缺血性脑损伤中的自噬——研究进展与挑战

缺血性脑卒中是一类难治性疾病,细胞自噬可能参与其中,该领域的研究逐渐受到重视.本文综述了缺血性脑损伤过程中自噬相关的研究进展,概述了自噬发生的信号通路,列举了在缺血性脑损伤情况下诱发自噬的关键因素,并结合本实验室开展的工作,阐述了自噬在缺血性脑损伤中的作用以及线粒体自噬在该过程中的潜在意义.最后,对该研究领域存在的问题和新的发展方向提出了一些观点,希望能为病理学、药理学和治疗学相关研究提供新思路.     

ING4、PHDs以及HIF-1α在低氧性肺动脉高压大鼠中的表达变化

目的研究大鼠低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)模型中ING4表达变化的规律及其与PHDs、HIF-1α间的相互关系。方法实验复制HPH大鼠模型,在缺氧不同时间点,测定大鼠平均肺动脉压(mPAP)及右心室肥大指数(RVHI),HE染色观察肺小动脉重塑(HPVR)。原位杂交、RT-PCR、检测肺内ING4、PHD1、PHD2、PHD3及HIF-1α的mRNA表达水平及部位,免疫组化、Western blot检测以上蛋白质表达水平及部位。结果 (1)缺氧7d后大鼠的mPAP开始上升,与对照组比较有显著性差异(P0.05),缺氧14d后出现肺血管重塑和RVHI增加,与对照组比较有显著性差异(P0.05)。HIF-1α蛋白在缺氧3d组表达均开始升高(P0.05,与对照组比),缺氧7d达高峰,14d和21d稍下降。HIF-1αmRNA在缺氧14d后表达略增高(与对照组比较P0.05)。(2)对照组PHD1蛋白质呈阳性表达,缺氧14d下降,缺氧21d保持较低水平。PHD1mRNA表达差异无显著性。对照组PHD2蛋白质和mRNA呈阳性表达,缺氧3d增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持较高水平。对照组PHD3蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d明显增高,缺氧7d保持高水平,缺氧14d和21d下降。对照组肺小血管PHD3mRNA缺氧3d后迅速增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持高水平。(3)对照组ING4蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d和7d后表达增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d稍有下降。对照组ING4mRNA呈阳性表达,缺氧7d组比表达显著增高,直线相关分析表明,在缺氧组大鼠中ING4蛋白质与HIF-1α蛋白质及mPAP、RVHI、WA%负相关。结论肺动脉高压大鼠模型中ING4、PHDs和HIF-1α的表达变化,可能在HPH的发生和发展中发挥作用。     

缺氧缺血性脑损伤对新生鼠脑SCN8A基因表达的影响

目的通过观察缺氧缺血致脑损伤大鼠在不同时间段SCN8A基因的表达,探讨由于缺氧缺血导致脑损伤发生的分子生物学机制。方法新生7日龄Wistar大鼠108只。随机分为对照组、假手术组、缺氧缺血组,每组分为3 h、6 h、12 h、1 d、3 d、7 d六个时点,采用Rice法制作动物模型(HIBD模型),于缺氧缺血后不同时间段处死大鼠。采用HE染色和电镜观察大鼠脑组织损伤情况;Western-blot法检测SCN8A基因表达产物Nav1.6蛋白在膜结构中含量的差异,并比较不同时点各组的差异。结果 HE染色可见缺氧缺血后大脑皮质神经元层次不清,细胞周围腔隙扩大,局部神经元坏死、崩解,形成坏死灶,周围有胶质细胞增生,毛细血管显著扩张,血管周围腔隙扩大,并有红细胞泄露到腔隙中,且损伤程度随缺氧缺血时间延长而加重。电镜观察发现缺氧缺血时间越长,脑细胞损伤愈明显,细胞膜皱褶、破碎;线粒体堆积、嵴消失、空泡化,细胞核边集化、破损。缺氧缺血组与对照组、假手术组比较,Nav1.6蛋白表达水平在缺氧缺血3 d、7 d均升高(P0.05),缺氧缺血3 h、6 h、12 h和1 d差异无统计学意义。结论缺氧缺血脑损伤后,脑组织SCN8A基因的表达提高,且在3 d、7 d时变化差异有统计学意义;缺氧缺血时Na+通道含量的改变,是造成脑细胞进一步损伤的分子生物学机制之一。     

常压低氧小鼠氧耗量测定新装置的研究及应用

目的：建立一种实时记录常压低氧环境中动物氧耗量的方法。方法：本实验装置由动物舱、补水控制系统、天平、软管、装有体重记录软件的电脑等组成。为了实现常压低氧,用水补充动物消耗的氧气以保持动物舱内压力恒定,这个过程由气液联动装置控制;补充的水量由天平测量并同步输出信号至excel文档中。用注射器抽气校准方法检测了装置的准确性和精度。利用该装置观察了6只急性重复低氧小鼠（处理组）和6只未经低氧处理的小鼠（对照组）的常压低氧过程的氧耗量特征。结果：不同体积抽气量与相应补水量两组数据配对t检验P=1;重复抽1 ml氧气6次的补水量变异系数为4%。处理组小鼠的存活时间为（58.8±6.8）min,显著高于对照组（46.0±8.7）min（P〈0.05）。处理组小鼠的总氧耗量为（85.1±8.5）ml,显著高于对照组（73.6±5.4）ml（P〈0.05）。结论：处理组小鼠摄取氧总量增多从而显著延长其存活时间。氧耗量测定装置准确度和精密度较高,可用于低氧研究中氧耗量的测定。     

新生小鼠缺氧缺血性脑损伤模型的制作研究

目的：通过对动物模型的制作模拟新生儿围产期缺氧缺血性脑损伤,研究其脑组织病理变化,为新生儿缺氧缺血性脑损伤的病理生理的研究以及进一步有效的治疗提供实验基础。方法：将40只7d新生昆明小鼠分四组,分别为正常组（A组）、单侧颈总动脉结扎组（B组）、单侧颈总动脉结扎＋缺氧组（C组）和双侧颈总动脉结扎组（D组）。单侧颈总动脉结扎组（B组）行右侧颈总动脉结扎;单侧颈总动脉结扎＋缺氧组（C组）行右侧颈总动脉结扎后将其置于20℃的恒温50mL密闭容器中,分不同的时间将其取出;双侧颈总动脉结扎组（D组）行双侧颈总动脉结扎,各组术后均送回母鼠身边继续母乳喂养,三天后再作病理检测。结果：行单侧颈总动脉结扎加缺氧60min时,小鼠结扎侧皮质及海马区出现病理改变,随着缺氧时间延长（90rain、100min、120min）病变范围逐渐扩大,病理改变越明显。结论：本实验显示单侧颈总动脉结扎同时缺氧一定时间可以导致小鼠脑组织损伤,脑细胞发生病理改变,且皮层及海马区域的神经细胞对缺氧缺血最为敏感,从而为进一步研究新生儿缺氧缺血性脑损伤提供了较为可靠的模型。     

太湖流域粳稻幼苗耐缺氧能力等位变异的发掘

摘要：发掘粳稻幼苗耐缺氧能力优异等位变异及其优异种质可为培育直播的耐缺氧粳稻品种提供遗传信息和育种材料。用91对SSR标记对太湖流域94份粳稻品种进行基因组扫描,分析基因组中等位变异偏分布;调查了水稻幼苗的缺氧反应指数,采用TASSEL软件的GLM方法对标记与幼苗耐缺氧能力进行关联分析;并以携带无效等位基因材料表型均值为对照,鉴别出携带有利等位变异的种质。检测到 4 个与幼苗耐缺氧能力关联的 SSR 位点。6 个 SSR 优异等位变异为 RM311-176bp, RM317-164bp,RM112-127bp,RM20-205bp,RM317-157bp 和 RM311-170bp,携带上述优异等位变异的品种为镇稻88、白芒糯、开青、有芒早稻、粗杆黄稻和C堡。     

体外缺血缺氧条件下大鼠骨髓间充质干细胞凋亡发生的机制研究

目的:研究体外大鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs)在缺血缺氧条件下发生凋亡的作用机制。方法:采取大鼠骨髓,以密度梯度离心分离出单个核细胞(MNCs),于体外培养并由牛垂体提取物(PEX)诱导扩增传代培养出骨髓间充质干细胞(MSCs)。经形态学和流式细胞仪检测MSCs表面标志物鉴定后,骨髓间充质干细胞(BMSCs)在缺血缺氧条件下培养,通过Annexin V/PI双染细胞凋亡检测比较不同组别细胞的凋亡率和蛋白印迹法(western blot)来观察细胞中蛋白的变化。结果:①经形态学观察和流式细胞仪检测MSCs表面标志物鉴定,提示骨髓间充质干细胞培养成功。②对照组(无缺血缺氧)与缺血缺氧组比较,缺血缺氧组的凋亡率显著性增加,而通过磷酸化Akt的表达量显著性增加提示PI3K(Phosphoinosi-tide-3kinase)/Akt(ProteinkinaseB,PKB)信号通路被激活(P<0.05);同时缺血缺氧组与缺血缺氧+PI3K/Akt抑制剂(LY294002)组比较,缺血缺氧+PI3K/Akt抑制剂(LY294002)组的凋亡率显著降低,而通过磷酸化Akt的表达量显著减少提示PI3K/Akt信号通路被抑制(P<0.05)。结论:PI3K/Akt信号通路对体外缺血缺氧条件下培养的骨髓间充质干细胞凋亡发生有关键性作用。     

急性缺血性脑卒中hsCRP水平变化与胰岛素抵抗的关系及预后观察

目的:通过比较在急性缺血性脑卒中胰岛素抵抗(IR)患者与非IR组中超敏C反应蛋白(hsCRP)的变化情况,进行相关的统计学分析,探讨其早期水平的变化是否会对急性脑卒中患者的病情预后产生影响。方法:建立研究人群的组别,描述研究人群的分布特征,设立参照及实验标准,进行各项研究指标的检测,以及患者完整的随访观察,收集相关全面,详细的临床研究资料,筛选有效及合格的信息,及时输入研究样本的资料。结果:根据研究统计分析,我们可以看出在血清中hsCRP的水平,并不随卒中后的时间推移有显著改变。具有危险因素的受试者,较阴性对照组,有更高的hsCRP水平。结论:我们发现hsCRP在急性缺血组IR中有较高表达,与患者不良终点事件的预后,有一定的线性相关性。     

新生儿缺氧缺血性脑病血清S-100B蛋白与NBNA评分动态监测 的临床研究

目的:观察新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemicencephalopathy,HIE)血清S-100B蛋白的动态变化规律,探讨其在HIE早期诊断中的价值,以及其浓度变化与病情严重程度及预后的关系。同时研究围产期高危因素以及NBNA评分在HIE发生发展与预后中的作用。方法:30例住院正常新生儿作为对照组,于出生后采血,55例HIE患儿(HIE组)分别于出生后1天、2天、7天采血,采用酶联免疫吸附试验、双抗体夹心法检测。收集并分析两组围产期相关资料。HIE组并于采血同时进行NBNA评分。结果:(1)HIE患儿生后第一天与第二天血清S-100B蛋白浓度明显高于对照组(P<0.05),生后第七天轻度HIE与对照组比较没有统计意义,中、重度HIE与对照组比较有统计学意义。(2)生后第一天与第二天不同病情组HIE患儿NBNA评分相互比较差异具有统计学意义(P<0.05),第七天轻、中和重度患儿NBNA评分<35分的患儿分别占33.3%,47.1%,100%。结论:动态监测HIE患儿血清S-100B蛋白浓度和NBNA评分的变化,对HIE的早期诊断,严重程度的判断以及预后的估计有重要意义。     

缺血性脑卒中二级预防研究进展

脑卒中具有发病率高、致残率高、复发率高、病死率高、治疗效果差的“四高一低”特点,是一种严重危害人类健康的全球性问题,被称为人类健康的第一号杀手!随着医学的进步,卒中死亡率下降,卒中复发率随之增加.然而,脑卒中是可预防性疾病,有效地预防措施不仅可以降低脑卒中的复发率,而且能降低与脑卒中有关的医疗费用,减轻家庭与社会的经济负担,因此,脑卒中的预防已成为世界各国研究的热点和焦点.本文就脑卒中二级预防做一综述.