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目的 临床实践已证实亚低温治疗对新生儿缺氧缺血性脑损伤具有保护作用,但其作用机制尚需研究.本课题采用新生大鼠缺氧缺血模型,研究亚低温干预对侧脑室下区及海马部位神经干细胞的新生及分化的影响,探讨亚低温治疗新生儿缺氧缺血脑病的作用机制.方法 7日龄新生大鼠左侧颈总动脉结扎,在通有8%氧气+92%氮气的混和气体中缺氧2小时,制备缺血缺氧脑损伤动物模型.实验动物分为常温组(维持肛温36℃~37℃)和亚低温治疗组(维持肛温32℃~33℃).分别在缺血缺氧后7d、14 d、42 d处死并留取脑组织标本.采用免疫荧光双标的方法观察神经干细胞的增殖和分化;采用病毒转染结合侧脑室注射的方法观察抗凋亡蛋白在神经干细胞增殖分化中的作用.通过检测侧脑室周边区新生的神经干细胞、新生的幼稚神经元、新生的成熟神经元和凋亡(caspase-3+Nestin/Tuj-1/ Map-2)、及抑制抗凋亡因子Bcl-2的表达,研究亚低温对侧脑室周边区神经干细胞的增殖存活的影响及相关机制.通过检测海马部位神经元的丢失,神经干细胞的增殖(Nestin)及新生细胞分化成星形胶质细胞,少突胶质细胞及神经元的的比例(BrdU+ GFAP/04/Map-2)/BrdU来研究亚低温对海马部位神经干细胞的增殖及分化的影响.结果 (1)亚低温治疗显著降低脑损伤的体积(常温组:19.6±4.2%,低温组:5.9±2.7%).缺氧缺血后1 w和2w,神经干细胞(nestin)的增殖在常温组与低温组相比无明显改变,但幼稚神经元(tuj-1)数目亚低温组(1 w:10.88 ±0.39,2 w: 32.54±0.39)较常温组(1 w: 6.02±0.45,2 w:21.76±1.20)显著增加.(2)缺氧缺血后新生的神经干细胞(BrdU+Nestin)在常温组(1 w:8.34±1.52,2w:8.52 ±1.09)与低温组(1 w:11.36±1.94,2 w:12.58 ±2.84)相比无明显改变,但亚低温干预显著增加缺氧缺血后新生幼稚神经元(BrdU+ Tuj-1)数目(常温组:1 w: 3.33 ±0.52,2 w: 3.21 ±0.47;亚低温组:1 w:5.23 ±0.51,2 w: 8.75 ±0.99).新生成熟神经元(BrdU+ Map-2)在缺氧缺血后2w,亚低温组(6.06 ±0.83)与常温组(2.95±0.62)有显著性差异.(3)亚低温处理后幼稚神经元凋亡(常温组:1 w: 4.16±0.38,2 w:9.77±0.89;亚低温组:1 w: 4.52±0.59,2 w: 9.37 ±0.65)无明显改变,但神经干细胞(常温组:1 w:32.49±2.81,2 w:49.21 ±6.39;亚低温组:1 w:19.29±2.42,2w:29.54±4.95)及神经元(常温组:1 w: 28.83±3.56,2 w: 43.51 ±3.92;亚低温组:1 w: 22.75±2.39,2w: 15.50±3.22)的凋亡明显降低.此外,神经干细胞的凋亡率在亚低温组与常温组比较具有显著性的降低.(4)亚低温处理能明显增加抗凋亡因子Bcl-2的表达(常温组:1 w:88.11 ±2.94,2 w: 82.23±2.49;亚低温组:1 w: 154.18±9.90,2w: 124.89±5.44),而当侧脑室注射Bcl-2干扰RNA后Bcl-2的表达降低,神经干细胞(亚低温Bcl-2-RNAi组:1 w: 48.44 ±6.54,2 w: 45.20 ±3.84;亚低温control-Bcl-2-RNAi组:1 w: 29.00±2.55,2 w:35.11±1.88),幼稚神经元(亚低温Bcl-2-RNAi组:1 w: 39.85±5.89,2 w: 37.44±4.31;亚低温control-Bcl-2-RNAi组:1 w: 20.19±1.07,2 w:22.75 ±1.64)及成熟神经元(亚低温Bcl-2-RNAi组:1 w:17.78±1.85,2 w: 18.93 ±2.64;亚低温control-Bcl-2-RNAi组:1 w: 12.19 ±0.88,2w: 10.97±0.7)的凋亡率在Bcl-2干扰组与对照Bcl2-RNAi组相比明显回升.(5)缺氧缺血后亚低温处理显著减少海马区神经元的丢失.亚低温处理后新生细胞(BrdU)的数目减少(常温组:1 w: 1103.20±92.42,2 w: 1856.95 ±111.48;亚低温组:1 w:729.44 ±67.31,2 w:1257.97±112.66),但神经干细胞(nestin)的数目却显著增加(常温组:1 w:28.85±2.13,2 w: 37.76±6.01;亚低温组:1 w: 30.52±3.31,2 w: 28.37 ±0.511).通过免疫组化双标的方法发现,缺氧缺血后2w,新生细胞在亚低温组(1.95 ±0.10)分化成神经元的比例明显高于常温组(0.30±0.33).而新生细胞分化为星形胶质细胞和少突胶质细胞的比例常温组明显高于亚低温组.结论 亚低温干预通过促进神经干细胞的增殖、存活及向神经元方向的分化从而促进损伤脑的修复,实现脑保护作用.