胆红素脑病SD乳鼠模型中脑水通道蛋白-4表达发生变化

神经细胞水肿是胆红素脑病（bilirubin encephalopathy,BE）发生发展过程中的重要病理变化。水通道蛋白-4（aquaporin-4,AQP4）的表达及分布异常与多种疾病所致细胞毒性脑水肿的发生发展具有密切联系。但胆红素脑病中AQP4的表达变化规律及其在病理进展中的作用尚不清楚。采用7日龄SD大鼠小脑延髓池注射胆红素溶液的方法,建立新生大鼠胆红素脑病模型。胆红素脑病模型根据胆红素作用时间的不同,分为12 h、24 h、48 h、72 h和7 d组。采用HE及尼氏染色,检测各新生大鼠脑组织的病理改变;应用透射电镜(TEM),检测胆红素作用24 h后,鼠脑组织超微结构的变化;应用免疫荧光及Western 印迹,检测 AQP4在脑组织中的表达变化。通过上述实验,以探讨AQP4的表达变化与胆红素所致脑损伤的关系。HE及尼氏染色结果显示,随着胆红素沉积时间的延长,神经细胞逐渐肿胀,细胞间隙增大,尼氏小体数量逐渐减少;电镜结果显示,胆红素脑病24 h后神经细胞线粒体出现肿胀;免疫荧光染色显示,24 h组AQP4的表达范围明显增加,其后表达范围逐渐减少,表达强度也随之减弱;Western 印迹结果显示,AQP4表达在不同时间点呈现先增高后降低的趋势,在24 h达到峰值（24 h组1.38 ± 0.11 vs 对照组0.87 ± 0.21, P＜0.05）,在之后的各时间点上,AQP4的表达呈现下降趋势,而72 h组与7 d组AQP4表达均低于48 h组（P＜0.05）,基本恢复到对照组的表达水平（P＞0.05）。上述结果提示,胆红素脑病中胆红素的毒性作用将引起AQP4表达量的改变,AQP4的表达变化与胆红素脑病中细胞毒性脑水肿的发生相关,并且可能在胆红素脑病脑损伤的进展中发挥作用。     

脑水肿时紧密连接蛋白occludin及AQP4的表达变化

目的:采用枕大池内注入脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)的方法建立大鼠脑水肿模型,观察脑组织病理形态学变化,脑组织含水量(brain water content,BWC),血脑屏障(blood brain barrier,BBB)的紧密连接蛋白Occludin和水通道蛋白-4(aquaporin 4,AQP4)表达水平的动态变化,研究AQP4及Occludin与脑水肿形成的关系,及其可能的作用机制,为临床脑水肿的治疗提供理论依据。方法:选用Wistar健康成年大鼠,随机分为正常对照组,生理盐水组和脂多糖组,后两组的观察时间点选定于造模后3 h、6h、12 h、24 h、72 h。采用经皮穿刺枕大池内注入脂多糖的方法制备脑水肿动物模型,正常对照组、生理盐水组及脂多糖组分别于各时间点进行开颅取脑,测定脑组织含水量,通过HE染色法观察脑组织的病理形态学变化,应用Western blot方法检测occludin的表达变化。应用RT-PCR技术测定脑组织内AQP4mRNA的表达变化。结果:生理盐水组各时间点中有少量AQP4mRNA及occludin蛋白的表达,与正常对照组之间无显著性差异;脂多糖组在造模后3 hAQP4的mRNA表达开始增加,6-12 h达高峰,此后明显下降,随后表达开始减弱,24-72 h表达显著低于生理盐水组;occludin蛋白表达下降出现于造模后3 h,12-24 h下降更明显,72 h表达开始升高。结论:枕大池内注入脂多糖(LPS)所建立脑水肿模型中,脑组织含水量及血脑屏障通透性增加,病理学特点是血管源性脑水肿出现早且持久,后期伴有细胞毒性脑水肿的改变。AQP4早期表达增强是胶质细胞的适应性反应,与血脑屏障的破坏有关,促进了血管源性脑水肿的发生。后期AQP4表达减弱是机体内在防御机制的表现,同时又促进细胞毒性脑水肿的形成。occludin在脑组织中表达量随脑水肿的加重而降低,即与脑水肿的程度呈负相关,目前认为这与脑水肿时内皮细胞通透性增加,血脑屏障的通透性改变,导致occludin的表达下调有关,促进了血管源性脑水肿的发生。针对以上特点,我们可以进一步研究调控AQP4及occludin表达的药物,从而减轻脑损伤后脑水肿的程度,为脑水肿的治疗提供新的临床策略。     

低氧脑水肿大鼠脑组织VEGF和AQPs基因及蛋白表达的变化

目的：探讨低氧脑水肿时血管内皮细胞生长因子（VEGF）、水通道蛋白（AQP1和AQP4）基因和蛋白表达变化,为阐明急性低氧对脑组织的损伤及低氧脑水肿的发病机制提供实验依据。方法：Wistar大鼠随机分为4个组：常氧对照组（Control）、低氧暴露4 000 m组（4 000 m）、低氧暴露6 000 m组（6 000 m）和低氧暴露8 000 m组（8 000 m）,低氧组于低压舱中模拟相应海拔高度持续暴露8 h建立低氧脑水肿模型。用干-湿重法测定脑组织水含量,常规光镜观察脑组织形态学的改变;用RT-PCR法和免疫组化法检测低氧脑水肿时大鼠脑组织VEGF、AQP1和AQP4mRNA和蛋白表达的变化。结果：①干-湿重法测定表明,低氧（≥6 000 m）暴露后,大鼠脑组织水含量明显增加（P〈0.01）。②常规光镜检测结果表明,低氧暴露4 000 m时大鼠脑神经细胞、血管内皮细胞和星形胶质细胞足突轻度肿胀,组织中出现漏出液;低氧暴露6 000 m时脑血管内皮细胞和星形胶质细胞足突肿胀加重,血管与组织间隙扩大,组织中漏出液增多;低氧暴露8 000m时脑血管内皮细胞和星形胶质细胞足突重度肿胀,血管与组织间隙进一步扩大,组织中漏出液明显增多。③低氧脑水肿时,VEGF、AQP1、AQP4mRNA表达水平增高,AQP1在内皮细胞异常表达,内皮细胞VEGF和AQP1、星形胶质细胞足突AQP4蛋白质表达水平增高。结论：低氧脑水肿时,VEGF、AQP1和AQP4表达和分布的变化可能是引起血脑屏障损伤、导致低氧脑水肿的发病机制之一。     

不同浓度中药怀牛膝加黄芪煎液对重型颅脑损伤大鼠脑组织含水量及AQP4表达的影响

目的观察低、中、高不同浓度中药怀牛膝加黄芪煎液对重型颅脑损伤大鼠脑组织含水量及水通道蛋白4(AQP4)表达的影响,探讨其治疗重型脑损伤性脑水肿最佳用药浓度及机制。方法将SD大鼠65只随机分为假手术组(5只),模型组(15只),低浓度怀牛膝加黄芪组(A组)15只,中浓度怀牛膝加黄芪组(B组)15只,高浓度怀牛膝加黄芪组(C组)15只,采用改良后Feency’s方法建立大鼠重型颅脑损伤模型。分别在1、3、7天3个时间点每组各取5只大鼠测定脑组织含水量,HE染色观察脑组织变化情况,并采用免疫组化方法检测脑组织AQP4的表达。结果模型组大鼠重型颅脑损伤后各时间点脑组织含水量、损伤灶周围AQP4的表达均高于假手术组(P0.05),HE染色观察发现模型组的脑组织肿胀水肿明显;A、B组各时间点脑组织含水量、AQP4表达水平与模型组相比较无明显降低(P0.05),HE染色观察发现与模型组基本一致;C组各时间点脑组织含水量、AQP4表达水平均较模型组降低(P0.05),HE染色观察发现与模型组比较,脑组织水肿情况有所改善。结论 C组改善重型颅脑损伤后引起的脑水肿效果最明显,其作用机制可能与减少AQP4在损伤脑组织中的表达、减轻脑细胞损害有关。     

高血压脑出血大鼠脑组织TLR4、AQP-4、NO表达的变化及与脑水肿的关系分析

摘要 目的：探讨高血压脑出血（HICH）大鼠脑组织中Toll样受体4（TLR4）、水通道蛋白-4（AQP-4）、一氧化氮（NO）表达变化情况及与脑水肿的关系。方法：选取48只SHR大鼠,随机分为假手术组、HICH 12 h组、HICH 24 h组、HICH 48 h组、HICH 72 h组、HICH 7 d组,采用细菌胶原酶0.4 U配成2 μL,立体定向下注射至大鼠脑右侧尾状核建立HICH大鼠模型,假手术组注入等量生理盐水。观察相应时间点大鼠脑组织TLR4、AQP-4、NO表达变化情况及脑组织含水量变化情况,Pearson检验分析HICH大鼠脑组织含水量与脑组织中TLR4、AQP-4、NO表达情况的相关性。结果：各时间点HICH大鼠TLR4表达水平较假手术组均明显升高,其他时间点HICH大鼠TLR4表达水平较HICH 12 h组均明显升高（P＜0.05）;各时间点HICH大鼠AQP-4表达水平均较假手术组明显升高（P＜0.05）;各时间点HICH大鼠NO表达水平较假手术组均明显降低（P＜0.05）。各时间点HICH大鼠脑组织含水量均较假手术组明显升高（P＜0.05）,且各组大鼠脑组织含水量呈升高后降低趋势（P＜0.05）。Pearson检验结果显示HICH大鼠脑组织含水量与TLR4、AQP-4表达水平均呈正相关,与NO表达水平呈负相关（P＜0.05）。结论：HICH大鼠脑组织TLR4、AQP-4、NO的动态变化与脑组织含水量具有相关性,提示三者参与了脑水肿的形成与消退,为后续临床针对HICH的诊疗方案制定提供新思路和方向,具备一定参考价值。     

小鼠隐球菌性脑膜炎模型AQP4与脑水肿关系的实验研究

目的 探讨隐球菌感染中枢神经系小鼠模型AQP4与脑水肿的关系.方法 尾静脉接种隐球菌构建小鼠中枢神经系感染模型,随机分为实验组和对照组,免疫抑制后实验组小鼠尾静脉注射隐球菌菌悬液,对照组注射等量生理盐水.两组均采用Western blotting技术于6h、12h、24 h、48 h、72 h动态检测小鼠脑组织中AQP4蛋白表达变化.结果 小鼠隐球菌中枢神经系统感染后,脑组织中AQP4蛋白表达24 h开始上升,48 h达峰值,在24h和48 h与对照组比较,实验组的标准化AQP4蛋白表达水平显著增加,与对照组差异有统计学意义(P＜0.05).结论 AQP4对隐球菌中枢神经系统感染所致脑水肿具有保护性作用.     

ATG12对缺氧缺血性脑病小鼠神经细胞凋亡和自噬的影响

目的探讨自噬相关蛋白12 （ATG12）对缺氧缺血性脑病（HIE）小鼠细胞凋亡和自噬的影响及分子机制。 方法通过尾静脉注射腺相关病毒构建ATG12低表达小鼠模型,将40只小鼠分为假手术组、HIE模型组、对照病毒模型（NC-HIE）组和ATG低表达病毒模型（ATG12 shRNA-HIE）组,HIE模型组小鼠左侧颈动脉结扎后低氧（8﹪氧气+92﹪氮气）处理2.5?h,假手术组不予结扎和低氧处理。缺氧处理后,荧光定量PCR检测脑组织ATG12 mRNA表达水平。比色法检测各组小鼠大脑神经细胞SOD和MDA水平;通过Tunel法检测各组小鼠大脑神经细胞凋亡水平;通过Western Blot检测各组小鼠大脑神经细胞LC3A/B、ATG12和SQSTM1/?p62蛋白表达水平。采用t检验和单因素方差分析对实验数据进行统计分析。 结果与假手术组小鼠脑组织ATG12 mRNA水平（1.00±0.14）相比,HIE模型组小鼠脑组织ATG12 mRNA水平（5.23±0.37）显著升高（t?= 33.60,P?< 0.01）;与假手术组小鼠脑组织超氧化物歧化酶（SOD）活性[（103.60±4.84）?U/?mgprot]和丙二醛（MDA）含量[（42.40±3.17）?μmol/?mgprot]比较,HIE模型组小鼠脑组织SOD活性[（62.60±3.44）?U/?mgprot]显著降低,MDA含量[（83.80±4.39）?μmol/?mgprot]显著升高,与NC-HIE组小鼠脑组织SOD活性[（61.20±4.39）?U/mgprot]和MDA含量[（85.20± 2.70）?μmol/?mgprot]比较,ATG12 shRNA-?HIE组小鼠脑组织SOD活性[（93.80± 5.43）?U/?mgprot]显著升高,MDA含量[（49.20±3.49）?μmol/mgprot]显著降低,差异具有统计学意义（F?= 222.7,P?< 0.01;F?=?415.8,P?相似文献   

大鼠脑缺血再灌注时水通道蛋白4表达与血脑屏障通透性变化

目的:研究大鼠脑缺血/再灌注时脑组织中水通道蛋4(AQP4)表达与脑水肿、血脑屏障通透性间关系。方法:采用大鼠大脑中动脉线栓缺血模型,免疫组化法、蛋白印迹法测定AQP4表达,干湿重法测定脑水含量以评价脑水肿,伊文氏蓝(EB)法测定血脑屏障通透性。结果:脑缺血后再灌注4～6h,AQP4表达上调,至12h上调显著,48～72h达高峰。脑水含量、EB含量均与此趋势相一致,且AQP4表达与脑水含量、EB含量呈显著正相关(P0.05)。结论:AQP4表达参与了缺血性脑水肿的产生,且与BBB通透性改变呈正相关。     

脑出血后脑组织中水通道蛋白4的定位分布变化

目的观察脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)后大鼠脑组织中水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)的定位分布变化,以探讨AQP4在出血性脑水肿发生发展中的作用。方法 SD雄性大鼠随机分为假手术(sham)组和ICH组(ICH后1d、3d、7d),采用自体血注入法建立大鼠ICH动物模型,干湿重法检测脑水含量变化,透射电镜检测组织结构病理变化,免疫荧光双标记检测AQP4的定位分布变化。结果 ICH后1d、3d出血侧脑组织明显水肿,ICH后1d血肿周围组织结构破坏最为明显,可见毛细血管内皮细胞肿胀及血管周围间隙增宽等改变;免疫荧光结果显示,ICH后脑组织中,AQP4在血肿周围组织、外胶质界膜、内胶质界膜等与水转运密切相关的极性表达部位,其免疫反应发生变化;而在穹窿下器、齿状回等AQP4的非极性表达部位,AQP4的免疫反应无明显变化。结论结果表明,ICH后病理改变主要影响AQP4的极性表达非极性表达则不受影响。由此提示,AQP4极性表达变化可能促进出血性脑水肿的发展。     

高压氧治疗创伤性脑损伤的效用及机制研究

目的:研究高压氧(HBO)对大鼠创伤性脑损伤(TBI)治疗效用并观察脑组织星形胶质细胞活化及胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)和神经生长因子(NGF)表达的变化以探讨作用机制。方法:SD雄性大鼠54只,随机分为3组(n=18):假手术组、TBI组和HBO治疗组。采用Feeney法建立大鼠TBI模型,假手术组只开放骨窗,不予打击。HBO治疗组大鼠于脑损伤后6 h采用动物高压舱,以3ATA压力纯氧治疗60 min。TBI后48 h测量神经功能,然后分离脑组织,其中18只用干湿法测定脑含水量;18只脑组织用于切片,部分进行尼氏染色后作形态学观察,部分进行免疫组织化学染色,检测星形胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、波形蛋白(vimentin)与S100蛋白的表达;另18只大鼠取伤侧脑半球,进行Western blot分析,观察GDNF和NGF的表达。结果:HBO治疗能减轻神经功能障碍,降低脑含水量,减少海马部位神经细胞丢失,进一步激活损伤侧皮质与海马部位GFAP、vimentin与S-100阳性表达星形胶质细胞,促进损伤侧脑组织GDNF与NGF的表达。结论:HBO对创伤性脑损伤有较好治疗效果,其机制与上调GDNF和NGF的表达有关。     

脑外伤后ERK信号通路调节AQP4及其锚定蛋白DG的表达

脑外伤是青年人最主要的致死与致残疾病。脑水肿是脑外伤的严重并发症,其形成与脑内最主要的水通道蛋白4（aquaporin4, AQP4）关系密切。AQP4对水的转运与其在星形胶质细胞胞膜上的极性分布有关。肌营养不良-肌萎缩蛋白复合物（dystrophin-dystroglycan complex, DDC）可能与AQP4的锚定及极性分布有关。肌萎缩蛋白（dystroglycan, DG）是该复合物的核心成员,但其对AQP4锚定及极性表达的作用目前并不清楚。脑外伤后,AQP4的表达改变是否与DG有关,其二者表达变化的调控机制均不清楚。为了揭示以上科学问题,为临床治疗脑外伤后脑水肿提供理论依据,分别进行在体、离体及离体干扰实验。研究发现脑外伤后,AQP4、α-DG、β-DG的表达,于6 h增至峰值,后逐渐减弱,于24 h降至最低,48 h再次表达上调。在此过程中,其表达变化规律虽基本一致,但确实存在不一致的现象。排除其他因素干扰,在星形胶质细胞划伤后,DG与AQP4及p-ERK的表达改变完全一致;抑制及激活ERK信号通路后,分别导致DG与AQP4的表达下调及上调。以上结果证实,脑外伤后,DG参与AQP4在星形胶质细胞的锚定,但并非AQP4极性表达的专属锚定蛋白质;机械损伤后,早期ERK信号通路激活,并上调DG及AQP4的表达。     

创伤性脑损伤对大鼠海马骨架蛋白及学习记忆功能影响

创伤性脑损伤（traumatic brain injury,TBI）是极为常见的外伤性疾病,致死率和致残率很高。存活者伴随的空间认知功能障碍,给患者家庭和社会造成了极大的负担。目前,对TBI造成的空间记忆障碍缺乏系统研究。脑损伤后海马组织与记忆有关的分子以及组成神经元骨架的分子如何变化研究甚少。本研究采用Wistar大鼠为研究对象,并随机将其分为假手术（sham）组和创伤性脑损伤（TBI）组。TBI组再按致伤后时间长短分为6 h、12 h、24 h、72 h、15 d五个亚组。TBI组应用PinPointTM颅脑撞击器撞击而致伤,sham组不撞击。采用Morris水迷宫评价实验动物空间记忆能力;干湿重法测定脑含水量,评估脑水肿与海马水通道蛋白4（aquaporin-4,AQP-4）的相关性;海马神经元特异性核蛋白（neuron specific nuclear protein,NeuN）标记和免疫荧光检测评估TBI致大鼠神经元丢失情况;通过Western印迹检测TBI致海马骨架相关蛋白质和记忆相关蛋白质含量变化。本研究证实,与sham组相比,TBI组大鼠潜伏期明显增加［（61.98±12.82) s vs.(28.32±8.52) s,n=5,P<0.01,day 15］,探索时间明显缩短［（36.98±0.37) s vs. (73.68±5.09) s,n=5,P<0.01,day15］,表明脑创伤损害了动物的空间参考记忆能力和空间工作记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马AQP-4在蛋白质水平上的表达和脑含水量持续升高,15 d恢复正常;在12 h［（3.78±0.74),(83.78±0.35)%］和72 h［（3.49±0.85),(82.28±0.63)%］均形成两个波峰,n=5,P均<0.01,表明继发性脑损伤与持续脑水肿和海马AQP-4在蛋白质上的高表达有关。与sham组相比,NeuN标记和免疫荧光检测发现,TBI后24 h 致大鼠海马神经元丢失严重［（198.2±8.002) vs.(297.2±6.866) cells/mm2, n=5,P<0.01］,表明TBI动物的海马功能受损。与sham相比,TBI组海马神经元树突标志物微管结合蛋白2（microtubule associated proein 2,MAP2）和突触前终末特异性标记物突触素（synaptophysin,SYN）在蛋白质水平均伤后逐步降低（n=5,P均<0.01）,72 h［（0.55±0.05) vs.(1.27±0.08), (0.52±0.14) vs.(1.06±0.16), n=5,P均<0.01］降低最明显;TBI组形成神经元纤维缠结主要成分的过度磷酸化tau（ser404）,伤后逐步升高,72 h［（1.25±0.11)vs. (0.33±0.07), n=5,P<0.01］升高最明显。 MAP2、SYN和过度磷酸化的tau（ser404）检测指标的改变,表明脑损伤致神经元受损,神经元生长和损伤修复能力减弱,最终导致神经元骨架破环,TBI损害了动物的海马空间记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein,CREB）和磷酸化CREB ser133(phosphorylated CREB Ser133, pCREB Ser133)含量降低明显（n=5,P均<0.05）,表明脑损伤动物海马的存储记忆能力减弱;TBI组大鼠海马一般调控阻遏蛋白激酶2(general control nonderepressible 2 kinase,GCN2)蛋白质升高明显（n=5,P均<0.05）,表明脑损伤动物海马将新信息转化成长期记忆能力下降。本研究提示,创伤性脑损伤可使大鼠海马神经元骨架破坏,进而导致在学习记忆过程中起重要作用的分子蛋白质下调,抑制记忆储存的蛋白质（GCN2）上调,促使学习记忆功能障碍。     

创伤性脑损伤对大鼠海马骨架蛋白及学习记忆功能影响

创伤性脑损伤（traumatic brain injury,TBI）是极为常见的外伤性疾病,致死率和致残率很高。存活者伴随的空间认知功能障碍,给患者家庭和社会造成了极大的负担。目前,对TBI造成的空间记忆障碍缺乏系统研究。脑损伤后海马组织与记忆有关的分子以及组成神经元骨架的分子如何变化研究甚少。本研究采用Wistar大鼠为研究对象,并随机将其分为假手术（sham）组和创伤性脑损伤（TBI）组。TBI组再按致伤后时间长短分为6 h、12 h、24 h、72 h、15 d五个亚组。TBI组应用PinPointTM颅脑撞击器撞击而致伤,sham组不撞击。采用Morris水迷宫评价实验动物空间记忆能力;干湿重法测定脑含水量,评估脑水肿与海马水通道蛋白4（aquaporin-4,AQP-4）的相关性;海马神经元特异性核蛋白（neuron specific nuclear protein,NeuN）标记和免疫荧光检测评估TBI致大鼠神经元丢失情况;通过Western印迹检测TBI致海马骨架相关蛋白质和记忆相关蛋白质含量变化。本研究证实,与sham组相比,TBI组大鼠潜伏期明显增加［（61.98±12.82) s vs.(28.32±8.52) s,n=5,P<0.01,day 15］,探索时间明显缩短［（36.98±0.37) s vs. (73.68±5.09) s,n=5,P<0.01,day15］,表明脑创伤损害了动物的空间参考记忆能力和空间工作记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马AQP-4在蛋白质水平上的表达和脑含水量持续升高,15 d恢复正常;在12 h［（3.78±0.74),(83.78±0.35)%］和72 h［（3.49±0.85),(82.28±0.63)%］均形成两个波峰,n=5,P均<0.01,表明继发性脑损伤与持续脑水肿和海马AQP-4在蛋白质上的高表达有关。与sham组相比,NeuN标记和免疫荧光检测发现,TBI后24 h 致大鼠海马神经元丢失严重［（198.2±8.002) vs.(297.2±6.866) cells/mm2, n=5,P<0.01］,表明TBI动物的海马功能受损。与sham相比,TBI组海马神经元树突标志物微管结合蛋白2（microtubule associated proein 2,MAP2）和突触前终末特异性标记物突触素（synaptophysin,SYN）在蛋白质水平均伤后逐步降低（n=5,P均<0.01）,72 h［（0.55±0.05) vs.(1.27±0.08), (0.52±0.14) vs.(1.06±0.16), n=5,P均<0.01］降低最明显;TBI组形成神经元纤维缠结主要成分的过度磷酸化tau（ser404）,伤后逐步升高,72 h［（1.25±0.11)vs. (0.33±0.07), n=5,P<0.01］升高最明显。 MAP2、SYN和过度磷酸化的tau（ser404）检测指标的改变,表明脑损伤致神经元受损,神经元生长和损伤修复能力减弱,最终导致神经元骨架破环,TBI损害了动物的海马空间记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein,CREB）和磷酸化CREB ser133(phosphorylated CREB Ser133, pCREB Ser133)含量降低明显（n=5,P均<0.05）,表明脑损伤动物海马的存储记忆能力减弱;TBI组大鼠海马一般调控阻遏蛋白激酶2(general control nonderepressible 2 kinase,GCN2)蛋白质升高明显（n=5,P均<0.05）,表明脑损伤动物海马将新信息转化成长期记忆能力下降。本研究提示,创伤性脑损伤可使大鼠海马神经元骨架破坏,进而导致在学习记忆过程中起重要作用的分子蛋白质下调,抑制记忆储存的蛋白质（GCN2）上调,促使学习记忆功能障碍。     

氧化低密度脂蛋白经AMPK/mTOR信号通路诱导HUVECs自噬

氧化低密度脂蛋白（oxygenized low density lipoprotein, ox-LDL）诱导人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells, HUVECs）损伤有助于动脉粥样硬化（atherosclerosis, AS）的发展。但ox-LDL对HUVECs自噬的影响及机制尚不清楚。为探究其机制,采用体外培养HUVECs,建立ox-LDL损伤模型。透射电子显微镜观察HUVECs中自噬体的变化;Western印迹法检测p-AMPK、AMPK、p-mTOR、mTOR及Beclin1、LC3-II、P62的表达。结果显示,与对照组比较,透射电子显微镜下观察到ox-LDL组的自噬体明显增多。Western印迹结果显示,与对照组比较,ox-LDL组Beclin1(0.81±0.04 vs. 1.83±0.11,P＜0.01)、LC3-II(0.80±0.06 vs. 1.61±0.06, P＜0.01)和P62(0.65±0.10 vs. 1.64±0.17, P＜0.01)表达显著增高。ox-LDL和BafilomycinA1共同干预组Beclin-1(3.15±0.15 vs. 3.17±0.13, P>0.05)、LC3-II(2.95±0.12 vs. 2.96±0.12, P >0.05)和P62(3.26±0.15 vs. 3.19±0.15, P>0.05)表达与BafilomycinA1组无显著差异,ox-LDL未使自噬起始增加,可能是降解受损导致自噬体的积累。与对照组比较,ox-LDL增加p-AMPK (0.47±0.03 vs. 0.96±0.03, P＜0.01)表达,并降低p-mTOR(0.86±0.04 vs. 0.25±0.05, P＜0.01)表达。单独阻断mTOR时, Beclin-1(0.81±0.05 vs. 2.19±0.17, P＜0.01)、LC3-II(0.76±0.13 vs 2.00±0.05, P＜0.01)和P62(0.74±0.12 vs. 1.94±0.11, P＜0.01)表达显著增加。亮氨酸（Leucine）可增加p-mTOR(0.87±0.11 vs. 1.67±0.07, P＜0.01)表达,并降低Beclin-1(0.81±0.05 vs. 0.37±0.03, P＜0.01)、LC3-II（0.76±0.13 vs. 0.41±0.02, P＜0.01）和P62（0.76±0.10 vs. 0.44±0.04, P＜0.01）表达,但ox-LDL可使Leucine预处理后的p-mTOR（1.67±0.11 vs. 0.82±0.02, P＜0.01）表达显著降低,并且Beclin-1（0.37±0.03 vs. 0.78±0.04, P＜0.01）、LC3-II（0.41±0.02 vs. 0.78±0.02, P＜0.01）和P62（0.44±0.04 vs. 0.74±0.04, P＜0.01）表达显著增加。说明mTOR参与ox-LDL诱导的自噬。与ox-LDL组相比,ox-LDL和Si-AMPK共同处理组p-mTOR(0.25±0.05 vs. 0.46±0.03, P＜0.01)表达增加以及Beclin-1(1.97±0.04 vs. 1.26±0.12, P＜0.01)、LC3-II(1.42±0.10 vs. 0.95±0.05, P＜0.01)和P62(1.58±0.09 vs. 0.98±0.11, P＜0.01)表达降低。以上结果表明,ox-LDL通过AMPK/mTOR途径诱导HUVECs发生自噬,并且导致自噬体的积累。     

Expression of Aquaporin 4 and Breakdown of the Blood-Brain Barrier after Hypoglycemia-Induced Brain Edema in Rats

Background

Hypoglycemia-induced brain edema is a severe clinical event that often results in death. The mechanisms by which hypoglycemia induces brain edema are unclear.

Methods

In a hypoglycemic injury model established in adult rats, brain edema was verified by measuring brain water content and visualizing water accumulation using hematoxylin and eosin staining. Temporal expression of aquaporin 4 (AQP4) and the integrity of the blood-brain barrier (BBB) were evaluated. We assessed the distribution and expression of AQP4 following glucose deprivation in astrocyte cultures.

Results

Brain edema was induced immediately after severe hypoglycemia but continued to progress even after recovery from hypoglycemia. Upregulation of AQP4 expression and moderate breakdown of the BBB were observed 24 h after recovery. In vitro, significant redistribution of AQP4 to the plasma membrane was induced following 6 h glucose deprivation.

Conclusion

Hypoglycemia-induced brain edema is caused by cytotoxic and vasogenic factors. Changes in AQP4 location and expression may play a protective role in edema resolution.     

藏药七十味珍珠丸改善APP/PS1小鼠学习记忆能力

藏药七十味珍珠丸（ratanasampil,RNSP）可改善大脑氧化应激水平,改善大脑功能,有安神和促进学习记忆的功效,然而RNSP是否可改善阿尔茨海默症（AD）小鼠的学习记忆功能,尚缺乏系统研究。本研究采用APP/PS 1转基因小鼠为研究对象,并随机将其分为实验组和对照组。对实验组进行为期12周的RNSP灌胃给药,对照组进行12周的蒸馏水灌胃,采用Morris水迷宫与开场实验评价小鼠学习记忆能力,比较小鼠体重与相关器官质量,并比较器官质量指数,通过分子生物学检测指标评价小鼠脑内老年斑数量,Aβ生成量及BACE1表达水平。本研究证实,与对照组相比,给药组小鼠定位航行潜伏期明显缩短（22.60±13.26 vs. 46.44±8.41, P<0.01, day 5）,穿越平台次数明显增加（1.29±0.37 vs. 0.54±0.29, P<0.01）,探洞次数明显增加（32.11±9.85 vs. 20.89±8.78, P<0.05）,表明RNSP提高了APP/PS 1小鼠的学习记忆能力和空间探索能力。与对照组相比,给药组小鼠大脑重量及脑质量指数均增高（0.4135±0.0102 vs. 0.3833±0.0254, P<0.05;2.04±0.08 vs. 1.84±0.15, P<0.05）,脑内老年斑数量减少（18.70±7.88 vs. 38.83±6.15, P<0.05）,Aβ1- 42水平及BACE1表达均显著降低（0.19±0.08 vs. 0.41±0.12, P<0.05; 0.136±0.04 vs. 0.206±0.02, P<0.05）,表明RNSP延缓了APP/PS 1小鼠的脑萎缩进程,降低脑内老年斑的形成,下调脑内Aβ1-42水平和BACE1裂解酶的蛋白质表达量。本研究提示,RNSP可改善APP/PS 1小鼠的学习记忆能力,其机制可能和RNSP抑制脑萎缩,降低BACE1蛋白表达以及减少脑内Aβ沉积有关。