丹酚酸B对小鼠脑室内注射TNF-a导致脑微循环障碍的影响及作用机制

来源 :第一军医大学 南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BCB
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目的:   脑血管疾病主要是指以脑局部血液循环障碍导致的神经功能丧失为特征的一组疾病,其防治工作一直是当今世界基础及临床研究的重要课题,研究主要集中于两个方向:保护神经细胞和改善脑微循环。因此,建立合适的动物微循环观察模型并观察各种病理生理过程中脑部微循环的改变具有重要的科研和应用价值。   TNF-α在脓毒血症、动脉粥样硬化和中风等多种微循环相关疾病中扮演着重要角色,研究TNF-α对于脑部微循环的作用具有重要意义。丹酚酸B作为丹参的主要组分之一具有抗氧化、保护心脑等重要脏器的作用,探讨其对TNF-α引起脑部微循环障碍的作用和机制可能为临床应用提供新的方向。   方法:   使用牙科钻将C57BL小鼠颅骨磨薄至待观察血管清晰可见,制备小鼠软脑膜微循环微创观察模型。使用正置荧光显微镜观察直径30-50μm的软脑膜微静脉。脑室内注射TNF-α40μg/kg.bw观察TNF-α对软脑膜微循环的影响,部分小鼠分别在注射TNF-α前20min或注射后20min静脉滴注丹酚酸B(5mg.kg-1·h-1)。通过静脉推注FITC标记白蛋白测量其从微静脉渗出的情况以判断微静脉通透性的变化,同时推注罗丹明6G体内标记白细胞以检测白细胞滚动和粘附情况。为了监测相应的血流动力学指标,我们测定了被观察血管的内径,并使用高速摄像机记录红细胞流动速度;利用激光多普勒血流量仪检测观察部位血流量的改变情况。为了进一步明确丹酚酸B影响TNF-α介导白细胞滚动的具体机制,使用流式细胞术检测白细胞表面的CD62L、CD11b和CD18等分子的表达,同时通过免疫组织化学技术检测了脑组织血管内皮细胞表面E-selectin和ICAM-1的表达情况。最后使用流式微球法检测了血浆内TNF-α、IL-6和MIP-1α等细胞因子的浓度。   结果:   小鼠软脑膜微循环微创观察模型与传统开窗模型相比,相同口径的微静脉内红细胞流动速度更为快速,其观察效果能够较好地满足血管通透性检测和对微静脉嫩白细胞滚动和粘附测定的要求。提示本模型可以最大限度地降低模型制备方法对脑微循环血流动力学的影响,使观察目标的基础参数更加接近生理状态。   在检测到脑室内注射TNF-α可导致软脑膜微静脉内FITC标记的白蛋白渗出增多,血管通透性明显增高的前提下,在TNF-α刺激前20min和刺激后20min分别经静脉持续滴注丹酚酸B均可明显减少TNF-α导致的软脑膜微静脉内FITC标记白蛋白的渗出,结果提示丹酚酸B可降低TNF-α介导的血管通透性升高。   脑室内注射TNF-α可以导致微静脉内白细胞滚动数目的明显增加,并且有降低微静脉内红细胞流速和血管壁切变率的趋势。在TNF-α刺激前20min和刺激后20min分别经静脉持续滴注丹酚酸B均可在不影响红细胞流速和血管壁切变率的前提下明显抑制TNF-α刺激后引起的软脑膜微静脉内白细胞滚动的增多。流式细胞术结果证明脑室内注射TNF-α可引起小鼠血液中白细胞表面粘附分子CD62L、CD11b和CD18的表达增多,免疫组化实验结果也证明软脑膜微静脉内皮细胞粘附分子E-selectin和ICAM-1表达亦有增加。在TNF-α刺激前20min和刺激后20 min分别经静脉持续滴注丹酚酸B均可明显TNF-α诱导的白细胞和内皮细胞粘附分子的表达,结果提示丹酚酸B可能抑制白细胞和内皮细胞表面粘附分子的表达和功能,从而减少TNF-α引起的微静脉内白细胞的滚动。结果还提示脑室内注射TNF-α可导致小鼠血浆内TNF-α、IL-6和MIP-1α等细胞因子的浓度明显升高,在TNF-α刺激前后给予丹酚酸B均不能影响TNF-α的这一效应。   结论:   1.实验中使用的小鼠软脑膜微循环微创观察模型相对于传统开颅模型具有明显优势,更为接近生理条件;   2.丹酚酸B能够预防和治疗TNF-α局部作用引起的小鼠软脑膜微静脉通透性升高;   3.丹酚酸B能够预防和治疗TNF-α局部作用引起的小鼠软脑膜微静脉内白细胞滚动数目的增加,其作用机制是抑制TNF-α诱导的白细胞和血管内皮细胞表面相关的粘附分子的表达;   4.丹酚酸B对于小鼠脑室内注射TNF-α2h后血浆内TNF-α、IL-6和MIP-1α等细胞因子的浓度增加没有明显影响。   本文阐明了丹酚酸B新的治疗效应,即有改善炎性细胞因子(TNF-α)引起的脑微循环紊乱的效应,而炎性细胞因子参与了动脉粥样硬化、休克和炎症等许多病理过程的发生。在丹酚酸B对TNF-α所致脑微循环障碍的改善作用中,降低微静脉通透性升高的效应具有深入研究和进一步开发的重要价值。这是因为目前除肾上腺糖皮质激素外尚未找到一种适用于临床且具有明显效果的降低血管通透性的药物,丹酚酸B在此方向上提出了可行的选择。
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