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第一部分运动训练可介导下调Caveolin-1减轻幼龄大鼠脑缺血/再灌注损伤
目的
探讨在幼龄大鼠脑I/R损伤后,运动训练的神经保护作用与Caveolin-1之间的关系。
方法
选取清洁级雄性SD大鼠82只,23-25日龄,体重80g。大鼠随机分为假手术组(Sham-operated,S7/S14,n=13)、模型组(Model,M7/M14,n=23)、模型训练组(ExerciseModel,EM7/EM14,n=23)、Caveolin-1抑制剂模型组(Caveolin-1InhibitorModel,IM7/IM14,n=23)共4组。采用改良线栓法制作幼龄大鼠脑缺血再灌注模型。IM组大鼠于再灌注后立刻及以后每隔24h腹腔注射Caveolin-1特异性抑制剂Daidzein(0.4mg/kg/days.c.)1次,S、M及EM组均注射等量生理盐水对照。EM组大鼠于再灌注后2天开始进行跑台训练,观察至7天或14天。每组大鼠均于再灌注后1、7、14天进行神经行为学评分,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7、14天行2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色计算脑梗死体积,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7、14天行WesternBlot法检测缺血侧脑组织Caveolin-1表达量,于再灌注后7天行WesternBlot法检测缺血侧脑组织Caspase3、Bcl-2、Bax表达量,每组随机选取3只大鼠于再灌注后7天行TUNEL染色检测缺血侧脑组织凋亡细胞阳性率,TUNEL染色剩余组织行HE染色观察缺血侧脑组织病理学结构变化。
结果
1、缺血侧脑组织Caveolin-1的表达
脑I/R损伤后7天以及14天,与同时期S组相比,M组Caveolin-1表达明显增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,IM组Caveolin-1表达减少,差异具有统计学意义(P<0.001),说明Caveolin-1抑制剂抑制成功;与同期M组比较,EM组Caveolin-1表达减少,差异具有统计学意义(P<0.01)。
2、神经行为学评分结果
大鼠脑I/R损伤后1天,与同时期S组比较,M组神经行为学评分明显增加,差异有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,EM组和IM组神经行为学评分均无统计学差异(P>0.05)。大鼠脑缺血再灌注后7天以及14天,与同时期S组比较,M组神经行为学评分明显增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,EM组神经行为学评分降低,差异具有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,IM组神经行为学评分也降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。
3、TTC染色结果
大鼠脑I/R损伤后7、14天,S组脑组织未见任何白色梗死灶,其余各组均可见不同大小的白色梗死灶或者脑组织液化坏死后留下的缺陷。与同时期M组比较,EM组梗死面积减少,差异具有统计学意义(P<0.01);与同时期M组比较,IM组梗死面积也减少,差异具有统计学意义(P<0.001)。
4、HE染色
大鼠脑I/R损伤后7天,S组脑组织皮质神经元排列整齐,细胞质丰富,无间质水肿,细胞核清晰;M组缺血侧脑组织神经细胞排列紊乱,细胞萎缩,出现大液泡和核碎裂;与M组比较,EM组和IM组脑组织的病理损伤有不同程度的减轻,神经元排列更规则,细胞水肿更不明显。
5、缺血侧脑组织凋亡的检测
大鼠脑I/R损伤后7天,与S组比较,M组Caspase3表达明显升高,差异具有统计学差异(P<0.001);与M组比较,EM组和IM组Caspase3表达均降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。与S组比较,M组Bcl-2/Bax比值明显降低,差异具有统计学差异(P<0.01);与M组比较,EM组和IM组Bcl-2/Bax比值均增加,差异具有统计学意义(P<0.01)。与S组比较,M组中TUNEL细胞凋亡指数明显增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与M组比较,EM组和IM组TUNEL细胞凋亡指数降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。
结论
运动训练可介导下调Caveolin-1减轻幼龄大鼠脑I/R损伤。
第二部分运动训练可介导下调Caveolin-1依赖的跨细胞运输减轻幼龄大鼠脑缺血/再灌注损伤
目的
探讨在幼龄大鼠脑I/R损伤后,运动训练的神经保护作用是否与下调Caveolin-1依赖的跨细胞运输有关。
方法
选取清洁级雄性SD大鼠52只,23-25日龄,体重80g。大鼠随机分为假手术组(Sham-operated,S7,n=13)、模型组(Model,M7,n=13)、模型训练组(ExerciseModel,EM7,n=13)、Caveolin-1抑制剂模型组(Caveolin-1InhibitorModel,IM7,n=13)共4组。采用改良线栓法制作幼年大鼠脑缺血再灌注模型。IM组大鼠于再灌注后立刻及以后每隔24h腹腔注射Caveolin-1特异性抑制剂Daidzein(0.4mg/kg/days.c.)1次,S、M及EM组均注射等量生理盐水对照。EM组大鼠于再灌注后2天开始进行跑台训练,观察至7天。每组随机选取3只大鼠于再灌注后7天用透射电镜观察缺血侧脑组织中血管内皮细胞囊泡数量以及血管旁水肿情况,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7天用伊文思蓝检测血脑屏障渗透率,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7天用干湿重法检测脑含水率。
结果
1、缺血侧脑组织中血管内皮细胞囊泡数量
用透射电镜观察缺血侧脑组织中血管内皮细胞内的囊泡。S组大鼠中基本没有观察到囊泡,大鼠脑缺血再灌注损伤后7天,M组大鼠缺血侧脑组织血管内皮细胞中可以观察到大量的囊泡;与M组比较,IM组大鼠囊泡数量减少,不仅证明Caveolin-1抑制剂注射成功,也证明大鼠脑缺血再灌注损伤后缺血侧脑组织血管内皮细胞中增加的囊泡主要是Caveolin-1性质的;与M组比较,EM组大鼠囊泡数量减少。
2、伊文思蓝渗透率
大鼠I/R损伤后7天,与S组比较,M组伊文思蓝渗透率明显升高,差异具有统计学差异(P<0.001);与M组比较,EM组伊文思蓝渗透率降低,差异具有统计学意义(P<0.001);与M组比较,IM组伊文思蓝渗透率降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。
3、脑水肿
用投射电镜观察缺血侧脑组织中血管旁水肿情况。S组大鼠血管旁组织清晰,无水肿,大鼠脑缺血再灌注后7天,M组大鼠缺血侧脑组织血管旁边出现严重水肿;与M组比较,IM组和EM组血管旁水肿程度减轻。用干湿重法检测脑含水率,大鼠脑缺血再灌注损伤后7天,与S组比较,M组大鼠脑含水率增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与M组比较,EM组大鼠脑含水率降低,差异具有统计学意义(P<0.05);与M组比较,IM组大鼠脑含水率降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。
结论
运动训练可介导下调Caveolin-1依赖的跨细胞运输减轻幼龄大鼠脑I/R损伤。
目的
探讨在幼龄大鼠脑I/R损伤后,运动训练的神经保护作用与Caveolin-1之间的关系。
方法
选取清洁级雄性SD大鼠82只,23-25日龄,体重80g。大鼠随机分为假手术组(Sham-operated,S7/S14,n=13)、模型组(Model,M7/M14,n=23)、模型训练组(ExerciseModel,EM7/EM14,n=23)、Caveolin-1抑制剂模型组(Caveolin-1InhibitorModel,IM7/IM14,n=23)共4组。采用改良线栓法制作幼龄大鼠脑缺血再灌注模型。IM组大鼠于再灌注后立刻及以后每隔24h腹腔注射Caveolin-1特异性抑制剂Daidzein(0.4mg/kg/days.c.)1次,S、M及EM组均注射等量生理盐水对照。EM组大鼠于再灌注后2天开始进行跑台训练,观察至7天或14天。每组大鼠均于再灌注后1、7、14天进行神经行为学评分,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7、14天行2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色计算脑梗死体积,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7、14天行WesternBlot法检测缺血侧脑组织Caveolin-1表达量,于再灌注后7天行WesternBlot法检测缺血侧脑组织Caspase3、Bcl-2、Bax表达量,每组随机选取3只大鼠于再灌注后7天行TUNEL染色检测缺血侧脑组织凋亡细胞阳性率,TUNEL染色剩余组织行HE染色观察缺血侧脑组织病理学结构变化。
结果
1、缺血侧脑组织Caveolin-1的表达
脑I/R损伤后7天以及14天,与同时期S组相比,M组Caveolin-1表达明显增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,IM组Caveolin-1表达减少,差异具有统计学意义(P<0.001),说明Caveolin-1抑制剂抑制成功;与同期M组比较,EM组Caveolin-1表达减少,差异具有统计学意义(P<0.01)。
2、神经行为学评分结果
大鼠脑I/R损伤后1天,与同时期S组比较,M组神经行为学评分明显增加,差异有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,EM组和IM组神经行为学评分均无统计学差异(P>0.05)。大鼠脑缺血再灌注后7天以及14天,与同时期S组比较,M组神经行为学评分明显增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,EM组神经行为学评分降低,差异具有统计学意义(P<0.001);与同时期M组比较,IM组神经行为学评分也降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。
3、TTC染色结果
大鼠脑I/R损伤后7、14天,S组脑组织未见任何白色梗死灶,其余各组均可见不同大小的白色梗死灶或者脑组织液化坏死后留下的缺陷。与同时期M组比较,EM组梗死面积减少,差异具有统计学意义(P<0.01);与同时期M组比较,IM组梗死面积也减少,差异具有统计学意义(P<0.001)。
4、HE染色
大鼠脑I/R损伤后7天,S组脑组织皮质神经元排列整齐,细胞质丰富,无间质水肿,细胞核清晰;M组缺血侧脑组织神经细胞排列紊乱,细胞萎缩,出现大液泡和核碎裂;与M组比较,EM组和IM组脑组织的病理损伤有不同程度的减轻,神经元排列更规则,细胞水肿更不明显。
5、缺血侧脑组织凋亡的检测
大鼠脑I/R损伤后7天,与S组比较,M组Caspase3表达明显升高,差异具有统计学差异(P<0.001);与M组比较,EM组和IM组Caspase3表达均降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。与S组比较,M组Bcl-2/Bax比值明显降低,差异具有统计学差异(P<0.01);与M组比较,EM组和IM组Bcl-2/Bax比值均增加,差异具有统计学意义(P<0.01)。与S组比较,M组中TUNEL细胞凋亡指数明显增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与M组比较,EM组和IM组TUNEL细胞凋亡指数降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。
结论
运动训练可介导下调Caveolin-1减轻幼龄大鼠脑I/R损伤。
第二部分运动训练可介导下调Caveolin-1依赖的跨细胞运输减轻幼龄大鼠脑缺血/再灌注损伤
目的
探讨在幼龄大鼠脑I/R损伤后,运动训练的神经保护作用是否与下调Caveolin-1依赖的跨细胞运输有关。
方法
选取清洁级雄性SD大鼠52只,23-25日龄,体重80g。大鼠随机分为假手术组(Sham-operated,S7,n=13)、模型组(Model,M7,n=13)、模型训练组(ExerciseModel,EM7,n=13)、Caveolin-1抑制剂模型组(Caveolin-1InhibitorModel,IM7,n=13)共4组。采用改良线栓法制作幼年大鼠脑缺血再灌注模型。IM组大鼠于再灌注后立刻及以后每隔24h腹腔注射Caveolin-1特异性抑制剂Daidzein(0.4mg/kg/days.c.)1次,S、M及EM组均注射等量生理盐水对照。EM组大鼠于再灌注后2天开始进行跑台训练,观察至7天。每组随机选取3只大鼠于再灌注后7天用透射电镜观察缺血侧脑组织中血管内皮细胞囊泡数量以及血管旁水肿情况,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7天用伊文思蓝检测血脑屏障渗透率,每组随机选取5只大鼠于再灌注后7天用干湿重法检测脑含水率。
结果
1、缺血侧脑组织中血管内皮细胞囊泡数量
用透射电镜观察缺血侧脑组织中血管内皮细胞内的囊泡。S组大鼠中基本没有观察到囊泡,大鼠脑缺血再灌注损伤后7天,M组大鼠缺血侧脑组织血管内皮细胞中可以观察到大量的囊泡;与M组比较,IM组大鼠囊泡数量减少,不仅证明Caveolin-1抑制剂注射成功,也证明大鼠脑缺血再灌注损伤后缺血侧脑组织血管内皮细胞中增加的囊泡主要是Caveolin-1性质的;与M组比较,EM组大鼠囊泡数量减少。
2、伊文思蓝渗透率
大鼠I/R损伤后7天,与S组比较,M组伊文思蓝渗透率明显升高,差异具有统计学差异(P<0.001);与M组比较,EM组伊文思蓝渗透率降低,差异具有统计学意义(P<0.001);与M组比较,IM组伊文思蓝渗透率降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。
3、脑水肿
用投射电镜观察缺血侧脑组织中血管旁水肿情况。S组大鼠血管旁组织清晰,无水肿,大鼠脑缺血再灌注后7天,M组大鼠缺血侧脑组织血管旁边出现严重水肿;与M组比较,IM组和EM组血管旁水肿程度减轻。用干湿重法检测脑含水率,大鼠脑缺血再灌注损伤后7天,与S组比较,M组大鼠脑含水率增加,差异具有统计学意义(P<0.001);与M组比较,EM组大鼠脑含水率降低,差异具有统计学意义(P<0.05);与M组比较,IM组大鼠脑含水率降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。
结论
运动训练可介导下调Caveolin-1依赖的跨细胞运输减轻幼龄大鼠脑I/R损伤。