神经生长因子对氧合血红蛋白诱导小鼠脑细胞Bcl-2和Bax表达的影响
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・568・ 武警医学院学报 Acta Academiae Medicinae CPAPF 第l5卷第6期 Vo1.15 NO.6 2006年11月 NOV.20o6
论著
神经生长因子对氧合血红蛋白诱导小鼠脑细胞Bc1.2和
Bax表达的影响
蒋显锋 ,师蔚 ,梁晋
(1.武警医学院附属医院脑系科中心,天津300162;2.西安交通大学第二医院神经外科,陕西西安710004)
摘要: 【目的】研究神经生长因子(NGF)对氧合血红蛋白(OxYHb)诱导的小鼠脑细胞Bcl一2和Bax表达 的影响,进一步探讨0xvHh诱导细胞凋亡及NGF对神经元保护作用的可能机制。【方法】雄性健康ICR小鼠随 机分为损伤组(24只)、损伤给药组(24只)及对照组(6只),脑皮层局部蛛网膜下腔注射OxyHb建立蛛网膜 下腔出血的动物模型,尾静脉注射神经生长因子,使用免疫组织化学法检测Bcl一2、Bax表达的情况。【结果】注 射OxyHb后,Bcl一2表达降低,Bax表达增加,在NGF给药组,Bcl一2表达增加,而Bax表达则明显降低。【结 论】注射入小鼠局部脑组织蛛网膜下腔的OxyHb可引起小鼠神经细胞Bax表达增加,可能是诱导凋亡的一个主 要原因,而静脉注射NGF可以抑制OxyHb诱导的Bax表达增加,其机制可能是通过与受体结合,从而增加Bcl一 2蛋白表达,降低Bax表达水平以实现其保护作用。 关键词:神经生长因子;氧合血红蛋白;凋亡;Bcl一2;Bax 【文章编号】 1008—5041(2006)06—0568—04 【中图分类号】 R743.35 【文献标识码】 A
Studies on the effect of nerve growth factor on the expression of Bcl・-2 and Bax of neu・-
ronal cell induced by oxyhemoglobin in mice
JIANG Xian-feng,SHI Wei,LIANG Jin(Department of Neurosurgery,The Affiliated Hospital of Medical College of Chinese People S Armed Police Force,Tianjin 300162,China) Abstract:【Objective】To investigate the effect of nerve growth factor(NGF)on the expression of Bc1.2 and Bax in—
duced by oxyhemoglobin and provide the theoretical foundation for understanding the mechanism underlying apoptosis and protective effect of NGF.【Methods】Oxyhemoglobin were injected into the local subarachnoid space of ICR mice to pre— pare the model of subarachnoid hemorrhge and NGF were given intravenously after injury in the NGF treated group.Im- munohistochemical staining Was used to detect Bcl-2 and Bax.【Results】After OxyHb injection,the expression of Bcl-2 was decreased,while the expression of Bax increased and reached its summit in 6h.In NGF group,the expression of Bcl- 2 Was significantly increased,while the expression of Bax positive cells were obviously decreased.【Conclusion】OxyHb in subarachnoid space can induce apoptosis in mouse neuronal cells in vivo.The increased expression of Bax after OxyHb injection into subarachnoid space may be one of the main reasons for apoptosis after subarachnoid hemorrhage.Administra- tion of NGF might has a protective effect on neuronal apoptosis after subarachnoid hemorrhage via regulating the expres- sion of Bc1.2 and Bax. Key Words:Nerve growth factor;0 yhem。globin;Aoptosis;Bcl-2;Bax
颅脑损伤、高血压性脑出血及颅脑手术等均可
【收稿日期】2006—02—15;【修回日期】2006—05—2O 【作者简介】蒋显锋(1977一),男,籍贯陕西,医学硕士,住院医 师,主要研究方向为脑血管病和神经科危重病救治。 破坏脑血管的连续性而造成颅内血肿和蛛网膜下腔 出血(SAH)等出血性脑损伤,血液进入蛛网膜下
腔,引起一系列病理生理改变。氧合血红蛋白 (OxyHb)作为溶血产物的主要成分,近年研究表
明其可在体内诱导脑细胞发生凋亡。许多细胞因子 维普资讯 http://www.cqvip.com 第15卷第6期2006年11月 VO1.15 NO.6 NOV.2006 武警医学院学报 Acta Academiae Medicinae CPAPF ・569-
对神经细胞凋亡起调控作用。近年研究发现,外源
性NGF具有抑制神经细胞凋亡作用。本实验通过
小鼠脑皮层局部蛛网膜下腔注射OxyHb建立蛛网
膜下腔出血的动物模型,尾静脉注射神经生长因
子,观察神经细胞的Bc1.2、Bax表达的变化,旨
在探讨NGF对脑出血受损神经元保护作用以及脑 出血致神经细胞凋亡的可能机制,为临床脑出血损
伤后的治疗提供实验指导。
1材料与方法
1.1动物模型 健康雄性ICR小鼠54只,体重30~35 g,由
西安交通大学动物实验中心提供。用随机数字表法
将小鼠随机分为对照组(6只)、损伤组(24只)
及损伤给药组(24只)。ICR小鼠麻醉后,将其腹 卧位固定于操作台上,温度计探针置于其左侧头皮
下颞肌上,用白炽灯将头温保持在37 cI=左右,取
小鼠颅顶正中矢状切口暴露颅骨,于矢状缝右侧2 mm,冠状缝后1 mm处用磨钻将此处颅骨磨薄,
再用无菌针头刺破颅骨,可见少量清亮脑脊液流
出,用无菌微量注射器吸取50 l 0xv Hb,此无菌
微量注射器针头术前已磨平,并在针头1.5 mm处
作标志,以确保穿刺深度避免刺破脑组织。将无菌
微量注射器针头垂直缓慢地置入前述穿刺孔,深度
距颅骨外表面1 mm,固定注射器于固定架后缓慢
推注并于5 min注射完毕,后停留穿刺针5 min,
拔出穿刺针后无菌骨蜡封闭针孔并缝合头皮。对照
组依同法注射无菌生理盐水。损伤给药组于注射氧
合血红蛋白后即刻尾静脉注射NFG1 g(厦门北
大之路生物工程有限公司提供),损伤组给予尾静
脉注射等量生理盐水。处死时间为1 h、6 h、24 h
和48 h,每个时相点6只小鼠。
1.2取材切片 小鼠在相应时间点杀死,经左心室灌注,含肝
素(10 U/m1)的0.1 M PBS(DH 7.4)溶液冲净 血液后,以含0.1 M PBS(DH 7.4)的4%多聚甲
醛液灌注固定,灌注后迅速断头取脑。将脑组织置
灌注液中后固定过夜,将脑组织依穿刺点前后3
mm做冠状切面,再将修饰后脑组织石蜡包埋、切
片,片厚4肚m。
1.3免疫组织化学染色 石蜡切片经微波炉修复抗原10 min,分别与
bc1.2抗体1:50、bax抗体1:100(均购自BOSTER
公司),4 oC孵育过夜,按SABC试剂盒提供的方法
操作(SABC试剂盒购自BOSTER公司),DAB
显色,封固,观察。
1.4结果观察
免疫组织化学染色结果用Q550CW型图像信
号采集与分析系统(德国LEICA公司)进行处理, 每张切片损伤侧皮质随机取5个视野,应用Qwin
软件测量灰度值,取5个视野均值作为实验结果。
1.5统计学处理
所有实验计量数据数值均以 ±s表示,采用
SPSS 1 1.0软件包分析。组间比较进行两因素方差
分析。
2结果
2.1 Bc1.2的免疫组织化学变化 对照组皮质可见少量阳性细胞,灰度值为
152.43±0.50。1 h损伤组可见数个弱阳性细胞,6
h损伤组未见阳性染色(图1,见封二)。在损伤给
药组,1 h组可见少量Bcl-2阳性细胞,6 h组可见阳
性染色细胞(图2,见封二)。灰度值与损伤组相比
有显著性差异(P<0.01,表1),并随时间延长逐
渐增高,48 h组表达最高(图3,见封二)。灰度值
与损伤组相比有显著性差异(P<0.01,表1)。
表1小鼠蛛网膜下腔注射氧合血红蛋白及NGF给药后损伤侧脑皮质Bcl_2、Bax表达的灰度值改变( ± )
与损伤组比较,①P<0.01
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2.2 Bax的免疫组织化学变化 对照组皮质未见Bax阳性染色存在灰度值为
164.64-4-0.86( -4-s),损伤后1 h可见较强Bax
表达,6 h组Bax表达最高(图4,见封二),此后 随时间延长逐渐下降。损伤给药组,并不能阻止
Bax的表达升高,但却明显降低了Bax的升高程度 (图5,见封二)。恢度值与损伤组相比有显著差异
(P<0.0l,表1)。
3讨论 出血性脑损伤后血液进入蛛网膜下腔、颅腔或
脑组织,过去认为出血性脑损伤后,主要由于血液
进入颅内后引起占位效应,挤压周围脑实质而引起
相应的颅内压升高及脑血管痉挛,引起周围脑组织
发生缺血缺氧等一系列病理生理改变。但国外一些
研究显示血液成份及其降解产物具有直接细胞毒性
作用,直接与脑实质接触造成神经元化学性损伤引
起细胞死亡(坏死或凋亡)。近来研究表明,溶血
产物OxyHb注射于小鼠蛛网膜下腔可引起小鼠脑
细胞凋亡。神经生长因子(NGF)是神经营养因
子家族的重要成员,在中枢神经系统的发育成熟及
维持其神经元生存与结构和功能正常方面均具有重