大鼠脑中风后移植GDNF基因修饰的神经干细胞激活p44/42MAPK与AKT细胞信号通路

摘要

目的:研究胶质源性神经营养因子(glial cell line-derived neuralfactor,GDNF)基因修饰的神经干细胞(neural stem cells,NSCs)移植对大鼠脑缺血后神经保护作用机制是否与促丝裂原活化蛋白激酶(mitogen—activated protein kinase,p44/42MAPK)及其特异性抑制剂丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1(Mitogen-activated protein kinasephosphatase-1,MKP-1)和磷酸肌醇3激酶/丝氨酸-苏氨酸酶(phosphatidylinositol-3kinase/serine-theonine kinase,PI3K/AKT)信号通路激活有关。方法:建立大鼠暂时性大脑中动脉梗塞模型(middlecerebral artery occlusion,MCAO),再灌注3天,分别移植神经干细胞(neural stem cells,NSCs)、GDNF基因转染的NSCs(GDNF/NSCs)和给予生理盐水(对照组,NS)。每组根据再灌注时间不同分为1w、2w、3w、5w、7w5个亚组,每个时间点7只大鼠:4只用来做凋亡细胞的TUNEL染色,检测神经细胞的凋亡数；3只用来做蛋白免疫印迹(Western—blotting),检测MKP-1和MAPK、AKT的磷酸化程度(pMAPK/MAPK、pAKT/AKT)。结果:1.GDNF/NSCs组、NSCs组和NS组的神经细胞凋亡的数目在1w、2w、3w、5w、7w各时间点均逐渐降低；GDNF/NSCs组和NSCs组神经细胞凋亡数目显著低于NS组(P=0.000 P=0.01)；GDNF/NSCs组神经细胞凋亡数目显著低于NSCs组(P=0.005)。2.GDNF/NSCs组、NSCs组和NS组pMAPK/MAPK在1w、2w、3w、5w、7w各时间点均逐渐降低；在各时间点,GDNF/NSCs组和NSCs组pMAPK/MAPK显著高于NS组(P=0.000P=0.000)；GDNF/NSCs组pMAPK/MAPK显著高于NSCs组(P=0.000)。3.GDNF/NSCs组、NSCs组和NS组MKP-1于2w达到高峰后在3w、5w、7w逐渐降低；NS组NSCs组MKP-1明显高于GDNF/NSCs组(P=0.000 P=0.001)；NS组MK-1明显高于NSCs组(P=0.005)。4.GDNF/NSCs组、NSCs组和NS组pAKT/AKT在1w、2w、3w、5w、7w各时间点均逐渐降低；再灌注各时间点GDNF/NSCs组pAKT/AKT显著高于NS组和NSCs组(P<0.001)；NSCs组pAKT/AKT在1w、2w、3w均显著高于NS组(P<0.001),在第5w(P=0.10)差异无统计学意义,在第7w显著高于NS组(P=0.05)。结论:移植GDNF/NSCs能显著降低脑缺血再灌注后神经细胞凋亡,其机制可能是与MAPK和PI3K/AKT信号通路的激活有关。

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MAPK信号转导通路在脑缺血再灌注损伤神经细胞凋亡中的作用研究(综述)

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