脑缺血和缺血再灌注大鼠皮层神经元自噬的动态变化

目的：探讨脑缺血和缺血/再灌注不同时间大鼠大脑皮层神经元自噬的变化。方法：健康雄性SD大鼠60只,随机分为：假手术（Sham）组（n=10）,脑缺血和缺血/再灌注模型组（n=50）.模型组分别在缺血30min、2h,缺血2h再灌注1h、6h、24h五个时间点,随机抽取10只大鼠,测定脑梗死体积和脑含水量,同时采用Western印迹法测定各组大鼠大脑皮层中微管相关蛋白轻链3-Ⅱ（LC3-Ⅱ）的水平,透射电镜检测大脑皮层神经细胞自噬情况。结果：脑缺血30min时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值未见明显上升,缺血2h时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值开始升高,明显高于Sham组（P<0.01）;缺血/再灌注1h、6h时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值虽较缺血2h组有所下降,但仍明显高于Sham组（P<0.05）;缺血/再灌注24h时LC3Ⅱ/Ⅰ比值达高峰,明显高于Sham组（P<0.01）。透射电镜观察进一步证实该现象。缺血/再灌注6h和24h时大鼠脑梗死体积明显增加,与Sham组比较有统计学差异（P<0.01）。缺血/再灌注24h大鼠脑组织含水量明显增加,明显高于Sham组（P<0.05）。HE染色显示：仅在缺血/再灌注24h组大鼠皮层见组织水肿、疏松,部分细胞变性、凋亡,海马区见大量神经元细胞核皱缩、深染呈变性凋亡状。结论：局灶性脑缺血和缺血/再灌注模型中大脑皮层缺血2 h神经元自噬即明显激活,缺血/再灌注1 h、6 h自噬均持续增高,缺血/再灌注24 h自噬达高峰。     

骨髓间充质干细胞移植对大鼠脑缺血再灌注损伤Livin和Caspase-3表达的影响

目的探讨骨髓间充质干细胞（BMSCs）移植对大鼠脑缺血再灌注损伤海马区凋亡相关基因Livin和Caspase-3表达及神经元细胞凋亡的影响。方法实验动物分为假手术组、模型组和BMSCs组,进行神经功能评分,应用TTC法检测脑梗死体积,追踪PKH26标记的移植BMSCs,应用免疫组化方法和Western blot检测Livin、Caspase-3蛋白表达,应用TUNEL法检测细胞凋亡。结果 PKH26标记的BMSCs在海马区有表达。与模型组比较,BMSCs组神经功能评分显著降低（P〈0.05）,脑梗死体积显著减少（P〈0.05）。BMSCs组与模型组相比Livin蛋白表达显著增高（P〈0.05）,Caspase-3蛋白表达明显下降（P〈0.05）,神经元细胞凋亡指数显著降低（P〈0.05）。结论 BMSCs对脑缺血再灌注损伤具有保护作用,其作用机制可能与上调Livin表达,下调Caspase-3表达,抑制细胞凋亡有关。     

甘丙肽2型受体对氧化应激海马神经元自噬的调控作用及机制研究

本研究旨在解析仔猪脑海马甘丙肽2型受体(galanin receptors type 2,GALR2)参与氧化应激调节的分子机制.本研究基于成功构建的仔猪活体和大鼠海马神经元氧化应激模型,采用实时PCR技术考察仔猪脑海马和大鼠海马神经元GALR2的表达变化.并采用实时PCR、蛋白质印迹法及透射电镜技术进一步探索GALR2介导的信号途径和自噬之间的关系.结果发现,与对照组相比,氧化应激仔猪脑海马与大鼠海马神经元GALR2的转录水平上调(P0.01;P0.05).同时,氧化应激神经元自噬相关基因LC3、ATG5与Beclin-1的转录水平均上调(P0.05;P0.05;P0.01).相关性分析结果显示,GALR2与LC3、ATG5及Beclin-1的转录水平正相关(P0.05;P0.05;P0.01). GALR2特异性抑制剂M871的处理降低氧化应激海马神经元的活力(P0.01)、抑制氧化应激引起的自噬小体数量增多(P0.01)、自噬相关基因LC3、Beclin-1及ATG5转录水平的上调(均P0.01)以及LC3-Ⅱ/β-actin比值与P62蛋白质水平的升高(均P0.05),表明伴随GALR2表达水平的抑制,被氧化应激上调的海马神经元自噬效应被抑制,从而削弱对氧化损伤的抵抗,降低了神经元的活力.与此同时,M871的处理也降低了被氧化应激上调的JNK蛋白表达量(P0.01)及磷酸化水平(P0.05),表明JNK是GALR2调控海马神经元氧化应激的下游靶酶.而JNK特异性抑制剂SP600125的处理则下调了被氧化应激上调的自噬标记蛋白LC3-Ⅱ/β-actin比值(P0.01),表明氧化应激状态下,抑制的JNK阻碍了神经元中上调的GALR2对自噬信号通路的激活.综上可见:氧化应激状态下,海马神经元中上调的GALR2可通过调节JNK信号途径激活细胞自噬途径,从而降低神经元的氧化应激损伤,保护神经元.     

甲醛炎性痛诱导大鼠海马神经元凋亡

目的：观察甲醛炎性痛是否可诱导大鼠海马神经元凋亡。方法：采用行为学方法观察大鼠自发痛反应,流式细胞术检测海马神经元凋亡率,免疫组织化学法检测海马神经元p53蛋白的表达。结果：与正常对照组相比,大鼠足底皮下注射甲醛后海马神经元凋亡率显著增高,海马各区p53蛋白表达明显增加,二者均于注射甲醛后3d达高峰;足底两次注射甲醛和一次注射甲醛组比较,大鼠自发痛反应增强,并且海马神经元凋亡率进一步增加。结论：甲醛炎性痛可诱导大鼠海马神经元凋亡,这种改变具有一定的时程特征;海马神经元凋亡率与疼痛强度有关;p53蛋白的表达增加可能参与了伤害性信息传入对神经元凋亡的诱导。     

miR-21对缺血/再灌注后血脑屏障保护作用

目的:研究miR-21在脑缺血/再灌注(cerebral ischemia-reperfusion,I/R)损伤过程中对血脑屏障(Blood Brain Barrier)的保护作用。方法:采用线栓法构建SD大鼠脑缺血/再灌注模型。实验随机分为空白质粒组,miR-2l-mimic组和miR-21 inhibitor组。利用Western Blot检测大鼠大脑皮层组织中Bax蛋白的表达变化,透射电镜观察大鼠大脑皮层组织中细胞形态和血脑屏障的完整性,免疫荧光检测大脑皮层组织中自噬相关蛋白LC-3的分布情况。结果:Western Blot实验结果显示:与空白质粒相比,给予miR-2l-mimic的大鼠脑组织中Bax蛋白的表达显著降低,而给予miR-21 inhibitor的大鼠脑组织中Bax蛋白的表达升高;透射电镜结果显示:与空白质粒组相比较,miR-2l-mimic组中内皮细胞周围星形胶质细胞的板层突基本完整,而miR-21 inhibitor组中明显可见自噬小体、溶酶体,并有吞噬物存在;免疫荧光结果显示:与空白质粒组比较,miR-21-mimic组中自噬相关蛋白LC-3表达降低,而miR-21 inhibitor组中LC3蛋白的分布增加。结论:miR-2l可能通过下调Bax蛋白的表达抑制凋亡或通过抑制自噬保护血脑屏障。     

海马神经元缺血/再灌注后自噬的表达及其作用

目的：研究自噬在大鼠海马神经元缺血缺氧/再灌注过程中的表达及自噬在神经元缺血缺氧/再灌注损伤中的作用。方法：原代培养的大鼠海马神经元经2 h的氧糖剥夺和不同时段的再灌注处理,MTT法检测细胞活性,透射电镜下检测自噬的特异性结构,免疫荧光化学法检测自噬特异性蛋白微管相关蛋白1轻链3（LC3B）的表达。应用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）检测神经元的活性。结果：经氧糖剥夺/再灌注后,海马神经元的活性比未经氧糖剥夺/再灌注组显著地降低。透射电镜和免疫荧光检测,未经氧糖剥夺/再灌注的神经元自噬的发生率极低,氧糖剥夺后和再灌注的不同时间段,均有自噬的发生。应用自噬抑制剂3-MA阻断自噬后,神经元的存活率显著降低。结论：缺血缺氧/再灌注能激活海马神经元的自噬,并可能在缺血缺氧/再灌注过程中起对抗损伤的作用。     

Aβ1-42注射后大鼠海马神经元凋亡及线粒体凋亡途径相关蛋白表达变化的研究

目的:研究大鼠海马注射淀粉样β蛋白(β-amyloid,Aβ)后海马神经元凋亡及线粒体凋亡途径相关蛋白表达的变化,探讨其在阿尔茨海默病发病机制与病理改变中的作用.方法:SD大鼠36只随机分为正常对照组,生理盐水组和模型组.大鼠双侧海马注射Aβ1-42越建立AD模型,不同时间点Y迷宫进行行为学测试,TUNEL法检测海马神经元凋亡表达,western-blot检测海马细胞色素C、caspase-9蛋白表达.结果:模型组大鼠术后14天达到学会标准所需电击次数较生理盐水组和正常对照组增加(P<0.05),21天、28天增加更显著(P<0.01).模型组凋亡细胞数较正常对照组、生理盐水组明显增多(P<0.01).模型组大鼠海马细胞色素C与caspase-9蛋白表达明显高于生理盐水组与正常对照组(P<0.05).结论:Aβ1-42>海马注射通过激活线粒体凋亡途径诱导海马神经元凋亡.引起大鼠学习记忆能力损害,在AD的发病机制与病理进程中发挥重要作用.     

急进高原大鼠肠黏膜机械屏障损伤后细胞自噬变化的初步研究

目的探讨急进高原大鼠肠黏膜机械屏障损伤后细胞自噬的变化情况。方法50只Wistar大鼠随机分为5组：平原组,急进高原6h组、12h组、24h组、48h组,每组各10只。通过低压低氧动物实验舱模拟急进海拔4767m建立急进高原大鼠模型。观察各组大鼠肠黏膜机械屏障损伤情况,用透射电镜观察肠上皮细胞中自噬体;用免疫组织化学法检测肠上皮细胞中自噬相关蛋白Beclinl及LC3B表达。结果与平原组比较,急进高原组可使其肠黏膜机械屏障发生损伤,并且在急进高原肠黏膜损伤6h后可观测到自噬体,24h后检测到自噬相关蛋白Beclinl及LC3B表达显著增高（P〈0．01）。结论急进高原组大鼠肠黏膜机械屏障损伤后自噬相关蛋白Beclinl及LC3B表达明显增加,表明急进高原大鼠肠黏膜机械屏障损伤后细胞自噬活性上调。     

大蒜素对全脑缺血/再灌注诱导的海马神经元凋亡的影响

目的:观察大蒜素对全脑缺血/再灌注诱导的海马神经元凋亡的影响。方法:采用大鼠全脑缺血/再灌注模型;应用DNA琼脂糖凝胶电泳、透射电镜和流式细胞仪检测海马神经元凋亡情况。结果:缺血/再灌注大鼠海马DNA电泳呈现细胞凋亡特有的"梯状条带",大蒜素预处理组未出现"梯状条带";透射电镜观察到缺血/再灌注海马部分神经元超微结构呈现明显的凋亡特征,大蒜素预处理可改善神经元超微结构;缺血/再灌注海马神经元凋亡率较假手术组明显增加,大蒜素预处理可明显降低缺血/再灌注大鼠海马神经元凋亡率。结论:大蒜素可抑制全脑缺血/再灌注诱导的海马神经元凋亡。     

大蒜素对全脑缺血侑灌注诱导的海马神经元凋亡的影响

的：观察大蒜素对全脑缺血／再灌注诱导的海马神经元凋亡的影响：方法：采用大鼠全脑缺血／再灌注模型;应用DNA琼脂糖凝胶电泳、透射电镜和流式细胞仪检测海马神经元凋亡情况结果：缺血／再灌注大鼠海马DNA电泳呈现细胞凋亡特有的“梯状条带”,大蒜素预处理组未出现“梯状条带”;透射电镜观察到缺血／再灌注海马部分神经元超微结构呈现明显的凋亡特征,大蒜素预处理可改善神经元超微结构;缺血／再灌注海马神经元凋亡率较假手术组明显增加,大蒜素预处理可明显降低缺血／再灌注大鼠海马神经元凋亡率,结论：大蒜素可抑制全脑缺血／再灌注诱导的海马神经元凋亡、     

PTSD大鼠中缝背核神经元TMP酶表达变化的实验研究

目的研究创伤后应激障碍大鼠中缝背核神经元细胞TMP(三偏磷酸酶)活性分布及其表达变化。方法采用SPS刺激方法,建立PTSD样大鼠SPS模型,随机分为SPS刺激后1d、7d、14d和正常对照组,应用光、电镜酶组化技术方法,分别对各组中缝背核神经元细胞TMP活性分布及其变化进行观察和定量检测。结果光镜下TMP酶反应阳性产物为棕褐色颗粒分布于细胞质中;电镜下TMP酶反应阳性产物为高电子密度的黑色颗粒沉淀,分布于各组中缝背核神经元细胞内溶酶体上。SPS刺激后1d、7d、14d中缝背核神经元TMP活性表达比正常对照组明显增强,并于7d达到高峰。结论创伤后应激障碍大鼠中缝背核神经元细胞TMP活性增强,提示TMP参与了中缝背核神经元细胞凋亡产物的降解和处理过程。     

结核分枝杆菌eis基因对鼠巨噬细胞Raw264．7白噬影响的研究

目的探讨结核分枝杆菌eis基因对巨噬细胞自噬的影响。方法将鼠巨噬细胞Raw264．7以自噬体荧光表达质粒GFP-LC3转染,将含eis基因的重组耻垢分枝杆菌MS—pmv261-eis与不含eis基因的耻垢分枝杆菌MS—pmv261分别感染宿主巨噬细胞,透射电镜下观察自噬小体形成情况,荧光显微镜下观察自噬荧光并计数,Westernblot检测如基因表达的蛋白及自噬蛋白LC3-Ⅱ的表达水平。结果结核分枝杆菌eis基因可抑制感染宿主细胞自噬小体的形成,并显著抑制自噬荧光小点形成（P〈0．05）,显著降低了自噬蛋白LC3-Ⅱ表达水平。结论结核分枝杆菌e曲基因对Raw264．7细胞自噬有抑制作用。     

花生油对2型糖尿病大鼠海马CA1区神经生长因子及胆碱乙酰转移酶表达的影响

目的通过观察2型糖尿病大鼠海马CA1区神经生长因子（NGF）和胆碱乙酰转移酶（ChAT）表达的改变,研究花生油对2型糖尿病大鼠海马神经元NGF及ChAT表达的影响,探讨花生油在防治糖尿病脑病中的作用。方法 60只健康雄性SD大鼠随机分为4组：正常对照组（C组）、2型糖尿病组（T2DM组）、2型糖尿病给予2 mL花生油组（T2DM＋2 mL组）及2型糖尿病给予5 mL花生油组（T2DM＋5 mL组）。其中C组给予正常饮食,糖尿病组大鼠给予高脂饮食喂养,2个月后,按25 mg/kg体质量腹腔注射链脲佐菌素（STZ）制成2型糖尿病模型,T2DM组、T2DM＋2 mL组及T2DM＋5 mL组大鼠继续给予高脂饮食。糖尿病造模1个月后处死全部大鼠,行脑冰冻切片,用免疫组织化学方法检测各组大鼠海马CA1区NGF和ChAT的表达。结果 （1）T2DM组大鼠海马CA1区NGF表达比C组明显降低（P〈0.05）,T2DM＋2 mL组及T2DM＋5 mL组大鼠海马CA1区NGF表达均明显高于未给予花生油的T2DM组（P〈0.05）。（2）T2DM组大鼠海马CA1区ChAT表达显著低于C组（P〈0.05）,T2DM＋2 mL组和T2DM＋5 mL组大鼠海马CA1区ChAT表达均明显高于未给予花生油的T2DM组（P〈0.05）。结论 2型糖尿病大鼠海马CA1区神经生长因子表达降低,胆碱能神经元数量减少,这可能是2型糖尿病脑病发生的原因之一。花生油能增加2型糖尿病大鼠海马区内神经生长因子表达,促进胆碱能神经元存活,表明花生油具有一定的保护大鼠糖尿病脑病的作用。     

纯氧与空气环境复苏对低氧新生大鼠大脑皮质神经元凋亡的影响

目的应用无创性低氧动物模型,比较纯氧环境(pure oxygen environment,POE,100%氧)与空气环境(room air environment,RAE,21%氧)复苏对低氧新生大鼠大脑皮质神经元凋亡的影响。方法 30只SpragueDawley(SD)7日龄乳鼠在建立低氧2.5 h模型后,分别于纯氧环境与空气环境中进行复苏。实验分为正常对照组(无预缺氧和复氧实验,n=10)、纯氧环境组(POE,n=10)和空气环境组(RAE,n=10),依复苏后时间点每组又分为24 h组和72 h组,每亚组5只。按时间点取各组乳鼠大脑皮质行尼氏体染色、原位末端标记(TUNEL)技术、图像分析和透射电镜观察神经元凋亡。结果与正常对照组相比,低氧乳鼠复氧后各组大脑皮质内锥体层均可见散在的、单个的、成群的或2～4个排列成串的凋亡锥体神经元,细胞凋亡现象RAE 72 h组最明显,POE 72 h组凋亡细胞个数和面密度都较RAE 72 h组少(P0.01)。电镜下RAE 72 h组类似凋亡细胞核也较其他各组多见。结论在本动物模型POE复苏较RAE复苏早期可更能减少细胞凋亡,缓解低氧致神经元的损伤,表明纯氧早期对新生儿低氧性脑损伤有一定的保护作用。     

姜黄素对自发性高血压大鼠脑缺血/再灌注后海马神经元损伤及RANTES表达的影响

目的：探讨姜黄素对自发性高血压大鼠（SHR）脑缺血/再灌注后认知功能及海马神经元损伤和调解活化正常T细胞表达和分泌的趋化因子（RANTES）表达的影响。方法：雄性Wistar-Kyoto大鼠（WKY）和SHR,随机分为5组：假手术组（W-Sham、S-Sham）、缺血/再灌注组（W-I/R、S-I/R）和姜黄素组（S-Cur）,各组按再灌注时间分为3h、12 h、1 d、3 d、7 d 5个亚组（n=6）。采用四血管阻断法制备全脑缺血/再灌注模型,HE染色观察海马CA1区神经细胞形态,Nissl染色计数海马CA1区平均锥体细胞密度,ELISA法检测海马RANTES表达,于再灌注后7 d观察行为学。结果：与假手术组大鼠比较,缺血/再灌注组大鼠学习和记忆能力下降,海马CA1区神经元损伤加重,海马RANTES蛋白表达上调（P〈0.05）;与W-I/R大鼠比较,S-I/R大鼠学习和记忆能力下降,海马CA1区神经元损伤加重,海马RANTES蛋白表达上调（P〈0.05）;姜黄素组大鼠学习和记忆能力明显改善,海马CA1区神经元损伤减轻,海马RANTES蛋白表达下调（P〈0.05）。结论：缺血/再灌注更易导致SHR海马神经元损伤。姜黄素减轻SHR脑缺血/再灌注海马神经元损伤,其机制可能与抑制RANTES蛋白的表达有关。     

大鼠海马神经元突触超微结构的增龄变化

目的为研究脑老化过程中学习、记忆功能减退的神经结构基础提供实验依据。方法应用透射电子显微镜,观察比较从出生1 d至24月龄（1 d、1月龄、3月龄、6月龄、18月龄、24月龄）的Sprague Dawley大鼠海马神经元突触超微结构的随增龄变化,同时观察与脑老化密切相关的指标脂褐素沉积。结果在大鼠6月龄之前,随着月龄的增加,海马神经元突触超微结构的发育逐渐完善,至6月龄大鼠突触数量明显增多;此后突触数量逐渐减少,至24月龄大鼠神经元突触数量最少。从1月龄开始海马神经元内即可见少量脂褐素颗粒沉积,随着月龄的逐渐增加,至24月龄时脂褐素颗粒沉积显著。结论青年期大鼠的海马神经元突触发育最好,进入老年期后,突触结构受损,老年期损伤最为严重,同时伴有大量的脂褐素颗粒沉积。     

孕期地塞米松暴露对大鼠子代海马神经元增殖以及突触可塑性的影响

地塞米松是一种糖皮质激素药物，具有抗炎、抑制免疫等多种药理作用，广泛应用于治疗多种疾病。临床上常使用地塞米松来促进早产儿的肺成熟以及预防胎儿呼吸窘迫综合征。目前的流行病学以及试验研究表明，地塞米松孕期暴露会增加子代患软骨病、肾脏损伤等疾病的风险。为了探究孕期地塞米松暴露（prenatal dexamethasone exposure, PDE）对大鼠子代胎鼠海马神经元增殖发育以及胎鼠海马突触可塑性形成的影响，对孕中晚期Wistar大鼠皮下注射地塞米松(0.2 mg·kg^-1·d^-1)，对照组注射等剂量0.9%氯化钠溶液。收集GD20子代海马，采用实时荧光定量PCR以及Western blot法对海马神经增殖、突触可塑性形成和APPL1(adaptor protein containing pH domain, PTB domain and leucine zipper motif 1)进行相关功能检测,并进一步使用投射电镜观察海马突触超微结构。结果显示，与空白对照组相比，PDE胎海马Ki67、增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen, PCNA）、突触融合蛋白(syntaxin)、25 kD突触相关蛋白（SNAP25）等特异性指标显著降低，提示PDE对胎海马神经增殖、突触发育具有不同程度的抑制作用。Western blot 结果显示，PDE组突触后致密蛋白95（PSD95）显著下调，进一步电镜结果证实PDE可导致子代海马突触可塑性受损。APPL1检测结果显示，PDE子代海马APPL1表达水平下调，故而推测PDE可能是通过调节APPL1表达改变子代海马突触可塑性。研究结果揭示PDE具有海马发育毒性并可导致海马神经元增殖减少以及突触可塑性发育损伤。研究结果为指导孕期合理用药和有效评估胎儿海马发育毒性风险提供了实验与理论依据。     

锂-匹罗卡品颞叶癫模型的建立及苔藓纤维出芽的动态变化

目的研究锂-匹罗卡品颞叶癫模型大鼠致后性发作的行为学特点及海马结构病理改变的动态变化。方法将所有Wistar大鼠随机分为对照组和实验组,实验组大鼠腹腔依次注射氯化锂、匹罗卡品诱发癫持续状态（SE）后,观察其自发性癫发作（SRS）,分别于SE后1周至10周5个不同时间点取材,Nissl染色和Timm染色分别观察海马神经元损伤及苔藓纤维出芽（MFS）的变化。结果注射匹罗卡品后84%的大鼠可诱发出SE,经过10～20d的缄默期后,可观察到Ⅰ～Ⅲ级的反复SRS,病理学检查可见海马神经元的损伤及齿状回内分子层MFS。结论锂-匹罗卡品颞叶癫模型与人类颞叶癫有类似发作特点及病理改变,是一种理想的颞叶癫动物模型。     

Circadian rhythm of autophagy proteins in hippocampus is blunted by sleep fragmentation

Autophagy is essential for normal cellular survival and activity. Circadian rhythms of autophagy have been studied in several peripheral organs but not yet reported in the brain. Here, we measured the circadian rhythm of autophagy-related proteins in mouse hippocampus and tested the effect of sleep fragmentation (SF). Expressions of the autophagy-related proteins microtubule‐associated protein 1 light chain 3 (LC3) and beclin were determined by western blotting and immunohistochemistry. Both the hippocampal LC3 signal and the ratio of its lipid-conjugated form LC3-II to its cytosolic form LC3-I showed a 24 h rhythm. The peak was seen at ZT6 (1 pm) and the nadir at ZT16 (1 am). The LC3 immunoreactivity in hippocampal CA1 pyramidal neurons also distributed differently, with more diffuse cytoplasmic appearance at ZT16. Chronic SF had a mild effect to disrupt the 24 h rhythm of LC3 and beclin expression. Interestingly, a greater effect of SF was seen after 24 h of recovery sleep when LC3-II expression was attenuated at both the peak and trough of circadian activities. Overall, the results show for the first time that the hippocampus has a distinct rhythm of autophagy that can be altered by SF.