曹杰,曾輝,黃旭華
1.贛南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院,江西 贛州 341000;2.南康區(qū)第一人民醫(yī)院,江西 贛州 341400
腦卒中是由于腦內(nèi)血管破裂或者阻塞引起的局部大腦血液供應不足,腦組織發(fā)生病變壞死的一種腦部疾病,其中大部分為缺血性腦卒中[1]。腦卒中發(fā)病人數(shù)多,有較高的死亡率和復發(fā)率。腦卒中對人機體損傷極大,每年患者不斷增多。但治療方式還十分缺乏,主要還是以預防為主[2]。近年來,抑制缺血再灌注導致的血腦屏障損傷已成為治療腦卒中的新思路[3],但近幾年來未見相關文獻報道。探討腫瘤壞死因子-α(TNF-α)對腦卒中小鼠缺血再灌注后腦微血管內(nèi)皮細胞的影響的機制,對腦卒中的治療有一定幫助。
SPF 級C57BL 小鼠80 只,6 周齡,體質量范圍20~25 g,雌雄各半,購自武漢萬千佳興公司。飼養(yǎng)環(huán)境為(1)符合國標的生活環(huán)境;(2)符合國標的飼料;(3)無致病菌或無菌的飲用水。ELISA試劑檢測盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司);Evans blue 染色劑(上海躍騰生物技術有限公司);RTPCR 試劑盒(賽默飛世爾科技有限公司);顯微鏡。
小鼠隨機分為A 組(缺血0 min)、B 組(缺血時間30 min)、C 組(缺血時間45 min)、D 組(缺血時間60 min)。除A 組外小鼠利用線栓法[4]構建缺血再灌注小鼠模型。首先,刮掉小鼠頸部的毛,切開皮膚,分離周圍組織使左側頸總動脈顯露,結扎左側頸總動脈和頸外動脈近心端,插線栓入頸內(nèi)動脈主干,緩緩推進,血流讀數(shù)驟降停止推進,固定栓線。缺血時間到達之后,立即取出線栓,蘇醒后根據(jù)Longas 評分標準[5]進行評分,1~3 分的小鼠納入實驗。1 d 后檢測各項指標。
1.3.1 ELISA 檢測血清TNF-α 表達 每組各選取10只小鼠,取靜脈血1 mL,按照ELISA 試劑盒說明書測定其中TNF-α 的水平。
1.3.2 Evans blue 法 每組另選取10 只小鼠,從眼窩靜脈竇注射濃度為2%的Evans blue 至正常小鼠和腦卒中模型小鼠體內(nèi),每只小鼠注射200 μL。體內(nèi)循環(huán)1 d,處死小鼠,取大腦并拍照。拍照之后,立即將大腦勻漿。通過酶標儀檢測吸光度(OD620和OD740),計算出正常小鼠和腦卒中小鼠的腦內(nèi)Evans blue 的濃度。
1.3.3 免疫組化檢測 Wnt3a 表達用Wnt3a 單克隆抗體進行免疫組織化學染色。步驟:脫蠟、抗原修復,3%H2O2孵育10 min,滴加封閉用正常血清,PBS洗3 遍,室溫孵育1 h,滴加1∶50 稀釋的一抗,4℃過夜。PBS 沖洗,滴加辣根酶標記二抗,室溫1 h,PBS 沖洗,DAB 顯色劑顯色。顯微鏡下拍攝,陽性表達呈棕黃色。
1.3.4 qPCR 技術檢測Axin2、APCDD1 表達 提取總RNA 后,RT-PCR 試劑盒進行反轉錄,獲得cDNA。通過熒光定量PCR 擴增目的基因。反應條件:95 ℃預變性10 min;95 ℃變性15 s、62 ℃退火/延伸60 s,40 個循環(huán)。
A 組TNF-α 水平較低,B、C、D 組水平逐漸上升(F=2 064.955,P<0.001)。A 組左腦Evans blue 濃度較低,B、C、D 組濃度逐漸上升(F=242.961,P<0.001)。B 組與A 組、C 組與A 組、D 組與A 組在TNF-α 水平和左腦Evans blue 濃度均差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。各組右腦Evans blue 濃度差異無統(tǒng)計學意義(F=0.335,P=0.800)。見表2。
表1 小鼠血清TNF-α水平以及腦內(nèi)Evans blue濃度()
表1 小鼠血清TNF-α水平以及腦內(nèi)Evans blue濃度()
表2 小鼠腦微血管內(nèi)皮細胞Axin2、APCDD1 mRNA相對表達()
表2 小鼠腦微血管內(nèi)皮細胞Axin2、APCDD1 mRNA相對表達()
Wnt3a 主要以胞核表達為主。A 組小鼠Wnt3a表達很少,B、C、D 組表達依次增多。詳見圖1。
圖1 小鼠腦微血管內(nèi)皮細胞Wnt3a的表達(化學染色,×400)
A、B、C、D 組Axin2、APCDD1 mRNA 相 對表達依次增多(F=292.512,1 237.411,P<0.001)。B 組 與A 組、C 組 與A 組、D 組 與A 組 在Axin2、APCDD1 mRNA 的表達差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表3。
腦卒中多發(fā)于中老年人群體,且缺血性腦卒中發(fā)病率最高[7]。部分患者通過治療雖然能夠好轉,但往往會產(chǎn)生一定程度的后遺癥,并且預后狀況也不佳。缺血性腦卒中使血腦屏障功能降低,并增加腦出血和腦水腫的風險[8]。研究表明,閉塞的腦血管在疏通之后再灌注,短時間內(nèi)就能激活一系列的生化反應,引起神經(jīng)興奮毒性、炎性因子分泌增多等[9]。炎癥因子(TNF-α)進一步激活腦血管內(nèi)皮細胞,使淋巴細胞進入血腦屏障,分泌促炎因子,從而引起大腦內(nèi)神經(jīng)細胞大量死亡。本研究結果顯示,隨著缺血時間的增加,小鼠機體產(chǎn)生的TNF-α 增多,提示腦卒中會導致機體產(chǎn)生促炎因子TNF-α,且TNF-α 水平呈缺血時間依賴性,另外左腦的Evans blue 濃度上升,表明隨缺血時間的上升血腦屏障功能下降。
Wnt 通路與腦血管生成、血-腦脊液屏障的形成及其生物學特征維持有重要聯(lián)系。Wnt3a 為Wnt信號通路的起始蛋白[10],其表達可激活Wnt 信號通路。本實驗結果,小鼠腦微血管內(nèi)皮細胞Wnt3a的表達逐漸上升。提示腦卒中小鼠的Wnt 通路被異常激活,隨著缺血時間的增加,Wnt 通路被激活的情況更加嚴重。
Wnt 通路的靶基有Axin2、APCDD1。Axin 是一種構架蛋白,它能激發(fā)?-catenin 磷酸化,又能被泛素蛋白酶體分解,導致Wnt 通路保持低活性[11]。APCDD1 因子是與Wnt 信號通路密切相關的膜結合糖蛋白[12]。APCDD1 作為內(nèi)源性因子可激活或抑制經(jīng)典Wnt 信號通路。本實驗結果,腦卒中小鼠Axin2、APCDD1 的表達逐漸增加。提示W(wǎng)nt 通路被抑制,隨著缺血時間的增加,Wnt 通路的活性越低。
綜上所述,研究發(fā)現(xiàn)腦卒中小鼠伴隨著TNF-α 水平異常增加,Wnt 通路異常激活,腦微血管內(nèi)皮細胞功能下降,Wnt 通路的靶基因表達上升。TNF-α 可能參與到調(diào)控Wnt 通路的活性來影響腦微血管內(nèi)皮細胞功能。其具體機制還有待進一步研究。