封獻敬,曹娜娜,檀榮方,許 麗,武世超,吳曉光
(1.承德醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系2011級,河北承德 067000;2.指導(dǎo)老師)
中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要由神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成,其中星形膠質(zhì)細胞數(shù)量最多,約占膠質(zhì)細胞總數(shù)的70%。它不僅對神經(jīng)元起支持、保護和營養(yǎng)作用,更能促進神經(jīng)元的生長,提高神經(jīng)元興奮活性。但當(dāng)慢性腦缺血時,星形膠質(zhì)細胞過度反應(yīng)性增生,可產(chǎn)生多種細胞因子和炎性介質(zhì),并可通過釋放細胞毒性物質(zhì)和炎癥介質(zhì)發(fā)揮神經(jīng)毒性作用,抑制神經(jīng)的再生功能,加重神經(jīng)元的損傷。膠質(zhì)源性纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic portein,GFAP)是星形膠質(zhì)細胞特有的一種細胞骨架蛋白,GFAP表達的多少可以反映星形膠質(zhì)細胞的功能狀態(tài)。研究表明,山楂葉總黃酮(total flavone of hawthorn leaf,TFHL)對腦缺血神經(jīng)元損傷具有保護作用[1]。但TFHL對星形膠質(zhì)細胞的影響未見報道。本研究通過觀察TFHL對慢性腦缺血損傷后星形膠質(zhì)細胞反應(yīng)性增生的影響,進一步探究TFHL對慢性腦缺血神經(jīng)組織的干預(yù)機制。
1.1 動物與分組 成年雄性清潔級Spague-Dawley大鼠,24只,體質(zhì)量250-280g,由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供,合格證號:scxk(京)2006-2009。大鼠適應(yīng)飼養(yǎng)一周,隨機分為假手術(shù)組、模型組、TFHL組,每組8只。
1.2 藥物與試劑 TFHL,山西振東泰盛制藥有限公司提供,純度98%,用蒸餾水配制,濃度為140mg/ml。GFAP抗體(免抗)、SABC免疫組化試劑盒、DAB試劑盒,均購自武漢博士德生物科技有限公司。
1.3 動物模型制備及給藥 模型組、TFHL組均采用結(jié)扎雙側(cè)頸總動脈的方法制備慢性腦缺血模型:2%戊巴比妥鈉(30mg/kg)腹腔注射麻醉,頸部正中矢狀切口,鈍性分離皮下組織及筋膜,在頸動脈三角處游離出雙側(cè)頸總動脈,結(jié)扎并切斷雙側(cè)頸總動脈,縫合切口,術(shù)后24h內(nèi)未蘇醒者剔除,并及時補遺。假手術(shù)組僅分離雙側(cè)頸總動脈,但不結(jié)扎。術(shù)后第14天開始,TFHL組給予TFHL(140mg/kg/d)灌胃,連續(xù)30d。假手術(shù)組及模型組給予等量生理鹽水灌胃,時間同TFHL組。
1.4 取材及指標(biāo)檢測 2%戊巴比妥鈉(30mg/kg)腹腔注射麻醉,4%多聚甲醛左心室插管灌注固定,取腦組織,梯度酒精脫水,常規(guī)石蠟包埋,5μm連續(xù)冠狀切片,每隔3片取1張,共選5張。免疫組化法檢測GFAP的表達:石蠟切片脫蠟至水,3% H2O2孵育,抗原修復(fù);滴加GFAP一抗(1:100稀釋),4℃孵育過夜;滴加二抗工作液,室溫孵育30min;滴加三抗SABC室溫孵育30min;DAB顯色;蘇木精復(fù)染;梯度酒精脫水、二甲苯透明、中性樹膠封片。在400倍顯微鏡下,每只動物取3張代表切片,每片隨機選取5個視野,顯微攝像后,采用MiVnt圖像分析系統(tǒng)分析陽性產(chǎn)物面積占視野面積的比值。
1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)的形式表示,組間比較采用one-wayANOVA方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
GFAP陽性產(chǎn)物為棕黃色顆粒,位于星形膠質(zhì)細胞胞漿及突起內(nèi)。假手術(shù)組大鼠星形膠質(zhì)細胞GFAP的表達呈弱陽性,膠質(zhì)細胞突起較短、較細;與假手術(shù)組比較,模型組大鼠星形膠質(zhì)細胞GFAP的表達增多、并呈強陽性表達,膠質(zhì)細胞胞體腫脹、突起增粗,出現(xiàn)膠質(zhì)瘢痕;與模型組比較,TFHL組大鼠星形膠質(zhì)細胞GFAP的表達明顯減少,胞體腫脹減輕。定量分析結(jié)果:模型組大鼠GFAP的表達明顯高于假手術(shù)組(P<0.01);與模型組比較,TFHL組大鼠GFAP的表達明顯降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見附表。
附表 各組大鼠星形膠質(zhì)細胞GFAP的表達( ±s)
附表 各組大鼠星形膠質(zhì)細胞GFAP的表達( ±s)
與假手術(shù)組比較:*P<0.01,與模型組比較:#P<0.05
組別 劑量(mg/kg/d) GFAP的表達假手術(shù)組 - 0.27±0.16模型組 - 1.46±0.67*TFHL組 140 0.97±0.42#
慢性腦缺血引起長期腦灌注不足可以導(dǎo)致神經(jīng)組織的嚴(yán)重?fù)p害,其病理過程不僅包括神經(jīng)元的變化,而且存在神經(jīng)膠質(zhì)細胞的變化。星形膠質(zhì)細胞是腦內(nèi)數(shù)量最多、分布最廣的一種神經(jīng)膠質(zhì)細胞,它是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要支持成份,參與多種生理反應(yīng)。在腦損傷后,星形膠質(zhì)細胞胞體變大,數(shù)目增多,出現(xiàn)反應(yīng)性增生。目前對腦缺血的研究主要集中于如何保護缺血半暗帶區(qū)的神經(jīng)細胞,而對膠質(zhì)細胞,尤其星形膠質(zhì)細胞的研究較少。
腦缺血時,星形膠質(zhì)細胞從靜止?fàn)顟B(tài)活化并增生,形成反應(yīng)性星形膠質(zhì)細胞增生,如損傷嚴(yán)重將形成膠質(zhì)疤[2]。慢性腦缺血可損害海馬突觸可塑性引起學(xué)習(xí)記憶能力降低,腦缺血后海馬出現(xiàn)過度增殖的膠質(zhì)細胞以及膠質(zhì)疤痕的形成不僅影響正常的局部神經(jīng)回路,而且可能是繼發(fā)癲癇以及認(rèn)知功能損害的重要因素[3]。GFAP是星形膠質(zhì)細胞特異性的標(biāo)志蛋白,通過調(diào)節(jié)GFAP表達,有效抑制星形膠質(zhì)細胞的過度活化,防止膠質(zhì)疤痕的形成,將是腦保護研究的重點。
本研究顯示,模型組大鼠腦組織GFAP的表達明顯高于假手術(shù)組,提示慢性腦缺血可引起星形膠質(zhì)細胞過度活化、增生,與文獻報道的結(jié)果一致[4]。TFHL干預(yù)后反應(yīng)性星形膠質(zhì)細胞增生的情況較模型組明顯改善,提示TFHL能抑制腦缺血誘發(fā)的星形膠質(zhì)細胞過度活化,這可能是其腦保護作用的機制之一。盡管TFHL確有神經(jīng)保護作用,值得注意的是反應(yīng)性星形膠質(zhì)細胞增生是一個動態(tài)的形成過程,因此抑制星形膠質(zhì)細胞過度增生的確切機制仍需進一步深入研究。
[1]李麗靜,吳曉光,商亞珍.山楂葉總黃酮對腦缺血再灌注損傷的保護作用機制研究進展[J].承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2013,30(2):148-151.
[2]Rossi D,Brady J,Mohr C.Astrocyte metabolism and signalin during brain ischemia[J].Nat Neurosci, 2007, 10(11): 1377 -1386
[3]Andersson M, Blomstrand F, Hanse E. Astrocytes play a critica role in transient heterosynaptic depression in the rat hippocampa CA1 region[J].J Physiol,2007,585(Pt 3):843 -852.
[4]王搖敏,張秋霞,鄒海艷,等.竹節(jié)參總皂苷對慢性腦缺血大鼠海馬GFAP、GAP-43表達的影響[J].世界中醫(yī)藥,2013,8(2):183-185.