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目的早产儿脑血管发育缺陷及少突胶质细胞的选择易损性与早产儿缺氧缺血脑白质损伤(white matter injury,WMI)发生密切相关,而WMI后内源性血管新生和少突胶质细胞发生以及与之相关的营养因子表达是否呈时间依赖性变化,目前尚不清楚。本课题拟通过建立新生大鼠缺氧缺血WMI模型,明确少突胶质细胞发生和内源性血管新生的动态变化趋势,为进一步探讨WMI发病机制及开发治疗靶向药物提供理论基础和实验依据。方法1.选取新生3日龄SD大鼠,随机分为WMI组和Sham组。WMI组以双侧颈总动脉电凝联合缺氧法建立WMI动物模型;Sham组仅分离双侧颈总动脉,不予电凝和缺氧。2.通过体重测试等观察大鼠生长发育情况;通过MBP免疫荧光染色和Western Blot测定判断缺氧缺血后大鼠脑白质损伤情况。3.采用不同阶段少突胶质细胞标记物Olig2、PDGFRα、APC抗体分别与细胞增殖特异性标记物Ki67进行免疫荧光双标染色,结合DAPI进行核复染,应用Image J 6.0软件计数术后不同时间点少突胶质细胞数量和增殖情况,判断少突胶质细胞发生的动态变化情况。4.采用血管内皮细胞特异性标记物血小板血管内皮粘附分子(PECAM-1/CD31)抗体和细胞增殖标记物Ki67进行免疫荧光双标染色,结合DAPI进行核复染,计数术后不同时间点脑脑白质血管内皮细胞总数及新生血管内皮细胞数量,分析血管新生的动态变化情况。5.应用酶联免疫吸附法(ELISA)测定脑白质脑源性营养因子BDNF含量,以明确与血管新生和少突胶质细胞发生相关的内源性营养因子的动态变化情况。结果1.WMI模型评价:WMI组大鼠生长发育迟缓,睁眼时间与Sham组相比延长,术后14天体重低于Sham组(p<0.05);免疫荧光染色及Western Blot结果显示术后28天WMI组MBP的表达明显低于Sham组(p<0.05)。2.少突胶质谱系的动态变化:Sham组少突胶质细胞谱系总数在术后逐渐增加,14天时达高峰,随后开始下降,28天后趋于平稳,此时细胞总数与术后3天相当;WMI组少突胶质细胞谱系数量于术后3天增加达峰值,随后保持该水平。术后1天与3天WMI组少突胶质细胞系数量均明显高于Sham组,而术后7天与14天却低于Sham组。对于增殖的少突胶质细胞,WMI组和Sham组随时间的变化趋势基本一致,均呈现先下降、后上升、再下降、最后趋于平稳态势。术后1天,WMI组增殖的少突胶质细胞数量高于Sham组,但术后3天和7天却明显低于Sham组,术后7天两组少突胶质细胞增殖数量均达高峰。3.少突胶质前体细胞的动态变化:Sham组OPCs总数和增殖的OPCs数量均在术后3天减少、术后7天显著增加达峰值、术后14天下降,并稳定保持在较低水平。WMI组OPCs总数及增殖的OPCs数量随时间变化趋势与Sham组相一致,但术后1天,WMI组OPCs总数及增殖的OPCs数量均明显高于Sham组,术后3天与7天WMI组OPCs总数及增殖的OPCs数量却显著低于Sham组。4.成熟少突胶质细胞的动态变化:Sham组成熟少突胶质细胞总数总体呈上升趋势;WMI组于术后3天、14天和28天均明显少于Sham组,但术后56天和84天上升达Sham组水平。Sham组成熟少突胶质细胞在术后7天增殖最明显,其次是术后3天和28天;而WMI组成熟少突胶质细胞增殖数量较少,在各时间点均无明显变化。5.脑白质MBP表达变化:术后56天和84天,免疫荧光染色结果显示,WMI组胼胝体区域MBP免疫荧光强度均明显弱于Sham组;WB显示MBP表达量显著低于Sham组。6.血管总数及新生血管的变化:Sham组血管内皮总数于术后14天达高峰后逐渐下降;WMI组于术后28天达高峰后逐渐减少;术后3天,WMI组血管内皮总数明显低于Sham组。对新生血管数量进行统计显示:Sham组新生血管内皮数量呈先上升后下降趋势,14天时达高峰;WMI组于术后14天内新生血管内皮无明显变化,从14天开始逐渐上升,28天时达峰值,随后下降;术后1天、3天、7天、14天、56天,WMI组新生血管内皮数量明显低于Sham组。7.脑白质BDNF含量变化:Sham组大鼠BDNF含量总体呈下降趋势;WMI组大鼠BDNF水平呈先下降后上升趋势,术后14天最低。术后1天、3天、14天,WMI组BDNF表达水平低于Sham组,但术后56天和84天却高于Sham组。结论1.脑白质(CC区)少突胶质细胞谱系于术后3天至14天(P6~P17)达发育高峰;OPCs增殖与发育亦主要发生于术后14天(P17)内;成熟少突胶质细胞数量总体呈上升趋势,其增殖随时间发生动态变化。2.缺氧缺血使少突胶质细胞发生过程受到影响,表现为:缺氧缺血可下调少突胶质细胞谱系数量;短暂缺氧缺血(1天)可促进OPCs增殖,但缺氧缺血(>3天)却能抑制OPCs增殖,缺氧缺血3~14天时OPCs总数明显减少;缺氧缺血(<28天)使成熟少突胶质细胞数量减少,长期缺氧缺血(56天、84天)虽可使成熟少突胶质细胞数量恢复,但髓鞘生成依然障碍。3.血管内皮细胞总数和增殖于术后14天(P17)达高峰;缺氧缺血使血管发生的高峰延迟至术后28天,并且血管新生受到明显抑制(P17内)。4.缺氧缺血14天内,BDNF表达下调可能是导致内源性血管新生及少突胶质细胞发生不足的重要原因;缺氧缺血14天后,BDNF表达上调可能有利于少突胶质发生及新生血管的生成。