氯化钴预处理对全脑缺血再灌注大鼠SDF-1α/CXCR4表达及细胞凋亡的影响

摘要

目的:观察大鼠全脑缺血再灌注后不同时间点海马区趋化因子-1α（SDF-1α）及其受体CXCR4的表达和细胞凋亡的变化规律，以及氯化钴（Cocl2）缺氧预处理对其的干预作用，探讨氯化钴对脑缺血再灌注的保护机制。　　方法:采用改良的Pulsinelli四血管阻断法制备大鼠全脑缺血再灌注模型，将180只雄性SD大鼠随机分为假手术组（sham组）、全脑缺血再灌注组(模型组，GI组)、缺氧预处理组(HPC组)。缺氧预处理组于制作模型前2h、24h、48h腹腔注射氯化钴溶液（30mg/kg）。各组大鼠分别于缺血再灌注6h、12h、24h、48h、72h、7d6个时间点观察，每个时间点10只?各组大鼠于各观察点处死后分离鼠脑取得脑组织制备石蜡切片，运用 HE染色光镜下观察脑组织病理学改变，原位末端标记法（TUNEL）观察海马区凋亡神经元，免疫组化法观察海马区SDF-1α、CXCR4阳性神经元的表达;显微镜下计数脑内TUNEL染色阳性的凋亡神经元数及表达SDF-1α、CXCR4的阳性细胞数。所得观测值以EXCEL数据库整理后使用SPSS17.0统计学软件包进行数据分析，所得数据用x±s(均数±标准差)表示，组间差异比较采用单因素方差分析，两两多重比较采用SNK检验。　　结果:　　1.假手术组大鼠在海马区偶见SDF-1α阳性细胞表达。模型组海马区于脑缺血再灌注后各时间均可见明显的SDF-1α阳性表达，且随时间延长表达逐渐增加，7d时仍有较高的阳性表达。缺氧预处理组再灌注在相同时间点观察海马区SDF-1α的阳性细胞表达均高于模型组，差异有统计学意义（P＜0.05）。与假手术组比较，模型组及缺氧预处理组各时间点SDF-1α阳性表达均增高，差异有统计学意义（P＜0.05）。　　2.假手术组大鼠海马区可见少量CXCR4阳性细胞表达。模型组脑缺血再灌注后各观察点海马区CXCR4阳性表达均明显增加，随再灌注时间延长出现先增加后降低的变化趋势，再灌注7d时仍在高水平表达。与模型组相比较，缺氧预处理组缺血再灌注后各个观察点海马区CXCR4的阳性细胞表达均高于模型组，差异有统计学意义（P＜0.05）。与假手术组比较，模型组与缺氧预处理组各时间点CXCR4阳性表达均明显增高，差异有统计学意义（P＜0.05）。　　3.假手术组海马区有极少TUNEL染色阳性神经元表达。模型组和缺氧预处理组缺血再灌注后各时间点海马区均可见明显的TUNEL染色阳性神经元，随再灌注时间延长凋亡阳性神经元呈现先升高后下降的趋势，7d凋亡神经元仍有较高的阳性表达。各时间点缺氧预处理组海马区TUNEL染色阳性神经元数量较模型组明显减少，差异有统计学意义（P＜0.05）；与假手术组比较，模型组与缺氧预处理组各时间点TUNEL染色阳性神经元表达均增高，差异有统计学意义（P＜0.05）。　　结论:　　1.全脑缺血再灌注可造成神经细胞损伤，发生细胞凋亡，氯化钴预缺氧处理能够减轻大鼠全脑缺血再灌注后的细胞凋亡。　　2.脑组织缺血再灌注后SDF-1α、CXCR4表达增加，氯化钴缺氧预处理能明显上调该生物轴的表达。　　3.氯化钴缺氧预处理能够减少大鼠神经细胞凋亡，减轻缺血再灌注损伤，有利于神经功能的恢复，其机制可能与增加大鼠海马区SDF-1α、CXCR4的表达有关。

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引言

第1章 实验研究

1.1 材料与方法

1.1.1实验动物

1.1.2主要实验试剂及药品

1.1.3 主要仪器和器材

1.1.4 主要试剂的配置

1.1.5 载玻片处理

1.1.6 动物分组

1.1.7 建立全脑缺血再灌注损伤模型

1.1.8 病理组织学切片制备

1.1.9 苏木精-伊红(HE)染色

1.1.10 TUNEL法原位细胞凋亡检测

1.1.11 免疫组织化学染色检测SDF-1α?CXCR4表达

1.1.12图像分析及统计

1.2 结果

1.2.1 HE染色

1.2.2 TUNEL染色结果

1.2.3免疫组化结果

1.3 讨论

1.3.1缺血缺氧预处理的脑保护作用

1.3.2 氯化钴缺氧预处理的机制

1.3.3 缺氧预处理对全脑缺血再灌注大鼠神经元凋亡的影响

1.3.4全脑缺血再灌注大鼠SDF-1α、CXCR4的表达及缺氧预处理对其影响

1.4小结

参考文献

第2章 综 述: SDF-1/CXCR4轴的生物学作用

2.1 SDF-1/CXCR4的结构与分子生物学特征

2.1.1 SDF-1的结构与分子生物学特征

2.1.2 CXCR4的结构与分子生物学特征

2.2 SDF-1/CXCR4生物轴的信号转导途径

2.2.1 G蛋白依赖的信号转导途径

2.2.2 非G蛋白依赖的信号转导途径

2.3 SDF-1/CXCR4生物轴的功能

2.3.1 调控内源性祖细胞迁移

2.3.2促进新血管生成

2.3.3在胚胎发育、神经发生过程中的作用

2.3.4 SDF-1/CXCR4对动脉粥样硬化的影响

2.3.5 介导免疫和炎症反应

2.3.6 肿瘤的生长及转移

2.3.7 SDF-1/CXCR4 与 HIV

2.3.8 SDF-1/CXCR4与WHIM综合征

2.4 展望

参考文献

结论

致谢

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