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金纳米颗粒对大鼠脑缺血再灌注损伤的作用及机制研究

作　者: 沈玉洁
导　师: 鲁翔
学　校: 南京医科大学
专　业: 老年医学
关键词: 脑缺血再灌注损伤金纳米颗粒本征治疗炎症凋亡
分类号: R743.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

背景：随着人口老龄化进程的加速，缺血性脑卒中发病率高、早治率低，且预后较差，现已成为影响老年人健康的重要致死、致残因素。缺血再灌注（ischemia-reperfusion，I/R）损伤是缺血性脑卒中临床治疗面临的困难，其机制和治疗一直是国内外研究的重点。脑I/R进程是一系列损伤级联反应，由炎症、凋亡、氧化应激等多种因素相互作用和影响，构成复杂的调控网络，最终导致细胞凋亡或坏死。实际临床治疗中，仅仅阻断某一病理环节难以发挥疗效，应该针对I/R损伤的多个环节发挥多重保护作用。金纳米颗粒（gold nanoparticles，Au-NPs）因制备简单、性质稳定、生物相容性好等优势，被广泛应用于检验、成像、载药等生物医学体系。Au-NPs的本征治疗同样不可忽视，其免疫调节和抗炎作用有利于风湿性关节炎的功能恢复，为临床治疗提供新思路。合适尺寸的Au-NPs能轻易进入细胞发生生物活性，而不产生明显细胞毒性，提示其本征治疗的巨大潜力。目前，Au-NPs生物治疗的研究尚处于初步阶段，其在脑I/R损伤过程中可能发挥的作用暂未见报道，值得研究和探讨。目的：利用大脑中动脉阻塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO）模型评价Au-NPs对大鼠I/R损伤的影响，并探讨其机制。方法：以雄性成年SD大鼠为研究对象，采用改良线栓法制备脑I/R模型。随机将大鼠分为4组：假手术组（Sham），对照组（MCAO+Vehicle），20nm组（MCAO+Au20nm），5nm组（MCAO+Au5nm）。梗阻90min后拔线，立即腹腔注射2mg/kg的Au-NPs。各组在再灌注6h、12h、24h、48h和72h进行神经功能评分，24h和72h通过TTC染色法计算脑梗死面积。采用流式细胞蛋白分析技术（Cytometric BeadArray，CBA）测定各样本血清细胞因子浓度，免疫组化观察星形胶质细胞和小胶质细胞激活情况。TUNEL染色和Westernblotting进一步研究Au-NPs对细胞凋亡的影响及可能的机制。通过肝肾功能检测和组织病理切片评价Au-NPs对大鼠的毒性。结果：术后注射直径为20nm的Au-NPs能明显改善大鼠脑I/R造成的功能障碍，并显著减少脑梗死面积。这些效果在直径为5nm的Au-NPs治疗组中并未出现。免疫组化结果提示，20nmAu-NPs能够抑制I/R过程中星形胶质细胞和小胶质细胞的过度激活。与MCAO+Vehicle组及MCAO+Au5nm组相比，20nm组血清样本中IL-4和IL-10的水平明显上升，TNF表达下降。另一方面，20nm Au-NPs处理后，缺血侧大脑皮质的凋亡细胞数大量减少。分析凋亡相关蛋白的表达后发现，20nm Au-NPs不仅能降低促凋亡蛋白AIF、细胞色素c及活性caspase-3的水平，还能激活抗凋亡蛋白Bcl-2和14-3-3ε的表达。和对照组相比，Au-NPs处理后的大鼠体重无明显减轻，血清ALT、AST、尿素氮和肌酐水平均未显著升高，肝肾组织HE染色无明显病理学改变。结论：直径为20nm的Au-NPs能够显著改善大鼠脑I/R导致的神经功能缺损，减少脑梗死面积，而不产生明显毒性。其神经保护作用可能涉及抗炎、抗凋亡等多重机制。20nmAu-NPs有望通过调节机体免疫系统，促进脑I/R损伤后的功能恢复，为缺血性卒中的临床治疗提供新思路。

全文目录

中文摘要  5-7
Abstract  7-9
前言  9-11
材料和方法  11-27
实验结果  27-34
讨论  34-41
小结  41-42
参考文献  42-47
综述  47-61
  参考文献  56-61
附录  61-63
攻读学位期问发表文章情况  63-64
致谢  64

金纳米颗粒对大鼠脑缺血再灌注损伤的作用及机制研究

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