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氯化锂对大脑皮质梗死大鼠丘脑和黑质tau蛋白磷酸化的影响

作　者: 张明明
导　师: 华海婴；何美霞
学　校: 郑州大学
专　业: 药物分析
关键词: 脑梗死远隔损伤 tau蛋白大鼠
分类号: R743.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前临床上治疗脑梗死的主要措施是在组织化治疗模式的基础上,于梗死发生的极早期溶解血栓,恢复血流,以抢救半暗带尚未死亡的神经细胞而减轻神经损害:实验性脑梗死研究的重点也主要集中在梗死灶局部和周边组织。然而很少涉及到神经系统远离梗死灶,但又与脑梗死病灶相关的其他部位的继发性改变。大量动物实验表明大鼠一侧大脑中动脉起始部永久闭塞不但造成同侧大脑皮质、尾壳核、和豆状核梗死,而且引起远离梗死灶与大脑皮质存在纤维联系的丘脑腹后外侧核(ventroposterior nucleus of thethalamus,VPN),黑质网状核(substantia nigra pars reticulata,SNR)继发性退行性改变。脑梗死后远隔部位的继发性损害是否导致轴突的退行性改变有关是个值得探讨的问题。近年来的动物和临床实验表明锂盐可以用于治疗急性脑损伤(缺血等)和慢性神经退行性病变(阿尔茨海默病、帕金森病、tau蛋白病变、亨廷顿病等)。Tau蛋白是一种脑特异性的细胞骨架蛋白,具有促微管组装和维持微管稳定、维持神经元的形态和促进轴突运输等重要作用。其功能主要受磷酸化调节,GSK-3β是最强有力的磷酸化tau蛋白激酶之一,GSK-3β可在ser199、ser396等多个位点直接磷酸化tau蛋白。锂盐通过多条途径作用于GSK-3,从而产生对神经系统的保护作用,因此对tau蛋白水平的干预可能成为治疗脑梗死后引起的继发性损害的靶点。目的本实验欲研究大鼠脑梗死后同侧丘脑和黑质是否有继发性轴突变化和tau蛋白磷酸化,同时研究氯化锂对大鼠脑梗死后丘脑和黑质轴突损害以及tau蛋白磷酸化的影响。方法1.动物模型及分组将复制易卒中型肾血管性高血压大鼠(RHRSP),随机分成假手术组和缺血组。分组:假手术组(Sham组),将皮质梗死组分为模型组(MCAO组),氯化锂低剂量组(LiCl 1.5组),氯化锂高剂量组(LiCl 3.0组),每组动物只数均为6只。氯化锂低剂量组和氯化锂高剂量组于手术后24小时用1.5mmol/kg,3mmol/kg的氯化锂腹腔注射,以后每24h 1次,治疗两周后处死。模型对照组和假手术组以等容积的氯化钠注射液替代氯化锂腹腔注射。2.动物行为学观察(Postural reflex test)3.TTC染色Sham组与MCAO组大鼠于手术后24h时间点随机各取2只,断头取脑作冠状切片,放于TTC溶液中染色,后固定,拍照。4.HE染色计算脑梗死灶体积各组大鼠脑切片行常规HE染色。5.银染各组大鼠脑切片行Bielschowsky method法银染。6.Nissl染色计算右侧丘脑腹后外侧核和黑质网状核每个视野下的神经元数目。7.免疫组织化学检测p-tau(ser396)与tau-5表达结果1.动物行为学观察Sham组大鼠未见神经功能障碍:MCAO组,LiCl 1.5组,LiCl 3.0组大鼠术后出现神经功能障碍,主要表现为左前肢偏瘫。神经功能评分结果:Sham组大鼠术后两周神经功能评分为0.56±0.12分,与MCAO组(2.75±0.28),LiCl 1.5组(2.69±0.31),LiCl 3.0(2.67±0.27)组比较均有显著性差异(P＜0.05)。2.TTC染色Sham组大鼠脑组织着深红色,无皮层梗死;MCAO组脑组织不着色呈苍白色,右侧大脑中动脉供血区域的皮层梗死。3.计算脑梗死灶体积HE染色可见Sham组右侧大脑皮质未见缺损,MCAO组,LiCl 1.5组,LiCl 3.0组大鼠右侧半球运动感觉皮质区可见一梗死灶。MCAO组梗死灶体积与全脑体积比为11.64±0.38,与LiCl 1.5组(9.66±0.36)和LiCl 3.0组(8.78±0.29)相比具有显著性差异(P＜0.05)。4.银染病理学观察银染观察到Sham组VPN和SNR有嗜银染色阳性的、完好的神经纤维束结构完好;MCAO组在不完整神经纤维束内出现大小不等、不规则的空泡状结构:LiCl 1.5组,LiCl 3.0组较MCAO组神经纤维结构有改善。5.Nissl染色神经元计数Nissl染色可见假手术组各组大鼠VPN和SNR神经细胞形态正常,胞体轮廓及尼氏体清晰可见;MCAO组丘脑和黑质发生退行性变化:神经元胞体缩小,胞质内尼氏体减少。LiCl 1.5组,LiCl 3.0组存活神经元比MCAO组多,细胞形态有改善。6.P-tau(ser396)和tau-5免疫组化染色及定量分析P-tau(ser396)在Sham组有表达,在MCAO组表达明显增加(P＜0.05)。与MCAO组比较,LiCl 1.5组和LiCl 3.0组p-tau表达明显降低(P＜0.05)。MCAO组tau-5阳性神经元的平均光密度值高于Sham组。LiCl 1.5组和LiCl 3.0组tau-5平均光密度值均低于MCAO组(P＜0.05)。结论1.大鼠大脑皮质梗死后两周后丘脑和黑质不仅细胞胞体形态发生改变,而且还存在继发性轴突退行性变化及tau蛋白过磷酸化。2.LiCl可以改善实验性脑梗死大鼠丘脑和黑质神经细胞形态并减轻其tau蛋白磷酸化程度。3.Tau蛋白有可能成为研究和治疗脑梗死后远隔部位损伤新靶点。

全文目录

摘要  3-6
Abstract  6-12
前言  12-17
  1. 脑局部梗死后远隔部位损伤的神经影像学和临床证据  12-13
  2. 脑局部梗死后远隔部位损伤的动物实验证据  13
  3. 脑局部梗死后远隔部位损伤的研究集中在丘脑和黑质  13-14
  4. 研究Tau蛋白及锂盐治疗在大脑皮质梗死后继发性远隔部位损伤中的意义  14-17
1 材料和方法  17-24
  1.1 实验动物和主要仪器设备  17-18
  1.2 主要药物试剂及溶液的配制  18-19
  1.3 模型制备  19-20
  1.4 大鼠体重测量  20
  1.5 神经功能评分(Postural reflex test)  20
  1.6 常规病理检查和免疫组织化学  20-24
2 结果  24-33
  2.1 RHRSP血压变化  24
  2.2 TTC染色结果  24-25
  2.3 MCAO体重变化  25-26
  2.4 大鼠神经功能评分  26
  2.5 脑梗死灶体积  26-27
  2.6 银染(Bielschowsky method)  27-28
  2.7 Nissl染色神经元计数  28-30
  2.8 免疫组化结果  30-33
3 讨论  33-37
  3.1 RHRSP模型  33
  3.2 MACO模型  33-34
  3.3 Tau蛋白与GSK-3β  34-35
  3.4 Tau过度磷酸化与大脑皮质脑梗死后引起的退行性病变  35-36
  3.5 氯化锂的神经保护作用  36-37
4 结论  37-38
参考文献  38-43
综述 Tau 蛋白和退行性神经病变  43-50
  1 Tau蛋白的生理学功能  43-44
  2 Tau蛋白的病理性聚集  44
  3 Tau蛋白的异常化效应  44-45
  4 Tau蛋白介导的神经退行性病变  45-47
    4.1 阿尔茨海默病--AD  45
    4.2 帕金森病--PD  45-46
    4.3 进行性核上性麻痹--PSP  46
    4.4 皮克病--Pick’s disease  46-47
  5 展望  47-48
  参考文献  48-50
英文缩略语  50-51
致谢  51

氯化锂对大脑皮质梗死大鼠丘脑和黑质tau蛋白磷酸化的影响

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