喹硫平对小鼠脑缺血后胶质增生及IL1β表达的影响及其作用机制

作者:时间:2011-01-14 14:24:33  来源:  阅读次数:863次 ]

【摘要】  目的 研究喹硫平对小鼠脑缺血后胶质增生及白介素(IL)1β表达的影响及其作用机制。方法 小鼠分为假手术组、药物对照组、缺血组、药物保护组;采用激光共聚焦显微镜方法观察脑缺血后胶质增生及IL1β表达情况;采用Western印迹方法检测脑缺血后核因子(NF)κB p50及 p65蛋白的表达。结果 缺血组与假手术组比较GFAPIL1β共表达阳性细胞(黄色)数量明显增加(P<0.01);药物保护组与缺血组比较GFAPIL1β共表达细胞(黄色)数量明显减少(P<0.01)。缺血组与假手术组比较NFκB p50蛋白表达量增加(P<0.05);药物保护组与缺血组比较NFκB p50蛋白表达量减少(P<0.05)。缺血组与假手术组比较NFκB p65蛋白表达量增加(P<0.05);药物保护组与缺血组比较NFκB p65蛋白表达量减少(P<0.05)。结论 喹硫平能够减轻小鼠脑缺血后胶质增生及IL1β表达,其机制可能和调节NFκB的活性有关。

【关键词】  喹硫平;核因子κB;IL1β

  脑缺血的临床表现不仅包括运动、感觉、视觉功能障碍,也包括遗忘、忽略等,而且常伴有情绪紊乱、抑郁焦虑及精神症状,这些均抑制脑缺血后生理和认知功能的恢复〔1,2〕。近几年,很多证据表明一些非典型抗精神失常药具有神经保护作用。本研究以小鼠脑缺血为模型研究非典型抗精神病药喹硫平是否对脑缺血具有保护作用,探讨喹硫平对脑缺血后胶质细胞增生及白细胞介素1β(IL1β)表达的影响及其机制。

  1 材料与方法

  1.1 实验动物 雄性ICR小鼠48只,重量18~20 g,正常饮食和光照时间,室温下饲养。

  1.2 动物模型制备 用氯胺酮(110 mg/kg)和甲苯噻嗪(15 mg/kg)麻醉,麻醉后沿腹正中线切口,分离双侧颈总动脉并用棉线阻断双侧颈总动脉血流60 min,之后撤掉棉线观察血液复流,然后缝合腹正中线切口。假手术组执行相同程序,但不闭塞双侧的颈总动脉。手术后用热毯维持小鼠在正常体温。

  1.3 给药方法 喹硫平溶于无菌生理盐水中,参照实验方法〔3,4〕,采用喹硫平10 mg/kg,缺血手术后给予小鼠喹硫平10 mg/kg或生理盐水腹腔注射,1次/d,共4 w。

  1.4 分组 实验动物分为4组:脑缺血组闭塞双侧的颈总动脉然后给予生理盐水腹腔注射;假手术组执行假手术然后给予生理盐水腹腔注射;药物对照组执行假手术然后给予喹硫平10 mg/kg腹腔注射;药物保护组闭塞双侧的颈总动脉然后给予喹硫平10 mg/kg腹腔注射,每组小鼠12只。

  1.5 方法学术论文发表

  1.5.1 激光共聚焦显微镜检测神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)IL1β共表达 将组织切片在二甲苯中浸3次,正常山羊血清封闭,分别滴加50 μl的1∶1混合的兔抗大鼠GFAP(1∶100)和小鼠抗大鼠IL1β(1∶200),设空白对照〔无一抗,加磷酸盐缓冲液(PBS)〕和抗体特异性对照(加一抗不加二抗,加二抗不加一抗),所有切片同时染色。切片一抗及二抗加入后,置于湿盒内,4℃过夜。激光共聚焦显微镜观察。

  1.5.2 蛋白质印迹(Western印迹)检测各组核转录因子κB(NFκB)p50和p65蛋白表达 取海马组织匀浆,然后用凝胶加样缓冲液重悬,沸水浴中加热10 min。蛋白定量后,用同一蛋白含量上样跑十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE),然后转移到尼龙膜上,封闭液封闭,加入含有一抗(兔抗NFκB p50和p65特异性抗体)的3 ml反应液,4℃温育2 h,然后加入含有二抗(羊抗兔IgG)的3 ml反应液,显色拍照。

  1.6 统计学分析 采用SPSS13.0软件,计量资料以x±s表示,采用两因素方差分析比较各组间的差异,然后进行t检验。

  2 结 果中国论文发表

  图1 缺血再灌注后4 w GFAPIL1β海马齿状

  回区激光共聚焦显微镜观察(×400) 缺血组与假手术组比较,GFAPIL1β共表达阳性细胞(黄色)数量明显增加(P<0.01);药物保护组与缺血组比较GFAPIL1β共表达阳性细胞(黄色)数量明显减少(P<0.01)。见图1。缺血组与假手术组比较p65蛋白表达量增加(P<0.05);药物保护组与缺血组比较p65蛋白表达量减少(P<0.05)。见图2。缺血组与假手术组比较p50蛋白表达量增加(P<0.05);药物保护组与缺血组比较p50蛋白表达量减少(P<0.05)。见图3。

3 讨 论

  非典型抗精神失常药物具有神经保护作用,其中非典型抗精神失常药喹硫平可有效缓解N甲基4苯基吡啶(MPP+)、H2O2及β淀粉样肽等由于氧化应激所诱导的嗜铬细胞瘤(PC12)细胞死亡〔5,6〕。这些神经保护作用的机制包括影响Bax/Bclxl的转位和表达或超氧化物歧化酶(SOD)1的上调〔5,7〕。动物实验表明喹硫平能有效缓解慢性应激导致的海马脑源性神经营养因子(BDNF)和细胞增生的缩减〔8〕,而且能有效缓解安非他明诱导的行为学改变和对多巴胺神经末梢的毒性作用〔4〕。

  星形胶质细胞在维持神经元正常活性方面发挥重要作用,包括谷氨酸的摄取、释放,钾离子及氢离子的平衡缓冲以及水的转运。脑缺血后反应性的星形胶质细胞增生,但过度增生活化的胶质细胞可以释放有害因子如肿瘤坏死因子(TNF)、IL1β、干扰素(IFN)等导致迟发性神经元死亡(DND)。IL1β可以通过刺激内皮细胞表达白细胞黏附分子,使白细胞聚集在缺血脑组织,引发炎症反应加重脑组织损害〔9〕。过度增殖的胶质细胞尤其是胶质疤痕的形成不仅可影响到神经元轴突的生长、突触的重建及阻断脑组织微循环〔10〕,而且还是脑血管病后癫痫发病的根源,因此胶质细胞对神经元的作用具有利弊双重性。抑制脑缺血后过度的胶质细胞增生及炎症反应成为脑缺血后神经功能重建目标的重要途径之一。喹硫平在改善脑缺血后精神症状同时也能够减轻脑缺血后认知功能的损伤〔11〕。职称论文发表费用

  颈总动脉闭塞(CCAO)能阻断85%的脑血流并足以诱导小鼠神经元损伤而且死亡率仅有5%,经过30、60、90 min模型发现,60 min CCAO在小鼠模型中产生明显的急性神经变性和记忆损伤〔12,13〕。海马是应激激素产生的器官,同时也是对缺血很敏感的区域。本文采用激光共聚焦显微镜观察方法评价脑缺血后的胶质细胞增生和炎症反应及喹硫平对脑缺血后炎症反应的作用。GFAP表达量的增加通常被作为星形胶质细胞在中枢神经系统(CNS)损伤后活化和增殖的标志。本研究发现喹硫平减少脑缺血后IL1βGFAP的共表达,减轻脑缺血后的胶质增生及IL1β的表达。

  NFκB是一种在机体受到应激性刺激后活化并参与调控一系列基因转录的关键性核转录因子,作为一种在转录水平调控基因表达的因子,是各种信号转导途径的枢纽环节。NFκB在脑缺血损伤中促进炎症的发生发展、诱导细胞凋亡、介导自由基损伤〔14〕。脑缺血损伤发生后,NFκB上调细胞因子IL1β的表达,IL1β反过来又可以激活NFκB,从而使NFκB活化在组织间不断扩散,加重了炎症反应〔15〕。伴随反应性胶质增生,GFAP胶质纤维酸性蛋白表达量增加,NFκB的活性可影响GFAP的表达水平,NFκB在GFAP的基因表达中可能扮演重要的角色。有一个NFκB的结合位点存在于鼠和人的GFAP基因启动子上〔16〕。

  本研究结果显示,脑缺血再灌注后NFκB p50和 p65表达量增加,喹硫平能够减少脑缺血再灌注后NFκB p50和 p65的表达。因此,喹硫平可以减轻星型胶质细胞激活反应,同时减轻脑缺血再灌注后IL1β的表达,其机制可能和调节NFκB蛋白的表达水平有关。

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