CXCL12在大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后所起作用的研究
發(fā)布時間:2018-05-09 05:36
本文選題:創(chuàng)傷性腦損傷 + CXCL2 ; 參考:《蘇州大學(xué)》2013年博士論文
【摘要】:第一部分CXCL12增加Bcl-2/Bax的比率抑制大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后皮質(zhì)神經(jīng)元的凋亡 目的: 探討CXCL12對大鼠創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)后皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的影響及相關(guān)機(jī)制。 方法: 1.采用顱腦液壓損傷裝置,制備大鼠創(chuàng)傷性腦損傷模型; 2.將實驗大鼠分成四組:假手術(shù)組只開顱,不制備腦損傷模型,不注射任何試劑;對照組在損傷區(qū)周圍皮質(zhì)注射生理鹽水;CXCL12治療組注射CXCL12, CXCL12+AMD3100治療組注射CXCL12+AMD3100o 3.傷后3天,TUNEL試劑盒檢測各組神經(jīng)細(xì)胞凋亡情況,TUNEL/NeuN。 TUNEL/GFAP熒光雙標(biāo)檢測凋亡細(xì)胞類型,CXCR4/NeuN免疫熒光雙標(biāo)檢測凋亡神經(jīng)元CXCR4的表達(dá)情況,active caspase-3/NeuN、active caspase-3/GFAP、Bcl-2/NeuN、 Bcl-2/GFAP、Bax/NeuN、Bax/GFAP免疫熒光雙標(biāo)檢測各組active caspase-3、Bcl-2、Bax的陽性細(xì)胞比例及所屬細(xì)胞類型。 4. Western Blot檢測各組active caspase-3、Bcl-2、Bax蛋白表達(dá)變化。 5.實時PCR檢測各組active caspase-3、Bcl-2、Bax mRNA表達(dá)變化。 結(jié)果: 1.TBI后損傷區(qū)周圍皮質(zhì)出現(xiàn)的凋亡細(xì)胞以神經(jīng)元為主,且凋亡的神經(jīng)元可表達(dá)CXCR4;給予CXCL12治療,相較于對照組,CXCL12下調(diào)了損傷區(qū)周圍皮質(zhì)神經(jīng)元的凋亡指數(shù)(AI),CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較AJ重新升高,但仍低于對照組。 2. Caspase-3免疫熒光、Western Blot及實時PCR等結(jié)果為:CXCL12治療組與對照組比較,active caspase-3表達(dá)下調(diào),CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較active caspase-3重新升高,但仍低于對照組。 3. Bcl-2、Bax免疫熒光、Western Blot及實時PCR等結(jié)果為:CXCL12治療組與對照組比較,Bcl-2表達(dá)上調(diào),CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較Bcl-2有所下降,但仍高于對照組;CXCL12治療組與對照組比較,Bax表達(dá)下調(diào),CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較Bax有所上升,但仍低于對照組;CXCL12治療組與對照組比較,Bcl-2/Bax比率升高,CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較Bcl-2/Bax比率有所下降,但仍高于對照組。 結(jié)論: 大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后,給予CXCL12能抑制損傷區(qū)周圍皮質(zhì)神經(jīng)元的凋亡,其作用機(jī)制與CXCL12/CXCR4軸提高Bcl-2/Bax比率,進(jìn)而減少caspase-3的活化有關(guān),而active caspase-3的減少,使得凋亡級聯(lián)放大過程減輕,從而使得TBI后的神經(jīng)元得以保護(hù)。 第二部分CXCL12促進(jìn)大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后神經(jīng)前體細(xì)胞增殖及遷移 目的: 探討CXCL12對大鼠創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)后損傷區(qū)周圍腦組織的神經(jīng)前體細(xì)胞增殖、遷移的影響及相關(guān)機(jī)制。 方法: 1.采用顱腦液壓損傷裝置,制備大鼠創(chuàng)傷性腦損傷模型; 2.將實驗大鼠分成四組:假手術(shù)組只開顱,不制備腦損傷模型,不注射任何試劑;對照組在損傷區(qū)周圍皮質(zhì)注射生理鹽水;CXCL12治療組注射CXCL12, CXCL12+AMD3100治療組注射CXCL12+AMD3100。 3.傷后7天,檢測BrdU/Nestin、BLBP/Nestin、BLBP/Vimentin、BLBP/SOX2、 BLBP/CXCR4、DCX/BLBP、DCX/BrdU、DCX/GFAP、DCX/NeuN、MMP-2/DCX. MMP-2/GFAP、MMP-2/NeuN免疫熒光雙標(biāo)情況;檢測CXCR4/DCX免疫熒光雙標(biāo)情況及所占面積;檢測MMP-2免疫熒光標(biāo)記情況。 4. Western Blot檢測各組Nestin、BLBP、、Vimentin、MMP-2蛋白表達(dá)變化。 5.實時PCR檢測各組Nestin、BLBP、Vimentin、MMP-2mRNA表達(dá)變化。 6.體外培養(yǎng)胚鼠海馬源性神經(jīng)干細(xì)胞,BrdU/Nestin、SOX2/CXCR4免疫熒光檢測其胚源性及增殖能力,GFAP、MAP-2、CNP檢測其多分化潛能。 7.將神經(jīng)干細(xì)胞分成三組進(jìn)行分化培養(yǎng),對照組中加入TBI腦組織提取液,CXCL12組加入TBI腦組織提取液和CXCL12, CXCL12+AMD3100組加入TBI腦組織提取液、CXCL12和AMD3100。DCX免疫熒光檢測各組神經(jīng)干細(xì)胞向DCX陽性細(xì)胞分化的比例。 結(jié)果: 1.體內(nèi)實驗免疫熒光結(jié)果為:CXCL12治療組與對照組比較,在損傷區(qū)周圍皮質(zhì)及胼胝體部位BrdU/Nestin、BLBP/Nestin、BLBP/Vimentin雙標(biāo)陽性細(xì)胞增多,CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較這些雙標(biāo)陽性細(xì)胞明顯下降且低于對照組。Western Blot以及實時PCR結(jié)果與免疫熒光結(jié)果類似,Nestin、BLBP、Vimentin蛋白和mRNA的表達(dá)在給予CXCL12后明顯升高,給予CXCL12+AMD3100后表達(dá)則下降且低于對照組。 2.損傷區(qū)周圍皮質(zhì)BLBP/Vimentin雙標(biāo)陽性細(xì)胞形態(tài)類似星形膠質(zhì)細(xì)胞,而胼胝體部位BLBP/Vimentin雙標(biāo)陽性細(xì)胞大多具備較長雙極突起,與放射狀膠質(zhì)細(xì)胞(RGCs)形態(tài)更吻合。BLBP陽性細(xì)胞還能表達(dá)CXCR4及SOX2。 3.在胼胝體部位CXCL12治療組與對照組比較,CXCR4/DCX雙標(biāo)陽性細(xì)胞增多,所占面積增加,由鏈狀分布演變?yōu)檩椛錉罘植?在輻射狀區(qū)域之外出現(xiàn)更多散在的CXCR4/DCX雙標(biāo)陽性細(xì)胞;CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較,這些雙標(biāo)陽性細(xì)胞數(shù)量及所占面積明顯下降且低于對照組,DCX陽性細(xì)胞首尾相連關(guān)系缺失明顯。 4.胼胝體部位只有少量的DCX/BLBP雙標(biāo)陽性細(xì)胞,大部分BLBP陽性細(xì)胞緊鄰DCX陽性細(xì)胞;在DCX/BrdU免疫熒光雙標(biāo)實驗中,部分DCX陽性細(xì)胞同時也為BrdU陽性細(xì)胞;DCX/GFAP免疫熒光雙標(biāo)結(jié)果表明,DCX陽性細(xì)胞緊貼GFAP陽性細(xì)胞的內(nèi)側(cè);未觀察到DCX/NeuN雙標(biāo)陽性細(xì)胞。 5.在腦損傷區(qū)CXCL12治療組與對照組比較,MMP-2陽性細(xì)胞增多,CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較,這些陽性細(xì)胞明顯下降且低于對照組。Western Blot以及實時PCR結(jié)果與免疫熒光結(jié)果類似,MMP-2蛋白和mRNA的表達(dá)在給予CXCL12后明顯升高,給予CXCL12+AMD3100后則表達(dá)下降且低于對照組。MMP-2/DCX、MMP-2/GFAP、MMP-2/NeuN免疫熒光雙標(biāo)結(jié)果表明,MMP-2可由DCX陽性細(xì)胞、GFAP陽性細(xì)胞和NeuN陽性神經(jīng)元等細(xì)胞分泌。 6.體外神經(jīng)干細(xì)胞分化培養(yǎng),對照組、CXCL12組和CXCL12+AMD3100組向DCX陽性細(xì)胞的分化比例兩兩比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。 結(jié)論: 大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后,給予CXCL12通過結(jié)合CXCR4能促進(jìn)神經(jīng)前體細(xì)胞增殖,增殖的神經(jīng)前體細(xì)胞為放射狀膠質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞,其中胼胝體部位增殖的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞更具備放射狀膠質(zhì)細(xì)胞雙極突起的形態(tài)學(xué)特征;CXCL12/CXCR4軸還能通過增加損傷區(qū)周圍腦組織中多種細(xì)胞MMP-2的分泌促進(jìn)不成熟神經(jīng)元沿胼胝體遷移,不成熟神經(jīng)元可以來源于放射狀膠質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞的分化,但CXCL12不能增加神經(jīng)干細(xì)胞向不成熟神經(jīng)元分化,不成熟神經(jīng)元在胼胝體的遷移兼具切線遷移和放射狀遷移特點。 第三部分CXCL12促進(jìn)大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后血管增生 目的: 探討CXCL12對大鼠創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)后損傷區(qū)周圍腦組織血管增生的影響及相關(guān)機(jī)制。 方法: 1.采用顱腦液壓損傷裝置,制備大鼠創(chuàng)傷性腦損傷模型; 2.將實驗大鼠分成四組:假手術(shù)組只開顱,不制備腦損傷模型,不注射任何試劑;對照組在損傷區(qū)周圍皮質(zhì)注射生理鹽水;CXCL12治療組注射CXCL12, CXCL12+AMD3100治療組注射CXCL12+AMD3100。 3.傷后7天,檢測CD31、vWF和VEGF免疫熒光情況,分別以CD31、vWF計算微血管密度(MVD),檢測VEGF熒光強(qiáng)度(OD)。 4. Western Blot檢測各組VEGF蛋白表達(dá)變化。 5.實時PCR檢測各組VEGF mRNA表達(dá)變化。 結(jié)果: 1. CXCL12治療組與對照組比較,MVD (CD31)、MVD (vWF)增高,CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較MVD (CD31)、MVD (vWF)下降且低于對照組。 2. CXCL12治療組與對照組比較,VEGF OD值升高,CXCL12+AMD3100治療組與CXCL12治療組比較下降且低于對照組。 3. Western Blot以及實時PCR結(jié)果為,VEGF蛋白和mRNA的表達(dá)在給予CXCL12后明顯升高,給予CXCL12+AMD3100后則表達(dá)下降且低于對照組。 結(jié)論: 大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后,給予CXCL12能促進(jìn)損傷區(qū)周圍微血管增生,其作用機(jī)制與CXCL12/CXCR4軸提高損傷區(qū)局部組織VEGF的分泌,進(jìn)而增強(qiáng)血管的增生有關(guān)。
[Abstract]:Part CXCL12 increased the ratio of Bcl-2/Bax to inhibit the apoptosis of cortical neurons after traumatic brain injury in rats.
Objective:
Objective to investigate the effect of CXCL12 on apoptosis of cortical neurons after traumatic brain injury (TBI) in rats and its mechanism.
Method錛,
本文編號:1864801
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