【摘要】:研究背景腦缺血是60歲以上最常見(jiàn)第二大死亡因素、第二大癡呆病因,并且在高收入國(guó)家中,中風(fēng)占到醫(yī)療健康預(yù)算的3%-7%。隨著我國(guó)老年化人口不斷增加,近年來(lái)腦缺血的患病人數(shù)在持續(xù)遞增,腦缺血成為我國(guó)最重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。長(zhǎng)期以來(lái),人們一直認(rèn)為只要及時(shí)恢復(fù)供血,就能將缺血引發(fā)的損傷降到最低。然而這一理論在20世紀(jì)70年代受到質(zhì)疑。有研究認(rèn)為,對(duì)缺氧組織突然恢復(fù)供氧,會(huì)導(dǎo)致一種獨(dú)特的損傷反應(yīng)產(chǎn)生,并且不同于低氧狀態(tài)下的損傷反應(yīng)。因此,缺血再灌注損傷被發(fā)現(xiàn),迅速發(fā)展成為一個(gè)新的研究領(lǐng)域。腦缺血再灌注損傷是指腦組織缺血、缺氧一定時(shí)間后造成了組織損傷,但積極治療恢復(fù)腦部血供后,腦損傷程度非但沒(méi)減輕反而加重,出現(xiàn)了更為嚴(yán)重的腦功能障礙,甚至引起多器官損傷的現(xiàn)象。但目前對(duì)腦缺血的治療,臨床共識(shí)依然是盡快恢復(fù)供血,減輕腦組織缺血程度。因此,再灌注損傷無(wú)法避免,而對(duì)于減少再灌注損傷的治療,臨床上缺少有效的治療藥物。所以研究減少再灌注損傷的治療具有重要臨床意義。黃芪甲苷是一種從黃芪上提取出來(lái)的單體。現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),黃芪具有多種藥用價(jià)值,如抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗癌、抗糖尿病、心肌保護(hù)、保肝、抗病毒功能等。研究顯示,黃芪甲苷具有很好的腦保護(hù)作用,能通過(guò)抑制缺血后半暗帶區(qū)的外周型苯二氮卓受體的表達(dá),減少半暗帶區(qū)面積,保護(hù)腦組織。還能顯著改善雙側(cè)頸總動(dòng)脈閉塞小鼠的記憶障礙和神經(jīng)炎癥,機(jī)制是降低TLR4及其下游受體蛋白的表達(dá),包括MyD88、TRIF和TRAF6,并且抑制NF-κB的磷酸化。還有一些研究表明,黃芪甲苷對(duì)缺血再灌注大腦的保護(hù),是由于能改善血腦屏障的功能,降低血腦屏障在病理狀態(tài)下的通透性。在本實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能通過(guò)抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和減少線粒體損傷,減少腦血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡,從而保護(hù)血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能,達(dá)到保護(hù)腦組織和減少梗死面積的作用。實(shí)驗(yàn)一:黃芪甲苷對(duì)MCAO大鼠的血腦屏障的預(yù)保護(hù)作用研究目的:研究黃芪甲苷在大腦缺血再灌注后對(duì)血腦屏障的預(yù)保護(hù)作用,并測(cè)定內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白,以確定其機(jī)制。方法:SPF級(jí)SD雄性大鼠140只,年齡在6周左右。隨機(jī)將大鼠分為5個(gè)組。采取的給藥方式為造模前灌胃給藥3周。用線栓法造大鼠腦缺血再灌注模型,缺血2h,再灌注24h。再灌注結(jié)束后,檢測(cè)TTC、伊文氏藍(lán)、HE染色、尼氏染色、SOD、MDA、蛋白電泳檢測(cè)相關(guān)蛋白。結(jié)果:1.神經(jīng)功能缺損評(píng)分采用Longa' s的5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分法評(píng)分,除sham組外,其余四組動(dòng)物評(píng)分無(wú)明顯差異。2.TTC染色實(shí)驗(yàn)vehicle組大鼠的梗死面積明顯多于其他幾組(sham組:p=0.002,其他幾組:p0.05),且三個(gè)用藥組梗死面積均明顯少于vehicle組差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ASL:p=0.018;ASM:p=0.006;ASH:p=0.003)。3.伊文氏藍(lán)染色實(shí)驗(yàn)直接顯微鏡鏡下觀察,vehicle組大鼠右側(cè)大腦較其他組顏色更深。vehicle組大鼠梗死側(cè)大腦中伊文氏藍(lán)的含量,顯著高于假手術(shù)組(P0.001)和用藥組(ASL:p=0.010;ASM:p=0.001;ASH:p0.001)。比較左側(cè)大腦,這5個(gè)組伊文氏藍(lán)含量沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。4.HE染色結(jié)果sham組顯示腦組織皮質(zhì)結(jié)構(gòu)正常,細(xì)胞完整,胞漿豐富,核仁清晰。而vehicle組和用藥組大鼠梗死側(cè)皮質(zhì)HE染色結(jié)果顯示,梗死側(cè)大腦皮質(zhì)出現(xiàn)經(jīng)典梗死病理改變(梗死區(qū)域可見(jiàn)固縮壞死神經(jīng)元,細(xì)胞數(shù)量少,呈嗜伊紅染色)。而各用藥組與vehicle組比較,細(xì)胞損傷減輕,嗜伊紅染色也相對(duì)減少。5.尼氏染色結(jié)果sham組顯示大腦皮質(zhì)尼氏小體排列整齊,數(shù)量多。而vehicle組大鼠的梗死側(cè)皮質(zhì)尼氏小體排列稀疏,數(shù)目明顯減少。與vehicle組相比,各用藥組梗死側(cè)皮質(zhì)尼氏小體損傷較輕,排列較整齊,數(shù)量較多。6.黃芪甲苷對(duì)梗死側(cè)大腦SOD與MDA的影響vehicle組大鼠右側(cè)大腦的SOD水平明顯減少(p0.001),MDA的水平卻顯著提高(p0.001)。AS能提高大鼠大腦缺血再灌注損傷區(qū)域的SOD活性(ASL:p=0.040;ASM:p=0.014;ASH:p=0.001),并降低 MDA 的水平(ASL:p=0.001;ASM:p=0.001;ASH:p0.001)。7.黃芪甲苷對(duì)血液中SOD與MDA的影響AS低中高各組與vehicle組相比較,血中MDA水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ASL p=0.909,ASM p=0.924,ASH p=0.902)。vehicle 組大鼠血液中的 SOD 活力比 sham組低(P=0.008)。各用藥組中,只有AS 1OuM組血液中SOD活力比vehicle組高(p=0.041)。其余兩組與vehicle組相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ASL p=0.253,ASM p=0.065)。8.黃芪甲苷對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的影響vehicle組大鼠腦血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生較高水平的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(BIP:p=0.001;CHOP:p=0.025;P-PERK/PERK:p0.001;P-eif2αt/eif2α:p=0.003)。AS 能抑制BIP、CHOP、P-PERK和P-eif2α蛋白的表達(dá),與vehicle組大鼠相比,差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(BIP:ASL p=0.038,ASM p=0.015,ASH p=0.014;CHOP:ASL p=0.029,ASMp=0.019,ASHp=0.007;P-PERK/PERK:ASLp=0.039,ASMp=0.028,ASHp=0.004;P-eif2α/eif2α:ASL p=0.039,ASM p=0.026,ASH p=0.006)。9.黃芪甲苷的抗細(xì)胞凋亡作用vehicle組腦血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生較高水平的Bax蛋白表達(dá),Bcl-2蛋白表達(dá)受到抑制(p0.001)。AS能明顯改善缺血再灌注大腦的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,與vehicle組大鼠相比,差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ASL p=0.047,ASM p=0.037,ASH p=0.002)。vehicle組腦血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生較高水平的caspase-3蛋白表達(dá)(p0.001)。AS能明顯減少缺血再灌注大腦的內(nèi)皮細(xì)胞caspase-3蛋白表達(dá),與vehicle組大鼠相比,差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(ASL p=0.045,ASM p=0.031,ASH p=0.011)。實(shí)驗(yàn)二:黃芪甲苷對(duì)缺糖缺氧再?gòu)?fù)糖復(fù)氧模型(OGD/R)內(nèi)皮細(xì)胞的預(yù)保護(hù)作用研究目的:研究黃芪甲苷抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和減少線粒體損傷對(duì)缺糖缺氧再?gòu)?fù)糖復(fù)氧模型內(nèi)皮細(xì)胞的預(yù)保護(hù)作用。方法:小鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞BMECs,分為CON組、OGD/R組、OGD/R+AS 2.5uM組、OGD/R+AS 5uM組、OGD/R+AS 10uM組。待造模結(jié)束后,檢測(cè)MTT、SOD、MDA、蛋白電泳檢測(cè)相關(guān)蛋白、ATP、JC-1。結(jié)果:1.黃芪甲苷對(duì)正常內(nèi)皮細(xì)胞以及OGD/R誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷的影響采用MTT法檢測(cè),黃芪甲苷對(duì)正常內(nèi)皮細(xì)胞未顯示毒性。在AS預(yù)保護(hù)24h后,缺糖缺氧4h再?gòu)?fù)糖復(fù)氧4h,結(jié)果顯示,AS 2.5 uM(p=0.044)和5 uM(p=0.008)以及10 uM(p=0.002)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞具有良好的預(yù)保護(hù)作用,其中10uM濃度藥效最穩(wěn)定。2.黃芪甲苷對(duì)OGD/R誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)SOD活性和MDA水平的影響OGD/R組與CON組相比,MDA水平較高,SOD活性下降,差異有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.002)。AS能降低MDA水平,增加SOD的活力。但在降低MDA水平方面只有OGD/R+AS 5uM組和OGD/R+AS 10uM組顯示出統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異(AS 5 p=0.019,AS 10 p=0.011);且在增加SOD活力方面,只有OGD/R+AS 10uM組顯示出統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異(AS 10 p=0.01)。3黃芪甲苷對(duì)凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響OGD/R組與CON組相比,Bcl-2蛋白表達(dá)下調(diào),Bax蛋白表達(dá)上調(diào),差異有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.005)。AS能明顯增加Bcl-2蛋白的表達(dá),減少Bax蛋白表達(dá)(AS 2.5 p=0.047,AS 5 p=0.019,AS 10 p=0.011)。OGD/R組與CON組相比,caspase-3蛋白表達(dá)上調(diào),差異有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.003)。AS 能明顯減少 caspase-3 蛋白表達(dá)(AS 2.5 p=0.034,AS 5 p=0.015,AS 10 p=0.012)。AS能起到明顯的抗凋亡作用。4黃芪甲苷對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá)的影響OGD/R組與CON組相比,BIP、CHOP、P-PERK和P-eif2 α蛋白的表達(dá)均較高(BIP:p=0.006;CHOP:p=0.008;P-PERK/PERK:p=0.028;P-eif2α/eif2α:p=0.003)。AS能明顯緩解內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(BIP:AS 2.5 p=0.039,AS 5 p=0.012,AS 10 p=0.012;CHOP:AS 2.5 p=0.039,AS 5 p=0.032,AS 10 p=0.027;P-PERK/PERK:AS 2.5 p=0.048,AS5p=0.015,AS10p=0.008;P-eif2 α/eif2 α:AS 2.5 p=0.033,AS 5 p=0.009,AS 10 p=0.005)5黃芪甲苷內(nèi)皮細(xì)胞的ATP影響OGD/R組與CON組相比,ATP含量明顯減少(p0.001)。AS 1OuM組能明顯提高ATP的含量(p=0.005)。而AS 2.5uM和AS 5uM組與OGD/R組相比,有趨勢(shì)但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異(p=0.610;p=0.218)。6黃芪甲苷對(duì)線粒體膜電位的影響通過(guò)熒光倒置顯微鏡觀察,OGD/R組與CON組相比,綠色熒光明顯增多,說(shuō)明MMP下降明顯。AS 2.5uM、AS 5uM組和AS 10uM組,與OGD/R組相比較,紅色熒光較多,說(shuō)明AS能顯著提高線粒體MMP的水平,改善線粒體功能。通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)行定量分析,OGD/R組與CON組相比,MMP水平明顯下降(p0.001)。AS 10uM組能明顯緩解MMP的下降,改善線粒體功能(p=0.002)。而AS 2.5uM和AS 5uM組與OGD/R組相比,有趨勢(shì)但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異(p=0.148;p=0.09)結(jié)論:(1)黃芪甲苷能上調(diào)Bcl-2的表達(dá),并下調(diào)Bax和caspase-3的表達(dá),有效減少缺血再灌注導(dǎo)致的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。(2)黃芪甲苷能下調(diào)BIP、CHOP、P-PERK和P-eif2α蛋白的表達(dá),抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。(3)黃芪甲苷能增加ATP的含量,提高線粒體膜電位,有效的減少缺血再灌注對(duì)線粒體的損傷。(4)黃芪甲苷能有效的保護(hù)血腦屏障,減少腦梗死的面積,達(dá)到保護(hù)大腦神經(jīng)的作用。(5)黃芪甲苷能通過(guò)有效減少線粒體的損傷,并抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,達(dá)到腦保護(hù)作用,但線粒體損傷與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的相互關(guān)系,有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:廣州中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:R285.5
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2 蒲舉;遠(yuǎn)隔缺血后適應(yīng)對(duì)腦缺血再灌注損傷及相關(guān)VEGF、MMP-9表達(dá)的影響[D];遵義醫(yī)學(xué)院;2015年
3 王富明;針刺對(duì)腦缺血再灌注損傷大鼠外周血清SOD、MDA、miRNA-126及VEGF表達(dá)的影響[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年
4 趙層閃;化濁解毒活血通絡(luò)法對(duì)腦缺血再灌注損傷大鼠模型VEGF表達(dá)及微血管密度的影響[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年
5 曲欣;解偶聯(lián)蛋白2通過(guò)線粒體介導(dǎo)參與高血糖加重腦缺血再灌注損傷的實(shí)驗(yàn)研究[D];寧夏醫(yī)科大學(xué);2015年
6 程浩;1β-羥基土木香內(nèi)酯對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用研究[D];安徽中醫(yī)藥大學(xué);2015年
7 吳建龍;p38MAPK信號(hào)通路參與雌二醇減輕皮瓣缺血再灌注損傷機(jī)制的初步研究[D];蘇州大學(xué);2015年
8 李婷婷;安菲博肽對(duì)小鼠局灶性腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制研究[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2015年
9 吳加元;Omi切割Hax-1加劇腦缺血再灌注損傷的機(jī)制研究[D];蘇州大學(xué);2015年
10 朱田豐;PDCD4在腦缺血再灌注損傷中的作用及機(jī)制研究[D];山東大學(xué);2015年
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2259216