神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦出血的抗炎作用及其機(jī)制研究
本文關(guān)鍵詞:神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦出血的抗炎作用及其機(jī)制研究 出處:《吉林大學(xué)》2017年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:背景與目的:腦出血(Intracerebral hemorahge)是腦卒中的一個亞型,占全部腦卒中的10%-15%,具有很高的發(fā)病率、致殘率及致死率,對家庭及社會造成極大的影響及沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。腦出血后炎癥反應(yīng)與腦水腫、血腦屏障破壞及病情惡化息息相關(guān)。大量動物實驗研究表明神經(jīng)干細(xì)胞移植是腦出血的一種較有前景的治療方法,主要是在抗炎、抗凋亡、促進(jìn)血管新生等方面發(fā)揮作用。然而,其抗炎的具體機(jī)制尚不清楚。本研究旨在從體內(nèi)、體外實驗中共同明確神經(jīng)干細(xì)胞治療腦出血的抗炎作用并在信號傳導(dǎo)水平上深入研究其抗炎機(jī)制。方法:1、采用膠原酶注射法構(gòu)建大鼠腦出血模型,造模2小時后通過尾靜脈注射植入神經(jīng)干細(xì)胞,觀察造模第3天神經(jīng)干細(xì)胞移植對腦組織炎癥反應(yīng)、MAPK信號通路、腦水腫、血腦屏障及行為功能等方面的影響。2、采用溶血產(chǎn)物處理巨噬細(xì)胞,構(gòu)建體外腦出血炎癥模型,分別運用三種主要的MAPK通路抑制劑U0126、SP600125、SB203580,探討這ERK1/2、JNK和p38通路阻斷對巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)的影響;通過神經(jīng)干細(xì)胞與巨噬細(xì)胞共同培養(yǎng),在體外探討神經(jīng)干細(xì)胞在出血性疾病中的抗炎作用及其機(jī)制。結(jié)果:1、采用立體定位向SD大鼠左側(cè)紋狀體內(nèi)注射0.4U膠原酶構(gòu)建腦出血模型;腦出血大鼠第3天血腫周圍發(fā)生了嚴(yán)重的炎癥反應(yīng),如小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的激活并伴隨有COX-2、IL-1?和TNF-α的表達(dá)上調(diào),以及ERK1/2、p38和JNK這三種MAPKs信號通路的激活。神經(jīng)干細(xì)胞移植后能減少血腫周圍小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞激活,降低COX-2、IL-1?和TNF-α的表達(dá)以及上述三種信號通路的激活,并能減輕腦水腫,保護(hù)血腦屏障,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。2、溶血產(chǎn)物作用于巨噬細(xì)胞后,巨噬細(xì)胞胞體增大,細(xì)胞表面諸多突起,且炎癥介質(zhì)IL-1?,TNF-α和COX-2的表達(dá)均上調(diào)且呈動態(tài)改變,說明該模型可成功模擬腦出血后炎癥反應(yīng);溶血產(chǎn)物可迅速激活巨噬細(xì)胞內(nèi)ERK1/2,p38和JNK這三種主要的MAPK信號傳導(dǎo)通路,且它們共同參與調(diào)控巨噬細(xì)胞內(nèi)炎癥反應(yīng)。神經(jīng)干細(xì)胞與巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)后能顯著抑制溶血產(chǎn)物誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞內(nèi)ERK1/2、p38和JNK信號通路的激活及炎癥介質(zhì)IL-1?,TNF-α和COX-2的表達(dá)。結(jié)論:本研究證明神經(jīng)干細(xì)胞移植可減輕腦出血后炎癥反應(yīng),減輕腦水腫及血腦屏障破壞,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù),并從體內(nèi)及體外實驗同時說明其抗炎作用可能是通過抑制巨噬細(xì)胞內(nèi)ERK1/2、p38和JNK通路激活來實現(xiàn)的。
[Abstract]:Background & objective: intracerebral hemorrhage (ICH) is a subtype of stroke, accounting for 10-15% of all stroke, with a high incidence. The disability rate and fatality rate have a great impact on the family and society and a heavy economic burden. Inflammation and brain edema after cerebral hemorrhage. A large number of animal experiments show that neural stem cell transplantation is a promising treatment for cerebral hemorrhage, mainly in anti-inflammatory, anti-apoptosis. However, the specific mechanism of its anti-inflammatory mechanism is not clear. This study aims at in vivo. In vitro experiments together to clarify the anti-inflammatory effect of neural stem cells in the treatment of intracerebral hemorrhage and to further study its anti-inflammatory mechanism at the level of signal transduction. Methods: 1. The rat model of intracerebral hemorrhage was established by collagenase injection. Neural stem cells were implanted through caudal vein 2 hours after modeling. On the 3rd day, the inflammatory response of brain tissue to MAPK signal pathway and brain edema were observed. Effects of blood-brain barrier and behavioral function. 2. Macrophages were treated with hemolytic products to construct inflammatory model of intracerebral hemorrhage in vitro. U0126, three main inhibitors of MAPK pathway, were used respectively. SP600125 / SB203580 was used to investigate the effects of ERK1 / 2, JNK and p38 pathway blockade on macrophage inflammatory response. The anti-inflammatory effect and mechanism of neural stem cells in hemorrhagic diseases were studied in vitro by co-culture of neural stem cells and macrophages. Results: 1. The model of intracerebral hemorrhage was established by injecting 0.4U collagenase into the left striatum of SD rats by stereotactic localization. Severe inflammatory reactions occurred around hematoma in rats with intracerebral hemorrhage on day 3, such as activation of microglia / macrophages accompanied by COX-2 / IL-1? The expression of TNF- 偽 and TNF- 偽 was up-regulated, as well as ERK1/2. Activation of three MAPKs signaling pathways p38 and JNK. Neural stem cell transplantation can reduce the activation of microglia / macrophage around hematoma and decrease the expression of COX-2 / IL-1. The expression of TNF- 偽 and the activation of the above three signaling pathways can reduce brain edema, protect blood-brain barrier, promote the recovery of nerve function. The hemolytic product acts on macrophages. Macrophage cell body enlarged, cell surface many protrusions, and inflammatory mediator IL-1? The expression of TNF- 偽 and COX-2 were up-regulated and showed dynamic changes, indicating that the model could successfully simulate the inflammatory response after intracerebral hemorrhage. Hemolytic products can rapidly activate three major MAPK signal transduction pathways, ERK1 / 2, p38 and JNK, in macrophages. Neural stem cells co-cultured with macrophages could significantly inhibit ERK1/2 induced by hemolytic products. Activation of p38 and JNK signaling Pathway and Interleukin-1? Conclusion: neural stem cell transplantation can attenuate inflammatory response after cerebral hemorrhage, reduce brain edema and damage of blood-brain barrier, and promote the recovery of nerve function. Both in vivo and in vitro experiments indicated that the anti-inflammatory effect was probably achieved by inhibiting the activation of ERK1 / 2 p38 and JNK pathway in macrophages.
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R743.34
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,本文編號:1376611
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