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心脏骤停后心肺复苏中脑功能能否恢复是衡量复苏成败的关键。目前,国内外的研究也比较集中在以脑复苏为重点的后期复苏或延续生命支持。神经元缺氧损伤是心跳骤停脑缺血缺氧损伤的重要病理生理过程,主要包括低氧损伤继发坏死,包括自由基损伤和细胞内钙超载的再灌注损伤,兴奋性氨基酸释放,神经元凋亡等。δ阿片受体的器官保护作用是近年来阿片受体研究的热点,研究发现δ阿片受体与神经元缺血缺氧损伤有密切的关系。DADLE是美国SIGMA公司人工合成的一种非选择性δ阿片受体激动剂,可以同时激动δ<,1>和δ<,2>受体。因能模拟缺血预处理对心肌的保护作用,DADLE已作为研究IPC的一种“工具”药物。在体外培养神经元实验中,研究数据表明δ阿片受体激动剂激动剂而不是μ阿片受体激动剂或者к阿片受体激动剂具有保护神经元和使易损害神经元在谷氨酸兴奋毒性下存活。然而,脑缺血缺氧损伤是多种机制参与的复杂过程,为了更接近体内神经元缺氧损伤机制,近年来研究者们开始探讨δ阿片受体对体外培养神经元抗物理缺氧损伤的影响,本研究中利用体外培养大鼠皮质神经元,改变细胞培养环境的氧浓度模拟体内缺氧损伤,探讨δ阿片受体激动剂DADLE对于体外培养的皮质神经元抗物理缺氧损伤的是否具有保护作用。此外针对脑缺血缺氧损伤的机制,还将初步探讨δ阿片受体激动剂DADLE对体外培养皮质神经元抗缺氧损伤的保护作用机制:1,是否影响细胞葡萄糖/能量代谢水平,从而改善细胞缺氧损伤时的能量耗竭;2,针对兴奋性毒性学说,已知δ阿片受体对兴奋性谷氨酸的释放和清除均有影响,然而兴奋性毒性作用最重要的还是取决于谷氨酸受体的表达,特别是NMDAR1的表达,本研究中初步探讨了影响神经元NMDAR1的表达是否为δ阿片受体激动剂DADLE在对体外培养皮质神经元抗缺氧损伤保护作用的机制之一。
研究目的:
本实验采用原代培养的新生大鼠皮质神经元,建立体外模拟缺氧损伤模型,研究δ阿片受体激动剂DADLE对神经元缺氧损伤的影响及其可能的机制,为神经元缺氧损伤治疗提供一条新思路。
材料与方法:
将体外培养8天的大鼠皮质神经元进行MAP2免疫荧光鉴定后,随机分为4组:即为缺氧组;缺氧+DADLE(终浓度为10 μmol/L)预处理组;对照组;对照+DADLE预处理组。缺氧细胞置入三气培养箱内(气体成分含量分别为:94﹪N<,2>,1﹪O<,2>,5﹪CO<,2>)72小时,箱内温度为37℃。随后对神经元损伤程度进行评价:用hochest33258核染色法,置于紫色荧光显微镜下观察,随机选取5个400倍扩大视野计数细胞存活率;对各组细胞进行细胞乳酸脱氢酶LDH漏出量检测;检测各组细胞上清液葡萄糖水平评价其葡萄糖/能量代谢状况;检测各组细胞N-甲基-D-天门冬氨酸受体1(NMDAR1)mRNA含量探讨其可能作用机制。
结果:
皮质神经元培养8天后,经MAP2免疫荧光鉴定为90﹪细胞为神经元。用hochest33258核染色法计数其细胞存活率示DADLE预处理缺氧细胞组细胞存活率较未处理缺氧细胞组高(P<0.05),细胞乳酸脱氢酶漏出量在DADLE预处理+缺氧组较缺氧组减少(P<0.05),上述结果提示经DADLE预处理可减轻皮质神经元缺氧损伤;DADLE预处理+缺氧组细胞上清液葡萄糖水平较缺氧组高(P=0.05),提示DADLE预处理皮质神经元使其缺氧时葡萄糖/能量代谢需求降低;DADLE预处理后缺氧神经元的NMDAR1受体mRNA含量较未经处理的缺氧损伤神经元的要降低(P<0.05),提示DADLE预处理对神经元抵抗缺氧损伤的保护作用机制中,可能有通过降低NMDAR1受体表达来阻断谷氨酸的神经元兴奋性毒性作用。
结论:
(1) δ阿片受体激动剂DADLE对体外培养的大鼠皮质神经元抗缺氧损伤具有保护作用;
(2) δ阿片受体激动剂DADLE降低缺氧皮质神经元葡萄糖/能量代谢需求,减轻缺氧损伤时细胞的葡萄糖侑邑量代谢障碍,可能是其保护缺氧皮质神经元的作用机制之一;
(3) δ阿片受体激动剂DADLE降低缺氧时皮质神经元谷氨酸受体NMDAR1的mRNA水平,减轻谷氨酸的神经元兴奋性毒性作用,可能是其保护缺氧皮质神经元的作用机制之一。