再灌注损伤后,MaR1可保护血脑屏障组成蛋白,抑制基质金属蛋白酶活性,从而降低血脑屏障通透性,改善脑水肿达到脑保护作用。