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背景:脑卒中是人类第二大致死疾病,它的主要研究集中在对神经元的保护,而占脑容量50%的星形胶质细胞在脑卒中的作用及其具体机制尚不清楚。右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)是围麻醉期常用的一种镇静药物,它对大脑等器官的保护作用早有报道,然而关于脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)中星形胶质细胞作用的研究甚少,其具体机制也未知。目的:探讨右美托咪定在星形胶质细胞氧糖剥夺复氧(oxygen glucose deprivat ion/re-oxygenation,OGD/R)损伤中的作用及其分子机制。方法:采用原代星形胶质细胞OGD/R模型体外模拟脑缺血再灌注损伤,并给予DEX处理后检测相应指标的变化。1.建立原代星形胶质细胞培养体系。取出生后1-2d内的C57BL/6乳鼠若干,断头后在体视显微镜下分离出大脑皮层组织,经消化并滤过后培养原代星形胶质细胞,并采用星形胶质细胞特异性标志物——胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidi c protein,GFAP)免疫荧光染色进行细胞纯度鉴定。2.检测缺氧不同时间对原代星形胶质细胞活性的影响。采用随机数字表法把原代星形胶质细胞随机分成5组(每组n=5),分别为:CON组、OGD4h/R24h组、OGD6h/R24h组、OGD12h/R24h组、OGD24h/R24h组,CON组正常培养,其余四组分别缺氧4、6、12、24h,复氧时间参考相关文献统一采用24h。CCK-8法检测细胞活性,观察不同缺氧时间对星形胶质细胞活性的影响,以确定最佳缺氧时间用于后续实验。3.检测不同浓度DEX对原代星形胶质细胞正常生长的影响。采用随机数字表法把原代星形胶质细胞随机分成5组(每组n=5),分别为:CON组、DEX0.1组、D EX1组、DEX10组、DEX50组,后4组于正常培养条件下分别加入0.1、1、10、50μM浓度的DEX处理细胞24h。CCK-8法检测细胞活性,与CON组相比,观察不同浓度DEX对星形胶质细胞正常生长的影响。4.不同浓度DEX对原代星形胶质细胞OGD/R损伤的影响。用随机数字表法把原代星形胶质细胞随机分成5组(每组n=5),分别为:CON组、OGD/R组和三个处理组(DEX0.1、DEX1、DEX10),OGD/R组予最佳缺氧时间,处理组在复氧同时分别加入0.1、1、10μM浓度的DEX,用CCK-8法检测细胞活性。与CON组相比,观察不同浓度DEX对星形胶质细胞活性的影响,以确定后续实验最适的DEX给药浓度。5.检测DEX对原代星形胶质细胞OGD/R后炎症因子表达的变化。用随机数字表法将把原代星形胶质细胞随机分成3组,分别为:CON组、OGD/R组、DEX组(复氧同时加入1μM浓度的DEX),待复氧结束后提取总RNA,进行实时荧光定量聚合酶链式反应(real time-quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)实验测定白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,T NF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的m RNA相对表达水平。6.检测DEX对星形胶质细胞OGD/R损伤中缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducib le factor-1α,HIF-1α)及促凋亡蛋白BAX(Bcl-2 Associated X,BAX)、抗凋亡蛋白B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)表达的影响。把原代星形胶质细胞随机分为3组:CON组、OGD/R组、DEX组,待细胞复氧完成后提取细胞总蛋白,用Western Blot实验测定HIF-1α、BAX、Bcl-2的蛋白表达水平。7.HIF-1α脯氨酰羟化酶-2(prolyl hydroxylase-2,PHD-2)抑制剂IOX2(可提高HIF-1α在细胞内的聚集)在DEX对星形胶质细胞正常培养和OGD/R损伤的影响中的作用,以及对HIF-1α和凋亡蛋白表达的影响。结果:1.我们提取的细胞经过连续11天的培养,在显微镜下拍照发现其与现有报道星形胶质细胞生长特点相一致,且GFAP染色鉴定明确为星形胶质细胞,纯度达95%,可以用于后续实验。2.星形胶质细胞在OGD4h时细胞活性下降至86%(v.s CON,p<0.05),OGD6h时活性下降至56.8%(v.s CON,p<0.001),随着时间延长细胞活性逐渐下降,24h时活性已降至28.8%(v.s CON,p<0.001),故为后续实验继续进行,我们选择了细胞存活一半的OGD6h R24h作为最佳的缺氧时间点。3.CCK-8实验结果表明,在正常培养的星形胶质细胞中加入0.1、1、10μM浓度的DEX对细胞活性均无明显影响(v.s CON,p>0.05),但加入50μM浓度的DEX时,细胞存活率明显降低(v.s CON,p<0.001),表明高浓度DEX(50μM)会对正常培养星形胶质细胞产生细胞毒性,故后续实验弃用此浓度。4.星形胶质细胞在OGD6h/R24h后细胞活性明显下降(v.s CON,p<0.001),但在经过0.1、1、10μM浓度浓度DEX处理后细胞活性明显提升(v.s CON,p<0.001),且我们的实验表明1μM浓度效果好于0.1μM浓度,而10μM浓度无进一步改善,故后续选用1μM浓度DEX作为最适给药浓度。5.定量PCR结果显示,星形胶质细胞在经过OGD6h/R24h后细胞炎症因子IL-6、TNF-α、IL-1β的m RNA表达均显著上升(v.s CON,p<0.01),然而在1μMDEX处理过后显著逆转了上述炎症因子m RNA的表达(v.s OGD/R,p<0.05)。6.Western Blot结果表明,HIF-1α蛋白在OGD/R后表达水平显著升高(v.s C ON,p<0.001),而1μMDEX处理后显著提高了其表达水平(v.s OGD/R,p<0.001)。7.IOX2对正常培养的星形胶质细胞活性无明显影响(v.s CON,p>0.05),但可以逆转DEX对星形胶质细胞OGD/R损伤后细胞存活率的提升,并且可以逆转HI F-1α蛋白水平以及BAX和Bcl-2表达水平。结论:1μM浓度的DEX可以显著减轻原代星形胶质细胞氧糖剥夺损伤,具体表现为(1)提高OGD/R后细胞活性;(2)抑制炎症因子IL-6、TNF-α和IL-1β的m RN A表达;(3)抑制BAX的表达、提高Bcl-2的表达。DEX的保护作用可能与抑制HI F-1α通路的有关。