胆碱能信号调节脑梗死后自体神经干细胞分化的实验研究

摘要

背景及目的 中国已步入老龄化社会，脑卒中已经成为我国重要的致死和致残病因。仅依靠溶栓治疗和康复治疗等疗法很难满足广大患者的治疗需求，所以迫切需要寻找新的治疗方法来应对日益严重的脑卒中问题。研究表明，脑梗死后，室管膜下区（subventricular zone，SVZ）的神经发生明显增强，大量的神经干细胞(neural stem cell，NSC)激活、分化并向梗死周围区迁移。有研究发现SVZ存在表达胆碱乙酰基转移酶（Choline acetyltrans-ferase，ChAT ）与分泌乙酰胆碱（acetylcholine，Ach）的神经元。我们的前期研究也证实，ChAT 阳性神经元的活化可以促进梗死后的神经发生。但胆碱能信号是否影响NSCs的分化还缺乏相关研究。本实验通过应用多奈哌齐（胆碱酯酶抑制剂）和阿托品（胆碱受体拮抗剂）调节小鼠体内胆碱能水平，探讨胆碱能信号对内源性NSC在脑梗死周围区分化的调节。 实验方法 将实验小鼠随机分为假手术+溶剂组，脑梗死+溶剂组，脑梗死+多奈哌齐组和脑梗死+阿托品组，每组 25 只。线栓法建立小鼠大脑中动脉闭塞（transientmiddle cerebral artery occlusion ，tMCAO）模型。术后第1、3、5、7、9、11、13天药物或生理盐水灌胃，术后 1-13 天腹腔注射 5-溴脱氧尿嘧啶核苷（5-bromodeoxyuridine，BrdU）。术后第1,7,14,21天进行神经功能缺损评分；第3天测定小鼠右侧大脑半球脑含水量，第14、28天利用免疫荧光观察脑梗死周围区或假手术组相应位置神经元核心抗原（neuronal nuclear antigen，NeuN）/BrdU，2，3-环核苷酸3-磷酸二酯酶（2,3cyclic nucleotide 3-phosphodiesterase，CNPase）/BrdU，胶质纤维酸性蛋白（glial fiber acidic protein ，GFAP） /BrdU双标阳性细胞数。采用SPSS version 22.0软件进行统计分析。所有结果以均数±标准差表示。先后用重复测量资料的方差分析评价不同组神经功能缺损评分是否有差异；单因素方差分析比较脑含水量和荧光结果中各组新分化神经细胞细胞数量及比例是否有差异。P＜0.05认为差异具有统计学意义。 结果 1.与脑梗死+溶剂组相比，脑梗死+多奈哌齐组小鼠神经功能缺损评分明显降低（P<0.05）；脑梗死+阿托品组评分升高但无统计学差异（P>0.05）。 2.脑梗死后小鼠脑含水量增高（P<0.05），应用多奈哌齐后，小鼠脑含水量降低（P<0.05）；阿托品处理后脑含水量无明显改变（P>0.05）。 3.脑梗死后第14、28天，梗死周围区NeuN/BrdU、CNPase/BrdU、GFAP/BrdU阳性细胞增多（P<0.05 ）；与脑梗死+溶剂组相比，脑梗死+多奈哌齐组NeuN/BrdU，CNPase/BrdU，GFAP/BrdU阳性细胞增多（P<0.05），脑梗死+阿托品组NeuN/BrdU，CNPase/BrdU阳性细胞减少（P<0.05）。 结论 1. 胆碱能信号增强能促进脑梗死后神经功能的恢复。 2. 胆碱能信号增强能减轻梗死后脑水肿。 3. 胆碱能信号增强能促进 NSCs 在脑梗死周围区向神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞共同分化。

目录

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