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第一部分大鼠放射性脑损伤模型中NF-κB及ICAM-1表达的动态变化规律目的探讨大鼠放射性脑损伤(radiation-induced brain injury,RBI)模型中核转录因子-κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)及细胞间黏附分子-1(intracellular adhesion molecular-1,ICAM-1)的表达变化的规律,意在从分子水平上探讨RBI发生机制。方法(1)健康SD大鼠随机分为空白对照组及照射组,照射组应用5Mev的电子线做全脑前后对穿垂直照射,总剂量20Gy,建立RBI模型。并做脑组织切片HE染色验证RBI模型建立是否成功。(2)通过实时荧光定量逆转录多聚酶链反应(QRT-PCR)分别检测NF-κB、ICAM-1 m RNA的表达变化。(3)应用酶联免疫吸附试验(Elisa)及蛋白印记实验(Wstern blot)鉴定NF-κB及ICAM-1蛋白的表达变化。(4)进行脑组织切片的免疫组织化学染色,观察海马区域NF-κB及ICAM-1蛋白质表达结果,以及血管内皮细胞ICAM-1表达的强弱。结果(1)一次大剂量20Gy照射SD大鼠全脑组织,可以成功建立RBI模型。(2)RBI模型中NF-κB及ICAM-1的m RNA表达均升高。NF-κB基因的表达在照后第3、7d与空白对照组比较,升高有统计学意义(p<0.05)。ICAM-1基因表达较空白对照组升高,其中照后第1、3、7d表达量升高有统计学意义(p<0.05)。(3)RBI模型中NF-κB和ICAM-1的蛋白质表达均升高。照射后第1d NF-κB蛋白质表达即达到高峰,照后第1、3、7、14d NF-κB蛋白质表达量与空白对照组相比,升高有统计学意义(p<0.05)。RBI模型在照射后第3、7、14d ICAM-1蛋白质表达量升高较空白对照组有统计学意义(p<0.05)。(4)RBI模型组在照后海马区NF-κB及ICAM-1染色呈阳性结果。400倍镜下对NF-κB染色阳性的细胞数进行统计,在照后第1、3、7d NF-κB染色阳性的细胞数量明显高于空白对照组(p<0.05)。对ICAM-1染色阳性的细胞数进行统计,在照后第1、3、7、14d ICAM-1染色阳性的细胞数量显著高于空白对照组(p<0.05)。照后第1d血管内皮细胞ICAM-1表达即出现阳性,至照后第7d血管内皮细胞ICAM-1表达达到阳性最高强度。结论射线可以引起脑组织中NF-κB/ICAM-1通路的活化,此通路可能促进RBI发生发展。第二部分硫酸镁通过NF-κB/ICAM-1通路防治放射性脑损伤机制的初步探讨目的探讨硫酸镁对射线引起的脑组织NF-κB/ICAM-1通路活化的调节作用,研究硫酸镁对RBI防治作用的分子机制。方法(1)腹腔注射10%Mg SO4注射液(大剂量用药组,500mg/kg体重和小剂量用药组,200mg/kg体重)并进行20Gy电子线全脑照射,建立实验用药组模型。(2)利用组织干湿比重法公式,测定模型脑组织含水量。(3)应用伊文思蓝(EB)测定模型血脑屏障(BBB)的通透性及完整性。(4)通过QRT-PCR分别检测Mg SO4干预后NF-κB、ICAM-1 m RNA的表达变化。(5)应用Elisa试剂盒及Western blot鉴定Mg SO4干预后NF-κB及ICAM-1蛋白质的表达变化。(6)进行脑组织切片免疫组织化学染色,观察Mg SO4干预后海马区域NF-κB及ICAM-1蛋白质表达结果,以及血管内皮细胞ICAM-1表达的强弱。结果(1)实验对照组和用药组动物,在照后第7-14d均出现了不同程度的体重下降,与空白对照组相比,下降有统计学意义(p<0.05)。而Mg SO4不增加实验动物体重下降的风险。(2)Mg SO4可以减轻放射线引起的BBB的破坏,减轻脑水肿的发生,且小剂量Mg SO4的减轻程度要优于大剂量的Mg SO4。(3)Mg SO4可以抑制射线引起的NF-κB及ICAM-1 m RNA表达。大剂量Mg SO4抑制NF-κB基因表达,在照射后第7d下降有统计学意义(p<0.05)。小剂量Mg SO4抑制NF-κB基因表达,在照射后第3、7d下降有统计学意义(p<0.05)。大剂量Mg SO4抑制ICAM-1基因表达,在照射后第1d、7d下降有统计学意义(p<0.05)。小剂量Mg SO4抑制ICAM-1基因表达,在照射后第1d、3d、7d下降有统计学意义(p<0.05)。在照射后第7d,小剂量Mg SO4抑制NF-κB及ICAM-1的m RNA表达程度,与大剂量Mg SO4抑制的程度相比,差异有统计学意义(p<0.05)。(5)Mg SO4可以抑制射线引起的NF-κB及ICAM-1蛋白质的表达。大剂量及小剂量Mg SO4抑制NF-κB蛋白质表达,在照射后第1、3、7、14d下降有统计学意义,(p<0.05)。其中,第3d小剂量Mg SO4抑制NF-κB蛋白质表达程度与大剂量Mg SO4抑制的程度相比,差异有统计学意义(p<0.05)。小剂量Mg SO4抑制ICAM-1蛋白质表达,在照射后第3d、7d、14d下降有统计学意义(p<0.05)。结论10%Mg SO4可以抑制照射引起NF-κB/ICAM-1通路的活化,通过抑制其活化来防治RBI的发生。Mg SO4可以减轻照射引起的BBB破坏,减轻血源性脑水肿的程度。且小剂量Mg SO4防护效果优于大剂量的防护效果。Mg SO4可以抑制海马区NF-κB/ICAM-1的表达,早期应用Mg SO4或许可以预防RBI晚期反应的发生。