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研究背景缺血性脑卒中是脑部神经系统疾病中最常见的类型之一,通常由血管病变诱发的颅内供血量减少所致,并导致颅内中枢神级受损,继而导致患者脑神经组织出现坏死和功能缺失。在缺血性脑卒中病理环节和预后中,神经细胞的存活是关键的因素。其中,缺血所诱导的神经细胞凋亡和神经炎症水平,是影响神经细胞存活的核心环节之一。因此,立足神经炎症和神经细胞凋亡的临床基础研究,筛选缺血性脑卒中的临床治疗和预后靶点,成为缺血性脑卒中研究的主流方向之一。转录因子是细胞内信号转导的关键枢纽,可通过接受细胞内外信号后,由细胞质内进入细胞核参与靶基因的转录调控,从而启动细胞内信号的应答,因此参与了细胞凋亡和炎症等多种生命活动环节。在缺血性脑卒中的病变环节中,转录因子Egr2和Egr4成为了潜在的临床治疗靶点之一。然而针对转录因子Egr2和Egr4在缺血性脑卒中中的作用和机制尚不清楚。尤其Egr2和Egr4是否通过调控神经炎症和神经细胞凋亡,从而参与缺血性脑卒中神经细胞存活,成为了进一步分析Egr2和Egr4在缺血性脑卒中病变中作用的关键问题。因此,本研究通过数据库分析Egr2、Egr4与缺血性脑卒中的相关性,通过构建大鼠缺血性脑卒中模型(MCAO),同时应用腺病毒构建Egr2过表达、Egr4过表达、Egr2+Egr4过表达大鼠模型,应用TTC染色、神经功能损伤评分、尼氏染色、qRT-PCR分析、WB检测和ELSIA检测等实验方法整体分析Egr2、Egr4在缺血性脑卒中病变环节中的作用和机制,为缺血性脑卒中的研究提供进一步的基础和新的方向。第一部分目的:筛选缺血性脑卒中临床诊疗的靶点,并分析Egr2和Egr4在缺血性脑卒中大鼠的脑组织中的表达变化规律。方法:应用生物信息学方法分析缺血性脑卒中病理环节中差异表达的基因。应用实验动物为大鼠(品系为Wistar,雄性,SPF级),在实验中心开展缺血性脑卒中大鼠(MCAO)的造模相关工作,大鼠麻醉后行手术前处理、颈动脉分离手术、颈动脉手术和术后处理,构建缺血性脑卒中大鼠(MCAO)模型。应用神经功能损伤评分(NSS评分)分析不同组别大鼠的神经功能受损情况;应用TTC染色分析不同组别大鼠的脑梗死变化;应用尼氏(Nissl)染色分析不同组别大鼠脑组织中神经细胞的存活变化;应用western blot法检测不同组别大鼠脑组织中Egr2、Egr4蛋白的表达;应用qRT-PCR检测大鼠脑组织中Egr2、Egr4的基因表达。结果:1.生物信息学分析的结果表明,Egr2和Egr4是缺血性脑卒中的差异表达基因,且具备靶向基因分析的潜力。2.神经功能损伤评分(NSS评分)结果表明:缺血性脑卒中大鼠(MCAO)的脑神经功能损伤评分(NSS评分)均显著高于假手术组大鼠和对照组大鼠,p<0.01。3.TTC染色分析结果表明:缺血性脑卒中大鼠(MCAO)的脑梗死体积显著高于假手术组大鼠和对照组大鼠,p<0.01。4.尼氏(Nissl)染色分析结果表明:缺血性脑卒中大鼠(MCAO)的脑组织中Nissl染色阳性细胞的数量均显著低于假手术组大鼠和对照组大鼠,p<0.01。5.缺血性脑卒中组大鼠脑组织中Egr2和Egr4的蛋白和基因表达量显著低于对照组和假手术组,p<0.01。结论:Egr2和Egr4是缺血性脑卒中临床诊疗的靶点,且在缺血性脑卒中大鼠脑组织中异常低表达。第二部分目的:探索过表达Egr2和Egr4对缺血性脑卒中的保护作用方法:在缺血性脑卒中大鼠(MCAO)构建成功后,应用腺病毒构建Egr2过表达MCAO大鼠、Egr4过表达MCAO大鼠、Egr2+Egr4过表达MCAO大鼠模型。动物模型构建成功后,应用神经功能损伤评分(NSS评分)分析不同组别大鼠的神经功能受损情况;应用TTC染色分析不同组别大鼠的脑梗死变化;应用尼氏(Nissl)染色分析不同组别大鼠脑组织中神经细胞的存活变化;应用western blot法检测不同组别大鼠脑组织中Egr2、Egr4蛋白的表达;应用qRT-PCR检测大鼠脑组织中Egr2、Egr4的基因表达。结果:1.Egr2组和Egr2+Egr4组脑组织中Egr2蛋白和基因的表达显著高于缺血性脑卒中大鼠(MCAO),Egr4组、Egr2+Egr4组中Egr4蛋白和基因的表达显著高于缺血性脑卒中大鼠(MCAO),p<0.01,差异极显著。2.神经功能损伤评分(NSS评分)结果表明:MCAO、Egr2、Egr4、Egr2+Egr4组大鼠的脑神经功能损伤评分(NSS评分)均显著高于假手术组大鼠和对照组大鼠;Egr2、Egr4、Egr2+Egr4组的脑神经功能损伤评分(NSS评分)均显著低于缺血性脑卒中大鼠(MCAO),p<0.01。3.TTC染色分析结果表明:MCAO、Egr2、Egr4、Egr2+Egr4组的脑梗死体积均显著高于假手术组大鼠;Egr2、Egr4、Egr2+Egr4组的脑梗死体积均显著低于缺血性脑卒中大鼠(MCAO),p<0.01。4.尼氏(Nissl)染色分析结果表明:MCAO、Egr2、Egr4、Egr2+Egr4组的脑组织中Nissl染色阳性细胞的数量均显著低于假手术组大鼠;Egr2、Egr4、Egr2+Egr4的脑组织中Nissl染色阳性细胞的数量显著高于缺血性脑卒中大鼠(MCAO),p<0.01。结论:构建过表达Egr2、过表达Egr4和过表达Egr2+Egr4MCAO大鼠模型,过表达Egr2和Egr4,脑梗死体积缩小,神经元数目增加,神经功能恢复。第三部分目的:研究过表达Egr2和Egr4对缺血性脑卒中神经保护的作用机制。方法:应用实验动物为大鼠(品系为Wistar,雄性,SPF级)在实验中心开展缺血性脑卒中大鼠(MCAO)的造模相关工作。动物模型构建成功后,应用western blot法检测不同组别大鼠脑组织中JNK通路相关蛋白p-JNK、p-c-JUN的表达量;采用大鼠腹主动脉采血法获得血清和取得大鼠新鲜脑组织,应用ELISA法检测不同组别大鼠血清和脑组织中炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-a的表达。结果:1.缺血性脑卒中组大鼠脑组织中JNK信号通路相关蛋白p-JNK和p-c-JUN的表达量显著高于对照组和假手术组,p<0.01;Egr2过表达MCAO大鼠、Egr4过表达MCAO大鼠、Egr2+Egr4过表达MCAO大鼠的脑组织中p-JNK和p-c-JUN的表达量低于缺血性脑卒中大鼠(MCAO),p<0.05。2.缺血性脑卒中组大鼠脑组织和血清中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-a的表达量显著高于对照组和假手术组,p<0.01;Egr2过表达MCAO大鼠、Egr4过表达MCAO大鼠、Egr2+Egr4过表达MCAO大鼠的脑组织和血清中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-a的表达量均显著低于缺血性脑卒中大鼠(MCAO),p<0.05。结论:降低的Egr2和Egr4,促使缺血性脑卒中大鼠的JNK信号通路相关蛋白p-JNK、p-c-JUN的表达及炎症,表明激活了 JNK/c-JUN通路。Egr2和Egr4上调可抑制MCAO大鼠p-JNK、p-c-JUN的表达和神经炎症。从而减少了缺血对脑组织和神经元的损伤。