PARP-1/AIF通路在大鼠实验性蛛网膜下腔出血后早期细胞凋亡中的作用和意义

摘要

目的:
　　 检测大鼠蛛网膜下腔出血(SAH)后，在广谱天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(caspases)抑制剂(Z-VAD-FMK)作用下，海马组织半胱氨酸天冬酶3(Caspase3)和多聚(腺苷二磷酸核糖)聚合酶-1[poly(ADP-ribose)-polymerase1，PARP-1]和凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor，AIF)的表达情况；与海马组织细胞凋亡关系，以及SAH后神经功能评分的关系。探讨Caspase凋亡途径受抑制后PARP-1/AIF途径对大鼠海马组织细胞凋亡的影响。
　　 方法:
　　 雄性SD大鼠分为空白对照组、模拟手术组，非抑制组(SAH+DMSO)(24h、48h、72h)和抑制组(SAH+Z-VAD-FMK)(24h、48h、72h)，SAH模型为大鼠单次视交叉池注血模型。抑制组大鼠SAH造模后1h立即将广谱caspases抑制剂Z-VAD-FMK行大鼠右侧脑室缓慢注射，非抑制组则注射相同量的DMSO。各组大鼠处死前用平衡木实验评价大鼠的神经功能，然后麻醉后用多聚甲醛灌注处理，1h后取出脑组织，HE观察海马组织炎症反应强度；免疫组化测定海马组织Caspase3、PARP-1和AIF表达；末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法(terminaldeoxynucleotidal transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling，TUNEL)检测海马组织细胞凋亡程度。比较空白对照组、模拟手术组和SAH后各时间组神经功能评分，大鼠海马组织炎症反应强度，Caspase3、PARP-1和AIF表达改变，海马组织细胞凋亡数量变化。
　　 结果:
　　 1与空白对照组和模拟手术组大鼠比较，SAH后各组大鼠神经功能评分在6h降低明显，提示神经功能减退严重，12h后开始恢复，24小时仍明显(p<0.05)，之后逐渐恢复，到72h已与空白对照组和模拟手术组SD大鼠评分无差异(p>0.05)。Z-VAD-FMK治疗组大鼠与安慰剂(1％DMSO)组大鼠相比神经功能评分无明显差异(p>0.05)。
　　 2 HE染色显示，与空白对照组和模拟手术组大鼠比较，SAH大鼠海马区组织在24h炎性细胞渗出明显增多，48h后开始减少；Z-VAD-FMK治疗组各时间段炎性细胞渗相比非抑制组轻。
　　 3同空白对照组、模拟手术组大鼠相比，SAH组大鼠海马组织Caspase-3蛋白表达水平有明显差异性(P<0.05)，SAH各组在后24h升高明显，48h、72h缓慢下降但仍处于较高表达水平(p<0.05)；Z-VAD-FMK治疗组各时间点Caspase-3蛋白表达水平相比非抑制组明显低(p<0.05)，组内各时间段比较无统计学差异(P>0.05)。
　　 4与空白对照组和模拟手术组大鼠相比，SAH组大鼠海马组织AIF蛋白表达水平有明显差异性(P<0.05)，抑制组大鼠海马区组织AIF表达水平在SAH后24h升高明显，48h达峰值，后逐渐下降。非抑制组AIF表达水平明显低于抑制组，在24h达峰值。非抑制组和抑制组比较差有明显差异性(P<0.05)，组内各时间段比较无统计学差异(P>0.05)。
　　 5 SAH抑制组大鼠海马区组织PARP-1表达水平在24h升高明显，在72h达峰值。非抑制组PARP-1表达水平明显低于抑制组(p<0.05)，在48h达峰值。SAH组个时间点PARP-1表达水平均高于空白对照组和模拟手术组(P<0.05)。组内各时间段比较无差异(P>0.05)。
　　 6空白对照组和模拟手术组海马组织及周围仅见个别阳性细胞。SAH后24h、48h、72h各时间段抑制组比非抑制组凋亡阳性率低(p<0.05)，但与空白对照组和模拟手术组相比阳性细胞率均增高明显(P<0.05)
　　 结论:
　　 1、大鼠SAH后立即出现神经功能缺损，后逐渐恢复，72h后与空白对照组无差异。
　　 2、大鼠SAH后，虽然应用Caspase广谱抑制剂Z-VAD-FMK能使海马组织细胞凋亡比非抑制组降低明显，但仍然高于空白对照组和模拟手术组。
　　 3、SAH后应用Caspase广谱抑制剂Z-VAD-FMK的大鼠，PARP-1和AIF表达比非抑制组明显增高，不能阻断其激活表达，且表达变化与细胞凋亡变化趋势基本一致，提示Caspase凋亡途径被抑制后，PARP-1/AIF途径仍在发挥促进凋亡作用。