糖尿病脑缺血再灌注大鼠海马胶质细胞凋亡研究

1、糖尿病脑缺血再灌注大鼠海马胶质细胞凋亡研究         11-03-14 13:36:00     编辑：studa20                  作者：李俊君 罗涛 景丽 马轶 郭风英 张建中【摘要】  目的 探讨糖尿病脑缺血再灌注时神经胶质细胞损伤加重的分子机制。方法 96只成年SD

2、大鼠随机分为4组：假手术对照组、正常血糖脑缺血组、糖尿病脑缺血组、PD98059预防糖尿病脑缺血组，每组24只。采用链脲佐菌素诱导糖尿病，双血管闭塞联合放血法建立糖尿病大鼠全脑缺血模型，运用HE染色、TUNEL方法，研究高血糖状态下脑缺血再灌注时和使用P-ERK1/2阻断剂PD98059后海马CA4、CA2神经胶质细胞的凋亡表达状况。结果 糖尿病大鼠全脑缺血再灌注时，海马CA4、CA2区神经胶质细胞在缺血15min，再灌注1、3h凋亡细胞数量增加，高于正常血糖脑缺血组大鼠(P<0.05)，使用P-ERK1/2阻断剂PD98059后，在缺血再灌注各时间点神经胶质细胞的凋亡细胞表达减少，低于

3、糖尿病脑缺血组(P<0.05)。结论 高血糖加重脑缺血再灌注时神经胶质细胞的损伤，高血糖诱导的ERK1/2磷酸化可能介导了神经胶质细胞的凋亡。 【关键词】  脑缺血;再灌注;糖尿病;高血糖;神经胶质细胞;细胞外信号调节激酶1/2;大鼠实验研究证明 ，高血糖能够加重缺血再灌注时脑组织的损伤1。缺血性脑组织损伤主要表现为两种形式，即缺血性坏死和凋亡，而凋亡是缺血脑区迟发性神经细胞死亡的主要形式2。神经细胞凋亡的确切机制尚不清楚，近年来发现MAPK家族成员细胞外信号调节激酶(ERK)通路在凋亡信号转导中具有不可替代的重要作用3，目前研究多集中在神经元上，研究显示糖尿病脑缺血再灌注时，

4、神经元损伤加重，神经元凋亡细胞数量增多，MAPK家族成员ERK1/2在神经元表达上调。但是中枢神经系统的另一大类细胞-神经胶质细胞，在糖尿病脑缺血再灌注时损伤的形式、损伤的程度及其机制尚不清楚。本研究采用糖尿病大鼠双血管阻塞联合放血法建立高血糖脑缺血再灌注模型，对比观察缺血15min，再灌注1、3、6h海马区神经胶质细胞凋亡及其与MAPK家族成员ERK1/2激活的关系。1 材料与方法1.1 材料健康成年SD大鼠，体重250300g，由宁夏医科大学实验动物中心提供。末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP原位切口末端标记(TdTmediated dUTP nickend labeling，TUNEL)

5、试剂盒，购自北京中杉金桥生物技术有限公司;链脲佐菌素(Streptozotocin，STZ) 、PD98059购自上海MERCK化工技术有限公司。1.2 方法1.3 统计学方法用SPSS 12.5统计软件进行数据处理，所有计量资料均用均数±标准差(±s)表示，多组间比较采用方差分析，P<0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 组织形态学改变 Sham组各时间点海马CA2、CA4区神经元、神经胶质细胞形态基本正常(图1，见封2)。NCI组在缺血15min神经元、神经胶质细胞形态基本正常，小血管周围出现轻度水肿，缺血再灌注1h，小血管周围水肿加重，与此同时神经胶质细胞

6、周围逐渐出现水肿，神经胶质细胞核轻度肿胀，随时间推移，核周水肿及核肿胀逐渐加重;缺血3h神经元核渐出现核肿胀，随时间推移，核肿胀逐渐加重(图2，见封2)。DCI组在缺血15min小血管、神经胶质细胞周围均出现水肿，神经胶质细胞、神经元核肿胀，随时间推移核周水肿及核肿胀逐渐加重，缺血再灌注1h出现少量神经元坏死，3h坏死神经元增加，局部出现神经胶质细胞轻度增生，6h坏死神经元周围也出现水肿，小血管、神经胶质细胞周围水肿明显(图3，见封2)，局部神经胶质细胞灶性聚集增生。PD组缺血15min小血管、神经胶质细胞周围存在水肿，神经胶质细胞、神经元核略肿胀，随时间推移，水肿逐渐减轻，缺血再灌注6 h，

7、小血管周围有轻度水肿(图4，见封2)，神经元、神经胶质细胞形态基本正常。2.2 TUNEL染色结果 Sham组海马CA2、CA4区未见明显凋亡神经胶质细胞。NCI组海马CA2、CA4区在缺血再灌注1、3、6h出现了凋亡神经胶质细胞的增多，于再灌注1、3、6h凋亡神经胶质细胞发生率高于Sham组(P<0.05)。DCI组海马CA2、CA4区在缺血15min，再灌注1、3、6h各时间点神经胶质细胞凋亡发生率均明显高于NCI组(P<0.05)。PD组在缺血再灌注各时间点海马CA2、CA4区凋亡神经胶质细胞明显减少，凋亡神经胶质细胞数明显低于DCI组(P<0.05)。参见表1、2及图58(见封2)。表1 大鼠海马CA4区凋亡神经胶质细胞统计结果(±s,个/0.01mm2)表2 大鼠海马CA2区凋亡神经胶质细胞统计结果(±s,个/0.01mm2)3 讨论Li PA4等在动物脑缺血再灌注实验中发现高血糖可加重缺血及再灌注后的脑损伤，本课题既往相关实验也证实5，糖尿病脑缺血再灌注时，神经元凋亡增多，高血糖能够加重脑缺血再灌注时神经元的损伤。本研究组织形态学观察显示，糖尿病脑缺血组海马CA4、CA2区水肿明显重于其它组别，不同时间点水肿先开始于小血管，再波及到神经胶质细胞，最后影响到神经元，不同时间点的病变部位和病理改变均具有一定的规律性。糖尿病大