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

摘要

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 mRNA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mRNA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％MgSO4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MgSO4干预后NF-κB、ICAM-1 mRNA的表达变化。
　　（5）应用Elisa试剂盒及Western blot鉴定MgSO4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MgSO4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MgSO4不增加实验动物体重下降的风险。
　　（2）MgSO4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MgSO4的减轻程度要优于大剂量的MgSO4。
　　（3）MgSO4可以抑制射线引起的NF-κB及ICAM-1 mRNA表达。大剂量MgSO4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MgSO4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MgSO4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MgSO4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MgSO4抑制NF-κB及ICAM-1的mRNA表达程度，与大剂量MgSO4抑制的程度相比，差异有统计学意义（p<0.05)。
　　（5）MgSO4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MgSO4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MgSO4抑制NF-κB蛋白质表达程度与大剂量MgSO4抑制的程度相比，差异有统计学意义（p<0.05）。小剂量MgSO4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%MgSO4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。MgSO4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 MgSO4防护效果优于大剂量的防护效果。MgSO4可以抑制海马区NF-κB/ICAM-1的表达，早期应用MgSO4或许可以预防RBI晚期反应的发生。

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引言

参考文献

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

材料和方法

结果

讨论

参考文献

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

材料与方法

结果

讨论

参考文献

结论

综 述: NF-κB在放射性损伤中的表达改变及调节机制的研究进展

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攻读硕士学位期间学术活动总结

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