NOX1和NOX4在小鼠脑缺血再灌注损伤中的表达及功能

摘要

目的:观察NOX1和NOX4在大脑缺血再灌注损伤中的表达及功能。
　　方法:将雄性昆明鼠共36只随机分为假手术组(Sham组),大脑中动脉缺血再灌注模型组(MCAO)和抑制剂组(Betulinic组)三组,每组均有两个检测时间点(建模后第1天和第3天),每个时间点6只小鼠。抑制剂组中的桦木脂酸(Betulinic)溶于二甲基亚砜制剂(DMSO)并管饲预处理小鼠7天,Sham组和MCAO用等量的DMSO预处理7天。将Sham组小鼠暴露颈总动脉,而在MCAO组和Betulinic组中行大脑中动脉线栓建立MCAO模型。建模成功后分别于第1天和第3天后将小鼠处死,断颈取脑,通过TTC染色测定梗死面积;分别采用Real-time PCR及原位杂交方法观察大脑缺血再灌注过程中NOX1和NOX4时间变化及表达部位。然后,采用CM-H2DCF-DA荧光法测定活性氧簇(ROS)产量。最后,采用TUNEL染色法观察随着NOX1和NOX4表达变化神经元细胞凋亡率的变化。统计分析时MCAO组以Sham组为参照,Betulinic组以MCAO组为参照。
　　结果:TTC染色显示Sham组梗死不明显,第1天和第3天MCAO组的梗死面积分别为13.6i1.23％和8.46i0.82%,Betulinic预处理后梗死面积减低为1.6i0.28%和1.7?0.35%(P<0.05);MCAO组中的NOX1在第1天表达升高3.2i0.24倍(P<0.05),在皮质中出现表达,而第3天降低到正常水平在皮质中表达消失,而在Betulinic组中,分别下降2.5i0.18倍(P<0.05)及1.7i0.13倍(P<0.05);MCAO组中NOX4分别升高2.1i0.21倍及3.7i0.34倍(P值均<0.05),与Sham组相比表达部位没有明显的改变,Betulinic组NOX4分别降低2.7i0.26倍及2.3i0.22倍(P值均<0.05);ROS产量在第1天和第3天分别为492.1i15.27%及478.9i14.23%,明显高于对照组的22.3i1.35及21.4i2.46(P值均<0.05),在Betulinic组中,ROS产量均明显减少(78.6i4.31%和92.3i8.34%,P值均<0.05)。同样Sham组凋亡不明显,MCAO组第1天和第3天凋亡率分别为74.3i6.58%及47.9i4.35%(P值均<0.05),而Betulinic两组组凋亡率均降低为21.2i2.16%及5.7i0.49%(P值均<0.05)。
　　结论:NOX1和NOX4在缺血再灌注中表达呈时间特异性,以NOX1在早期(活性期)发挥作用,而NOX4晚期(恢复期)发挥作用。给予抑制剂后NOX1及NOX4表达及氧化应激产物产量减少,导致神经元凋亡减少,可能使大脑减少缺血再灌注损伤。

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