大鼠脑缺血预处理再缺血损伤后脑红蛋白的表达变化

摘要

脑缺血预处理(brain ischemic precondictioning,BIP)是指预先给动物轻微、短时而不至于引起神经元死亡的脑缺血刺激,诱导产生内源性保护机制,可提高脑组织对后续损伤性缺血的耐受能力。BIP脑保护作用可能与热休克蛋白、腺苷、兴奋性氨基酸、新的基因产物、抗凋亡基因等有关,但其确切机制尚不清楚。2000年脑红蛋白(Neuroglobin,NGB)被发现后,许多研究提示高表达NGB对脑缺血缺氧性损害有保护作用,这也为研究BIP的脑保护机制提供了新的思路。NGB的含量较低,但其氧合能力强,可减少氧化应激诱导的ROS/RNS过表达和脂质过氧化作用,抑制线粒体功能障碍、凋亡及细胞死亡。虽然用BIP来预防或治疗脑缺血损伤在临床上很不现实,但通过分析BIP条件下NGB的表达及其可能的脑保护机制,可帮助寻找新的可以诱发类似于BIP效应并增加NGB合成的方法。因此,通过设计改良的局灶-局灶性脑缺血模型,探讨BIP条件下再缺血损伤后脑组织内NGB的表达,并初步检测血清中NGB的动态变化。本研究主要内容包括：
　　 ⑴线栓法阻塞大脑中动脉(MCAO)制作局灶性BIP再缺血损伤动物模型时,在插栓点的选择、颈外动脉是否结扎等问题上有争议。本实验发现自颈总动脉置栓能便于线栓顺利插入,置入线栓后保持颈外动脉通畅,可减少BIP期间颈内动脉血栓的形成,防止二次插栓困难,从而有效地控制预处理缺血时间。结果:MCAO脑缺血预处理10min,动物清醒后无明显偏瘫；24h后再缺血损伤2h,动物醒后活动差,均有对侧偏瘫表现,缺血侧脑组织大片坏死。可据此制作局灶性BIP-局灶再缺血损伤模型。
　　 ⑵有研究显示沙鼠脑缺血20min再灌注72h内大脑皮层NGB阳性神经元数呈现先上升后下降的趋势,24h达最高峰。本实验显示SD大鼠BIP再缺血损伤后对侧脑皮层NGB阳性神经元数、NGB阳性物质在24h内逐渐升高,然后下降；其中阳性神经元数提前到16h即达高峰,而NGB阳性物质及其累积光密度均在24h达高峰,即阳性细胞数高峰出现在前,然后合成阳性物质达高峰。BIP干预的缺血损伤后16h阳性细胞数即达高峰,较单纯缺血再灌注后24h阳性细胞数峰值提前,这可能是BIP干预的结果。各实验组48h内NGB的表达均较对照组增多,有显著意义。以上结果提示NGB可能参与BIP对缺血性脑损伤的保护作用。
　　 ⑶对侧海马NGB阳性细胞数、下丘脑区域细胞数均较对照组增多,但峰值时间分别为再缺血损伤后8h和2h,均比皮层峰值提前,这可能是海马、下丘脑对缺血损伤应激更加敏感所致。BIP再缺血损伤2-48h内血清NGB浓度是变化的,24h和48h均显著增多,48h比24h增多更明显。BIP对缺血损伤的保护作用或许能通过NGB血清学水平反映出来。