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背景与目的: 缺血性脑血管病具有高发病率、高致残率的特点,严重威胁人们的身体健康,给家庭和社会带来沉重负担,探索其发病机制成为国内外研究热点。脑细胞缺血坏死后,神经功能的恢复很大程度上取决于血管新生情况。3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A还原酶抑制剂(他汀)具有明显的心脑血管保护效应,可以通过抑制内质网凋亡途径减轻心肌缺血再灌注损伤,通过促进血管新生和神经再生改善缺血后神经功能。血管内皮生长因子(VEGF)是内皮细胞最具特异性的生长因子,在体内外均可诱导血管新生。CD105(Endoglin)作为新生血管内皮细胞特异性标志物,常用于测定微血管密度(MVD)。 内质网凋亡途径是继线粒体途径和死亡受体途径之后的一种新的细胞凋亡途径,与多种疾病密切相关。葡萄糖调节蛋白78(GRP78/Bip)是内质网中最主要的分子伴侣蛋白,被认为是内质网应激的标志物。半胱天冬酶12(Caspase-12)是一种凋亡蛋白,是内质网应激介导凋亡的特异性标志物。最新报道称减少内皮细胞凋亡可促进血管新生,增加内皮细胞凋亡可以抑制血管新生。那么,局灶性脑缺血后,脑组织血管新生情况如何,内质网凋亡途径相关分子会发生什么样的变化,阿托伐他汀的血管新生作用是不是可通过调节内质网凋亡途径起作用,目前尚不清楚。 本实验将观察局灶性脑缺血大鼠脑组织血管新生情况,以及组织内GRP78/Bip、VEGFmRNA、Caspase-12表达情况,探讨阿托伐他汀对局灶性脑缺血大鼠脑组织血管新生的影响及相关机制,为临床治疗提供理论依据。 材料与方法: 健康雄性SD大鼠108只,体重280±20g,随机分为假手术组,模型组,治疗组,每组再按时间点分为三个亚组:1天组、3天组、7天组,每个亚组12只。采用大脑中动脉栓塞(MCAO)法制备永久性局灶性脑缺血模型,术后3h,治疗组给予阿托伐他汀钙片4mg/kg.d灌胃,其余两组在相应时间点给予等量生理盐水灌胃。 每只大鼠分别在术后3h和处死前以Longa评分法做神经功能缺损评分,HE染色观察组织病理学改变,免疫组化检测CD105、GRP78/Bip蛋白,RT-PCR检测VEGF mRNA,Western-blot检测Caspase-12蛋白。 结果: 1. Longa神经功能评分:假手术组大鼠未见神经功能缺损表现,评分均为0;模型组和治疗组大鼠均可见不同程度神经功能缺损症状,且两组各时间点处死前评分差异均有统计学意义(P<0.05),而术后3h评分差异无统计学意义(P>0.05)。 2. HE染色:假手术组神经细胞及胶质细胞轮廓清晰,排列整齐,胞浆丰富,淡染,细胞核大且圆,核仁清晰,细胞周围间隙致密无水肿,无炎症细胞浸润;模型组梗死灶中心神经细胞轮廓模糊,排列紊乱,数量减少,缺血梗死灶周围有胶质细胞增生,间质肿胀稀疏,炎性细胞浸润;治疗组神经细胞与模型组相比组织结构尚清晰,间质水肿明显减轻,胞核与胞质尚能分清。 3.免疫组化检测CD105蛋白表达:假手术组可见少量CD105阳性细胞,模型组、治疗组CD105阳性细胞表达增多,而且可见少量新生血管,呈条索样,且各时间点模型组较假手术组高,治疗组较模型组、假手术组均高,且差异均有统计学意义(P<0.05);随时间延长,假手术组各时间点CD105表达无明显差异,模型组和治疗组CD105表达逐渐升高。 4.免疫组化检测GRP78/BiP蛋白表达:假手术组GRP78/BiP弱阳性表达,模型组、治疗组 GRP78/BiP表达增多,且各时间点模型组较假手术组高,治疗组较模型组低、较假手术组高,且差异均有统计学意义(P<0.05);随时间延长,假手术组GRP78/BiP表达各时间点无明显差异,模型组和治疗组GRP78/BiP表达逐渐降低。 5. RT-PCR检测VEGFmRNA表达:假手术组少量表达VEGFmRNA,模型组、治疗组 VEGFmRNA表达增多,且各时间点模型组较假手术组高,治疗组较模型组、假手术组均高,且差异均有统计学意义(P<0.05);随时间延长,假手术组 VEGFmRNA表达各时间点无明显差异,模型组和治疗组 VEGFmRNA表达逐渐升高。 6. Western-blot检测 Caspase-12蛋白表达:假手术组少量表达Caspase-12蛋白,模型组、治疗组 Caspase-12蛋白表达增多,且各时间点模型组较假手术组高,治疗组较模型组低、较假手术组高,且差异均有统计学意义(P<0.05);随时间延长,假手术组 Caspase-12表达各时间点无明显差异,模型组和治疗组Caspase-12表达逐渐降低。 7. VEGFmRNA表达和 Caspase-12蛋白表达相关分析:假手术组各时间点VEGFmRNA与Caspase-12蛋白之间不存在线性相关(P>0.05),模型组、治疗组各时间点VEGFmRNA与Caspase-12蛋白之间存在线性相关(P<0.05),且为负相关。 结论: 1.局灶性脑缺血大鼠脑组织缺血半暗带区血管新生明显,且阿托伐他汀可通过上调VEGFmRNA,促进血管新生。 2.局灶性脑缺血大鼠脑组织缺血半暗带区内质网应激激活,细胞凋亡增加,且阿托伐他汀可通过抑制内质网应激过度激活,下调凋亡蛋白Caspase-12,抑制内皮细胞凋亡。 3.局灶性脑缺血大鼠脑组织内VEGFmRNA表达和Caspase-12蛋白表达呈负相关。 4.阿托伐他汀可通过减轻内质网应激,减少内皮细胞凋亡,增强缺血后脑组织血管新生。