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目的:观察γ-羟基丁酸受体(gamma-hydroxybutyric acid receptor,GHBR)在大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤中的作用及可能机制,为临床治疗缺血性脑损伤寻找新的靶标。
方法:选取成年雄性SD大鼠,体重260±20g,随机分为8组。分别为假手术组(Sham组),模型组(Isc/R组),NCS-356 160μg/kg组(N1组),NCS-356 320μg/kg组(N2组),NCS-356 640μg/kg组(N3组),NCS-382(640μg/kg)组,NCS-382640μg/kg+NCS-356 640μg/kg(NCS-382+N3)组,尼莫地平600μg/kg组(Nim组)。采用改良的Longa法制备大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型。各组均于缺血前30min和再灌注0时两次经侧脑室给药,Sham组和Isc/R组给予等体积的生理盐水。缺血2h复灌2h后动物进行Zea Longa法神经功能评分,复灌24h后,
实验分两部分:
第一部分用TTC染色法测定大鼠脑梗死体积,应用免疫组织化学染色法测定大鼠缺血侧大脑皮质Bax,Bc1-2,Caspase-3蛋白的表达,应用流式细胞仪测定细胞凋亡百分率;
第二部分应用流式细胞仪测定神经细胞内游离钙离子浓度,采用分光光度法测定大鼠大脑缺血侧皮质中总一氧化氮合酶(tNOS),诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性和一氧化氮(NO)含量;应用放射免疫法测定大鼠大脑缺血侧皮质中环磷酸鸟苷(cGMP)含量。
结果:
1.NCS-356在MCAO大鼠再灌注损伤中的作用
1.1 NCS-356对MCAO大鼠神经功能和脑梗死体积的影响
Isc/R组大鼠神经功能评分,脑梗死体积明显高于Sham组(P<0.01);N3组,Nim组则明显低于Isc/R组(P<0.05);NCS-382组与Isc/R比较,NCS-382+N3组与NCS-382组比较均无统计学差异(均P>0.05)。
1.2 NCS-356对MCAO大鼠大脑皮质Bcl-2,Bax,Caspase-3蛋白表达及细胞凋亡百分率的影响
在MCAO大鼠大脑皮质,Isc/R组Bcl-2,Bax,Caspase-3阳性细胞表达,细胞凋亡百分率均显著高于Sham组(均P<0.01),而Bcl-2/Bax比值显著低于Sham组(P<0.01);N1,N2,N3,Nim组Bcl-2阳性细胞的表达和Bcl-2/Bax比值均较Isc/R组升高P<0.05,P<0.01,P<0.01,P<0.01);N2,N3,Nim组Bax,Caspase-3阳性细胞表达均较Isc/R组降低(均P<0.05,P<0.01,P<0.01),细胞凋亡百分率均较Isc/R组降低(均P<0.01)。单用GHBR拮抗剂NCS-382后,以上各指标值与Isc/R组接近(均P>0.05);NCS-382+N3组与NCS-382组也基本接近(P>0.05)。NCS-382+N3组Bcl-2阳性细胞数和Bcl-2/Bax比值较N3组降低(均P<0.05),Bax,Caspase-3阳性细胞表达,细胞凋亡百分率均较N3组增高(均P<0.05,P<0.01)。
2 NCS-356对MCAO大鼠的脑保护作用机制
2.1 NCS-356对MCAO大鼠缺血再灌注损伤皮质神经元内游离Ca<2+>含量的影响Isc瓜组神经细胞内游离Ca<2+>浓度较Sham组明显升高(P<0.01).N1,N2,N3和Nim组的Ca<2+>含量低于Isc/R组(P>0.05,P<0.05,P<0.01,P<0.01);NCS-382组Ca<2+>含量与Isc/R 组接近(P>0.05);NCS-382+N3组Ca<2+>含量与NCS-382组也基本接近(P>0.05),但比N3组升高(P<0.01)。
2.2 NCS-356对MCAO大鼠缺血再灌注损伤皮质cGMP含量的影响 Isc瓜组cGMP较Sham组明显升高(P<0.01);N3组和Nim组的cGMP含量均低于Isc/R组(均P<0.05);NCS-382组的cGMP含量与Isc/R组接近(P>0.05);NCS-382+N3组的cGMP含量与NCS-382组接近(P>0.05),与N3组比较显著升高(P<0.05)。
2.3 NCS-356对MCAO大鼠缺血再灌注损伤皮质tNOS,iNOS活性及NO含量的影响 Isc/R组tNOS,iNOS活性及NO含量均显著高于Sham组(均P<O.01);N2,N3,Nim组能降低iNOS活性和NO含量(P<0.05,P<O.01,P<0.01);N3,Nim组tNOS活性低于Isc/R组(P<0.05)。NCS-382+N3组各指标值较N3组不同程度地升高(均P浓度,抑制tNOS,iNOS活性,减少NO及cGMP含量,提示激动GHBR对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用可能与GHBR-Go-Ca<2+>-NO-cGMP这条信号转导通路有关。