论文部分内容阅读
目的:本研究分别采用小鼠暂时性大脑中动脉缺血(transient middle cerebral occlusion,tMCAO)再灌注损伤和缺氧/缺糖损伤(oxygen-glucose deprivation, OGD)神经元两种模型,探讨去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor, HDACi)对缺血性脑卒中的保护作用及其相关机制,为临床应用HDACi治疗脑缺血性疾病奠定实验基础。方法:1、健康雄性Balb/c小鼠随机分为2组:伪手术(Sham)组和I/R组。I/R组按照改良Zea-longa线栓法建立小鼠左侧大脑中动脉缺血30min再灌注损伤模型。Sham组的手术操作与I/R组相同,但不进行大脑中动脉阻塞。I/R组分为三个亚组:I/R24h组、I/R48h组、I/R72h组。于术后24h后进行神经功能缺陷评分,各组小鼠在相应时间点处死取脑,TTC染色检测脑梗死体积。2、健康雄性Balb/c小鼠随机分为4组:Sham组、I/R组、SAHA组和DMSO对照组。采用改良Zea-longa线栓法阻断大脑中动脉供血30min,再灌注48h制备小鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型。SAHA组分为三个亚组,分别于脑缺血前1h腹腔注射不同剂量的SAHA:SAHA1组-12.5mg/Kg;SAHA2组-25mg/Kg;SAHA3组-50mg/Kg。DMSO组:小鼠脑缺血前1h腹腔注射25%DMSO0.1ml。于术后24h后进行神经功能缺陷评分,再灌注损伤48h后处死取脑,分别进行TTC染色测量脑梗死体积以及Western blot检测脑组织蛋白的乙酰化水平变化情况。3、建立SH-SY5Y细胞不同持续时间OGD损伤模型,检测不同浓度的HDACi对OGD诱导的神经元损伤的影响,实验指标如下:倒置显微镜观察细胞形态学变化,MTT法检测细胞活性,Propidium iodide(PI)和Hoechst33258染色检测细胞凋亡与坏死情况,乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)法检测细胞损伤,荧光显微镜或流式细胞术检测各组细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)含量和线粒体膜电位(mitochondrion membranepotential, MMP)的变化,Western blot检测各组细胞乙酰化水平的变化。结果:1、神经功能缺陷评分显示,与Sham组相比较,I/R组出现不同程度的神经功能障碍,评分为2.60±0.15,Sham组无神经功能缺陷。TTC染色显示I/R组小鼠有明显的梗死灶,Sham组则无,差异有统计学意义。2、Western blot结果显示,与Sham组相比较,I/R组小鼠缺血侧大脑的乙酰化水平显著下降。SAHA在腹腔注射6h可显著升高正常小鼠脑蛋白的乙酰化水平(P<0.05),24h后与Control组无显著差异。25mg/Kg和50mg/Kg SAHA可显著抑制脑缺血诱导的乙酰化水平下降。神经功能缺陷评分和TTC染色结果显示:与Sham组相比较,SAHA组和I/R组均出现不同程度的神经功能缺损症状,评分在1~3分之间,Sham组无神经功能障碍。与I/R组相比较,SAHA12.5mg/Kg组无明显改善小鼠的神经功能缺陷评分,脑梗死体积虽有所减少,但无统计学差异。SAHA25mg/Kg和50mg/Kg组均显著降低小鼠神经功能缺陷评分,明显减少脑梗死体积,与I/R组相比较,分别减少脑梗死体积42.92%和56.53%。3、OGD损伤2h,模型组的细胞活性、乙酰化水平和MMP水平较对照组显著降低,并随OGD时间的延长而变化越明显。而ROS含量较对照组显著升高,Hoechst和PI双染检测也发现染色质凝聚,核碎裂,凋亡小体产生,并随OGD时间的延长,凋亡和坏死细胞的数量增加。与模型组相比,TSA和SAHA均能明显提高OGD诱导的神经元损伤的活性,改善细胞形态。此外,0.5μmol/L SAHA可明显减少OGD引起的神经元凋亡和坏死数量,减轻细胞LDH释放,降低细胞内ROS含量,及提高MMP和蛋白质的乙酰化水平。结论:1、改良Zea-longa线栓法是一种简单、可靠的构建小鼠tMCAO模型的方法,MCAO30min再灌注48h可引起稳定的梗死灶,适合于脑缺血再灌注损伤的研究。2、SAHA预处理可减少脑缺血再灌注损伤小鼠的脑梗死体积,改善神经生物学功能,对MCAO小鼠具有一定的脑保护作用,其作用机制有待进一步研究。3、HDACi对OGD诱导SH-SY5Y细胞缺氧/缺糖损伤具有明显的保护作用,其作用机制可能与降低细胞内ROS水平及维持MMP的高能状态有关。