星形胶质细胞条件培养液对体外模拟脑缺血再灌注损伤神经元抗凋亡作用的研究.pdf

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1、8 21 【 文章编号 1 0 0( 一 4 7 1 8 ( 2 0 0 6 ) 0 4 一 0 8 2 1 一 0 3 星形胶质细胞条件培养液对体外模拟脑缺血 再灌注损伤神经元抗凋亡作用的研究 宋岳涛# , 唐一鹏 , 洪庆涛 ( 北京中医药大学基础医学院解剖教研室, 北京 1 0 0 0 2 9 ) 摘 要1 目 的: 探讨 体 外模 拟 脑缺 血 再灌注( I - / R p ) 损伤条 件下星 形胶质细 胞条件培养液( A C M ) 、 经 抗呆I 号作用的星形胶质细胞条件培养液( A C M k ) 及A C M与抗呆I 号联合应用( A C M十 K ) 对损伤神经元表达神经元特

2、异 性的烯醇化酶( N S E ) , b c l 一 2 , b a x 和c a s p a ,一 3 的 影响。 方法: 先分别进行大鼠大脑皮质星形胶质细胞( A s t ) 和神经 元 的 分 离 纯 化 培 养 及 体 外 模 拟 脑L S / R p 损 伤 模型 的 建 立, 然 后 用助一 1 8 h 后收 集的A C M 与A C M k , A C M + K 以 1 : 5 的 浓 度 来培 养 损伤 后的 神经元, 最 后利 用 免疫细胞化学染色 技术测定其神经元在i s 一 4 h 和R p 一 3 h , 1 8 h , 2 4 h , 3 6 h , 4 8 h

3、, 7 2 h 后表达N S E , b c l 一 2 , b a x 和c a s p a s e 一 3 的 变化。 结果: A C M , A C M k 和A C M 十 K 均能使受损神经 元表达 N S E 和h e 卜2 的 能 力增强, 表 达b a x 和c a s p a s e 一 3 的 能 力降 低。 其作用; A C M k A C M 十 K A C M 。 结 论: ( 1 ) 通 过受 损神经元表达N S E 的变化反映出A C M对受损神经元具有重要的 保护和修复作用; ( 2 ) 通过受损神经元表达b c l 一 2 , b a x 和c a s p a

4、 s e - 3 的 变 化表明A C M具有抗凋亡作用; ( 3 ) 抗呆工 号可 通过A s t 间 接地保护和 修复 受损的 神经 元。 关键词 脑缺血; 再灌注损伤; 神经元; 中草药 K E Y WO R D S B r a i n 中图分类号 R 3 6 3 i s c h e r n i a ; R e p e r f u s i o n 文献标识码 i n j u r y ; N e u r o n s ; D ru g s , C h i n e s e h e r b a l A 在脑缺血再灌注( i s c h e n u a / r e p e r f u s io n

5、 , I s / 饰) 损伤中神经 元既可发生坏死也可发生凋亡, 应用外源性的神经营养因子 或 其它细 胞因子可明 显地减轻神经元的 损伤 。 脑缺血预 适应中 神经 元产生缺血耐受, 推测与脑I s / R p 损伤中 产生了 内源性的保护介质有关, 其中包括神经营养因子、 炎性细胞 因 子和应激反应蛋白 等 2 1 。在前期的实验中我们已证实在 脑I E 一 m a il : 帅1 0 0 0 1 s i n s . c o m # 现工作单位: 中国人民解放军总医院神经信息研究室, 北京 1 0 0 8 5 3 8 2 2 光度值/ 阳性目 标面积值) , 然后对每一统计场的面密度值和

6、目 标平均吸光度值( 以下简称吸光度) 进行统计。表中吸光 度( a b s o r b a n c e , A ) 和面密度值( 。 d e n s ity , A D ) 的 实验数据 以无 士 , 表示, 多组资料间采用单因素方差分析, 两组资料间 采取 t 检验, 用 S P S S , E x c e l 软件处理。 结果 1 N S E免疫细胞化学染色图像分析结果 由表 1 可以看出, A C M , A C M k 和A C M + K 均能使受损神 经元表达N S E 的能力增强, 3 组比较A C M k 组作用最强; 受损 神经元表达N S E的能力在助一1 8 h 达到高

7、峰。组间比较 A C M组和A C M + K组差异不明显, A C M k 组和 A C M + K组比 较有统计学差异。 2 b c l 一 2 免疫细胞化学染色图像分析结果 由表2 得知, 如果单从吸光度值看仅A C M k 组和模型组 比 较有明显的差异, 但再从面密度值来看, A C M , A C M k 和 A C M + K 均能使受损神经元表达 b c l 一 2 的能力增强, 和模型 组比 较都有明 显的 差异。 受 损神经 元在助一 2 4 后表达b c l - 2 的能力最低。 3 b a x 免疫细胞化学染色图像分析结果 由 表3 得知, 体外模拟脑I s / 助中

8、受损神 经元h a x 的 表达 在助一 2 4 h 后达高峰, A C M , A C M k 和A C M十 K 能不同 程度地 降低受损神经元h a x 的表达。A C M组和模型组相比, 仅面密度 在孙一 3 6 h 前 有统计学差 异; A C M k 组和A C M + K 组与 模型 组 相比吸光度值和面密度值均有明显差异, 尤其是面密度值方 面; A C M k 组和A C M + K 组与A C M组相比 差异也比较显著。 4 C a s n a s e 一 3 免疫细胞化学染色图像分析结果 由表4 分析得知, 在体外模拟脑I s / 饰损伤中 受损神经 元 表 达c a s

9、 p a s e 一 3 的 能 力在R p 一 3 6 h 达高峰, A C M , A C M k 和 A C M 十 K 也能不同 程度 地降低受损神经元对c a s p a s e 一 3 的 表 达。 组间比较 A C M k 组和A C M + K组分别与模型组和 A C M 组比 较都有较明显的差异, 而A C M组与模型组相比仅在面密 度方面有统计学差异。 讨论 神 经元 特 异 性的 烯醇 化酶( n e u ro n s p e c if ic e n o l a s e , N S E ) 属 烯醇酶的g a m m a 亚型( Y Y 型) , 由 各种神经元、 A P

10、 U D 细胞和其 来源的肿瘤细胞表达。利用 N S E免疫细胞化学技术染色 I s / R p 损伤的神 经元, 可以 通过染色细胞的多少、 强弱以 及突 起形态的变化来反应受损神经元的功能状态。b c l 一 2 和b a x 分别为抗凋亡和 促凋亡的两个因子, c a s p a s e 一 3 是c a s p a s e 家 族中 最重要的凋亡执行者之一, 在凋亡的执行阶段负责对全 部 或 部 分 关 键 性 蛋白 的 酶 切 5 1 。 因 此, 通过 上 述4 个 指 标的 检测可以 反应出 在体外模拟脑Is / R p 条件下培养神经元的受 损程度, A C M及抗呆I 号对受

11、损神经元的保护和对凋亡调控 因子表达的影响。 表1 N S E免疫反应阳性神经元吸光度值与面密度值变化 T a b 1 A b s o t b a n c e a n d d e n s i ty o f N S Er e a c ti v e n e u r o n s ( z 士、 .n = 9 ) i s 一 4h R p 一 3 h助一 1 8 h助一 2 4 h饰一 3 6 h 饰一 4 8 卜R P 一 7 2 h 俐恻脚眼眼肠脚叭 晰哪而恻071哪叨溯 M A A D 0 . 9 2 0 t a . 0 . 0 2 8 土 0 衅?嘟 0 . 8 %1 O . 0 . 0 2 1

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16、 0 .0 1 v a A C A g ro u p . 表2 b e l 一 2 免疫反应阳性神经元吸光度值与面密度值变化 T a b 2 A b s o r b a n c e a n d 。 d e n s ity o f b c l 一 2 in u n u n o r e a c ti v e n e u r o n s ( z 士 : . n 二 9 ) i s 一 4h R p 一 3 h饰一 1 8 hR p 一 2 4 h 助一 3 6 h饰一 4 8 h助一 7 2 h 姗筋038012哪姗俐姗 哪肠呻即盼肠吩 M A A D A C M A A D A 口吐A A D A

17、 C M+ K A A D 1 . 0 3 7 土 0 . 0 4 7 0 . 0 8 8 土 0 . 0 1 2 1 . 0 7 4 土 0 . 0 4 4 0 . 1 mt 0 . 0 1 4 * 1 . 1 3 7 士 0 . 0 4 8 * * “ 0 . 1 1 4 1 0 . 0 1 1 * * “ 1 . 1 0 4 1 0 . 0 3 5 0 . 1 2 3 土 0 . 0 1 6 * * $ 1 . 0 2 2 土 0 . 0 5 7 0 . 0 6 2 土 0 . 0 1 0 1 . 0 5 5 士 0 . 0 4 6 0 . 田 9 士 0 . 0 1 3 1 . 1 1

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19、. 0 1 0 * * “ s 0 . 9 8 7 土 0 . 0 . 0 5 4 土 0 . 1 . 田7 土 0 . 0 . 0 6 1 土 0 . 朋侧 1 . 哪 1 0 . 0 . 0 7 2 1 0 . 1 . 0 9 9 1 0 . 0 . 1 0 6 士 0 1 . 0 7 ) 士 。 . :, 1 . 0 1 4 1 0 . 0 . m2 土 0 . 1 . 0 1 6 1 0 . 0 . 1 仍土 0 . 1 . 0 3 9 1 0 . 0 . 0 8 6 士 0 . 0 1 0 苦 书拐 招 赞 赞 s 0 . 0 8 4 士 0 . 0 1 1 登圣 任 赞# 赞 赞钾

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21、P 0 . 0 5 , P 0 .0 1 u s M g ro u p ; # P 0 .0 5 , # # P 0 .0 1 v s A C M g ro u p ; . P 0 .0 5 , , a P 0 .0 1 u s A C M k g ro u p . 8 2 3 表3 b a x 免疫反应阳性神经元吸光度值与面密度值变化 T a b 3 A b s o r b a n c e a n d a re a d e n s it y o f b a x im m u n o re a c t iv e n e u r o n s ( z 土 s . n = 9 ) 1 5 一 4h

22、R p 一 3 h饰一 1 8 h助一 2 4 h助一 3 6 h饰一 4 8 h助一 7 2 h 眺肠056舫肠溯脚叭 M A A D A C M A A D A M A A D A C M+ K A A D 1 . 0 4 1 1 0 0 . 0 4 1 ) 士 0 . 1 . 0 0 5 士 0 . 0 . 0 2 6 士 0 . 0 . 9 6 6 土 0 . 0 . 0 1 4 士 0 . 0 . 9 8 5 士 0 . 0 . 0 2 2 + 0 . 关 并苦 务 开禅 # 势 畏 赞 3 1 . 0 8 0 士 0 . 0 5 8 1 . 1 2 5 土 0 . 0 6 9 1

23、. 1 6 9 士 0 . 0 6 4 1 . 1 3 5 士 0 . 0 4 3 1 . 1 0 5 士 0 . 0 4 4 1 . 0 8 0 士 0 . 0 6 3 0 . 0 4 4 士 0 . 0 0 8 0 . 0 6 1 土 0 . 0 0 8 0 . 0 7 7 士 0 . 0 0 9 0 . 0 7 1 土 0 . 0 0 5 0 . 0 6 1 ) 土 0 . 0 0 7 0 . 0 5 9 士 0 . 0 0 7 1 . 0 4 7 士 0 . 0 7 3 1 . 0 8 8 土 0 . 0 4 4 1 . 1 3 1 士 0 . 0 7 1 1 . 1 0 4 士 0

24、. 0 6 7 1 . 0 7 1 士 0 . 0 5 3 1 . 0 6 0 士 0 . 0 8 0 0 . 0 3 2 士 0 . 0 0 7 * 0 . 0 4 5 土 0 . 0 0 8 * * 0 . 0 6 6 士 0 . 0 0 8 * 0 . 0 6 1 土 0 . 0 0 7 * 0 . 0 5 3 士 0 . 0 0 8 0 . 0 5 2 士 0 . 0 0 6 0 . 9 8 5 士 0 . 0 3 2 * * 1 . 0 1 8 士 0 伽 * “ “ “ 1 . 0 3 8 士 0 . 0 5 2 * * “ 1 . 0 1 4 士 0 . 0 5 1 * * “

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26、 0 . 0 4 6 * 1 . 0 1 3 士 0 . 0 5 7 0 . 0 2 4 土 0 . 0 0 5 * * $ 0 . 0 3 2 士 0 . 0 0 4 * * “ “ $ 0 . 0 4 7 士 0 . 既* * a s $ 0 . 0 4 1 士 0 . 肠 # $ 0 . 0 3 3 土 0 . 0 0 6 * * “ * “ 0 . 姗土 0 . 0 0 5 * * “ “ $ 8 * P 0 .0 5 , * * P 0 .0 1 u s M g ro u p ; # P 0 .0 5 , # # P 0 .0 1 v s A C M g ro u p ; $ P 0

27、 .0 5 , $ $ P 0 . 0 1 “ A C M k g ro u p . 表 4一 3 免疫反应阳性神经元吸光度值与面密度值变化 T a b 4 A b s o r b a n c e a n d a re a d e n s i t y o f c a s p a s e 一 3 i n u n u n o re a c t i v e n e u ro n s ( x t I s 一 4h R p 一 3 h饰一 1 8 hR p 一 2 4 h饰一 3 6 h .n =9 ) 饰一 4 8 hR p 一 7 2 h 058恻脚姗眺恻俐 M A A D A C M A A D

28、A C M k A A D A C M+ K A A D 1 . 0 2 1 t 0 . 0 6 3 0 . 仍8 土 0 . 0 0 3 1 . 9 8 5 士 0 . 0 5 7 0 . 0 2 4 士 0 . 0 0 6 * * 0 . 9 4 2 士 0 . 0 7 3 * 0 . 0 1 4 t 0 . 0 0 3 * * “ 0 . 9 6 7 t 0 . 0 7 5 0 . 0 2 1 士 0 . 0 0 4 * * 洲$ 1 . 0 5 3 士 0 . 0 . 0 4 1 士 0 . 1 . 0 1 4 t 0 . 0 . 0 2 9 士 0 . 0 . 9 6 9 t 0 .

29、 0 . 0 1 7 土 0 . 0 . 9 8 3 士 0 . 七 圣书 赞 书 爷俐手 1 . 0 8 7 1 0 . 0 7 7 1 . 1 0 7 1 0 . 0 . 0 5 8 1 0 . 0 0 4 0 . 0 5 9 1 0 . 1 . 0 4 5 士 0 . 0 4 石1 . 0 7 8 士 0 . 0 . 0 4 3 士 0 . 0 0 5 * * 0 . 0 4 9 1 0 . 0 . 9 9 1 士 0 . 0 6 6 * 0 . 9 9 3 士 0 . 0 . 0 1 8 1 0 . 叭 . . # # 0 . 皿 士 0 . 1 . 0 1 2 土 0 . 0 4 1

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32、 * 0 . 9 8 4 土 0 . 0 6 5 0 . 工1 t 0 切 * * a n 1 0 2 3 士 0 . 珊 0 . 0 3 1 士 0 . 0 0 4 -# # $ $ * P 0 . 0 5 , * * P 0 . 0 1 v s M g r o u p ;# P 0 .0 5 , # # P 0 .0 1 u s A C M g ro u p ; $ P 0 .0 5 , $ $ P 0 .0 1 v s A C M k g ro u p . 本实 验结果证实用孙一 1 8 h 一 A C M来培养体外模拟脑 I s / 助损伤的神经元, N S E 和b c l 一 2

33、免疫反应阳 性神经元表达 量增多, 而b a x 和c a s t 一 3 免疫反应阳性神经元表达量降 低, 说明A C M可促进受损神经元的存活、 强化凋亡抑制基因 b c l - 2 的分泌、 抑制促凋亡基因h a x 和凋亡调控蛋白酶c a s - p a s e 一 3 的激活, 提示A C M通过加强神经营养因子的作用和 抗神经元凋亡等途径来保护和修复受损的神经元。大量文献 报道, N S E 是神经元损伤的特异性标志, 它在脑脊液中或血中 的浓度水平可反应神经系统损伤的程度和范围, 其原因是N S E 从缺血损伤的神经元内“ 漏出” , 可跨过血脑屏障进人体循环, 因而可在外周血中

34、检测到N S E 浓度的升高。 本实验对受损神 经元作 N S E的免疫细胞化学染色, 发现模型组阳性细胞的吸 光度值和面密度值均较低, 而经A C M , A C M k 和A C M+ K 作用 的受损神经元其阳性细胞的吸光度值和面密度值均较模型组 明显提高, 说明神经元受损程度减轻, 漏出的N S E 减少。 本实验结果显示, A C M k 组对神经元的保护和修复作用 明 显高于A C M十 K 组, 且两组间比较多有显著差异, 说明抗 呆工 号还可通过 A s t 间接地对受损的神经元起到更为强烈的 保护和 修复的 作用。 从受损神经元表达b c l 一 2 , b a x 和c a

35、 s p a s e 一 3 来看, A C M k 组和A C M + K 组分别与A C M组相比差异极 显著, 说明在抗受损神经元凋亡方面, 抗呆 I 号的作用是非 常明显的。由此可见, 开展抗呆 I 号的临床应用研究和开发 抗呆 I 号的批量生产, 对缺血性脑血管病的防治具有重要的 意义和实用价值。 参考文献 1 1 R o s e n b l a d C . G ro w t h f a c t o rt r e a t m e n t o f n e u ro d e g e n e r a t i v e p a v e t h e w a y f o r c l i n i c

36、 a l s u c c e s s 2 4 3一2 4 8 2 N o s h i t a N , L e w e n A , e t a l. N e u ro n a l e x p r e s s i o n o f t h e D N A re p a i r p ro t e i n K u 7 0 a ft e r i s c h e m i c p re c o n d i t i o n - i n g c o r re s p o n d s to t o l e r a n c e t o g lo b a l c e re b r a l i s c h e m i a

37、 J . S t ro k e , 2 0 0 1 , 3 2 ( 1 0 ) : 2 3 8 8 一 2 3 9 3 . 仁 3 宋岳涛, 唐一鹏, 洪庆涛. 抗呆 I 号对体外模拟脑缺血 再灌注损伤星形胶质细胞的影响 J . 中国临床康复, 2 0 0 4 , 8 ( i ) : 1 1 0 一1 1 1 . 4 宋岳涛, 唐一鹏, 洪庆涛. 星形胶质细胞正常条件培养 液对体外脑缺氧/ 复氧损伤神经元的影响【 J . 中国病 理生理杂志, 2 0 0 4 , 2 0 ( 5 ) : 8 7 0 一 8 7 3 . 5 胡美茹, 兰 雨, 张学敏, 等. C a s l 与b c l - 2

38、 在凋亡 发生和调控中的相互作用机制【 J l . 军事医学科学院院 刊, 2 0 0 0 , 21 1 ( 2 ) : 1 2 6 一 1 2 9 . 6 L e e J E , Y e n a r i M A , S u n G H , e t a l . D iff e re n ti a l n e u m p ro te c - t i o n fr o m h u m a n h e a t s h o c k p ro t e i n 7 0 o v e re x p re s s i o n i n v it r o a n d i n v i v o m o d e l s o f i s c h e m i a a n d i s c h e m i a 一li k e c o n d i t i o n s J . E x p N e u ra l , 2 0 0 1 , 1 7 0 ( 1 ) : 1 2 9 一 1 3 3 .

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