Comparative insights into mitochondrial adaptations to anoxia in brain

Numerous diseases and pathologies impair the delivery of oxygen to brain, with rapid and deleterious consequences. For example, diseases related to systemic hypoxemia （e.g., chronic pulmonary disorders, cystic fibrosis）, decreased oxygen carrying capacity of blood （e.g., anemia）, or decreased transport （e.g., heart attack, stroke） can all reduce or entirely prevent the delivery of oxygen to brain cells, resulting in the initiation of programmed cell death pathways, necrosis, or excitotoxic cell death in brain （Pamenter, 2014）. However, oxygen-limited environments are common on earth and many organisms naturally experience periods of intermit- tent or prolonged hypoxia or anoxia in their daily and/or annual life cycles （Bickler and Buck, 2007）.

急性重型颅脑损伤患者预后的影响因素(英文)

目的 :探讨 GCS评分、年龄、低氧血症、高热和颅内高压对 84 6例急性重型颅脑损伤患者预后的影响。方法 :对我科84 6例急性重型颅脑损伤患者预后的影响因素进行回顾性分析。 结果 :84 6例急性颅脑损伤患者中 ,恢复良好 3 1 .56%、中残1 4.0 7%、重残 2 4 .3 5%、植物生存 0 .59%、死亡 2 9.4 3 %。GCS评分、年龄、低氧血症、高热、颅内高压与患者预后有明显相关( P<0 .0 1 )。 结论 :低氧血症、高热、颅内高压是导致患者死残的主要原因 ,防治低氧血症、降低颅内压、防治高热和亚低温治疗能有效地改善重型颅脑损伤患者的预后。

黄芩茎叶总黄酮对脑组织缺氧的保护作用

:目的 :研究黄芩茎叶总黄酮 (TF)对脑组织缺氧的保护作用。方法 :小鼠脑缺氧模型采用断头制备。过氧化脂质 (LPO)采用改良 TBA法测定 ,谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH- PX)活力采用化学比色法测定。结果 :黄芩茎叶总黄酮 2 0 0、40 0、80 0 mg.kg-1显著延长小鼠断头后喘息持续时间 ,降低脑组织 LPO含量 ,提高GSH- PX活力 ,且呈一定的量效关系。结论 :黄芩茎叶总黄酮对脑组织缺氧有显著保护作用 ,其作用可能与抑制膜脂质过氧化物的含量和提高 GSH- PX活力有关。

新生猪缺氧缺血性脑病早期弥散加权像变化及热休克蛋白70表达

目的探讨早期缺氧缺血性脑病(HIE)动物模型弥散加权像(DWI)变化和热休克蛋白(HSP)70表达的演变规律。方法3日龄新生猪19只随机分为正常对照组、假手术组、缺氧缺血组。用1.5T磁共振仪行DWI和T2WI检查;用表观弥散系数(ADC)图,测量病灶中心区和周边区ADC值;应用SP法计数中心区和周边区HSP70阳性细胞。结果缺氧缺血组出现四肢抽搐、角弓反张等体征。缺氧缺血后3 h DWI有高信号,ADC图有低信号。各组中心区与周边区ADC比较有显著差异(P<0.01)。缺氧缺血后3 h出现HSP70阳性细胞,6 h达高峰,之后逐渐下降,各组中心区和周边区HSP70阳性细胞计数比较有极显著差异(P<0.01)。结论DWI结合ADC值可以敏感而准确地显示HIE病灶;HSP70表达提示早期HIE病灶周边区有可逆的脑组织区域。

急性重复缺氧与动物脑组织细胞保护作用的研究

目的：观察急性重复缺氧动物产生间歇性低氧适应及对脑组织细胞的保护作用。结果：一次急性缺氧时血液和脑组织中的ＧＳＨｐｘ活性明显下降（Ｐ＜００１），其中脑组织中的ＧＳＨｐｘ活性在急性重复缺氧时被激活（Ｐ＜００５）。脑组织抗氧化能力增强。同时脑组织的Ｇｌｓ含量明显下降（Ｐ＜００１）。结论：Ｇｌｓ和ＧＳＨｐｘ有抗自由基活性。急性重复性缺氧Ｇｌｓ下降同时ＮＥ下降，不同于持续性低氧表现，推测脑细胞β受体－腺苷酸环化酶系统在急性重复缺氧时未受严重伤害。

建立新生鼠缺氧缺血性脑病模型的一种简单可靠的方法

目的探讨建立新生鼠缺氧缺血性脑病(HIE)动物模型快速可靠的方法。方法新生7 d SD乳鼠21只随机分为正常对照组、单纯缺氧组及缺氧缺血组。每组7只。每组又根据处死时间点随机分成3,6 h,1,3,7,14,21 d时7个小组。缺氧缺血组:结扎新生7 d SD大鼠左颈总动脉,置于8%浓度的低氧环境中2.5 h。单纯缺氧组缺氧2.5 h。采用HE染色及光镜技术观察3组SD大鼠脑组织结构改变。结果缺氧缺血组3 h出现轻度脑损伤,d1病变最严重,d3出现胶质细胞增生,142、1 d出现神经元大量丢失,皮层、纹状体、海马丘脑等部位形成胶质瘢痕,病灶中心仍可见大量固缩核和核碎片,7 d病灶中心仅见少量固缩核,周围增生的星形胶质细胞较3 d时增多。结论左颈总动脉结扎后置8%浓度低氧环境是简单、快速、可靠制备HIE模型的方法,且重复性好。

盐酸埃他卡林对小鼠脑组织缺氧的保护作用

目的 :研究盐酸埃他卡林 (Ipt)对脑组织缺氧的保护作用。方法 :小鼠给予Ipt 0 .5 ,2 .0 ,8.0mg·kg-13个剂量 (n =12 ,ig) ,连续给药 3wk ,并设生理盐水组和维生素E组作为对照 ,采用断头制备脑缺氧模型。活性采用化学比色法测定脑组织过氧化脂质(MDA)含量、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH PX)和超氧化物歧化酶 (SOD)活性。外周红细胞膜脂流动性以DPH为荧光探针 ,采用荧光偏振法测定。结果 :Ipt0 .5 ,2 .0 ,8.0mg·kg-13个剂量组延长小鼠断头后喘息持续时间 ,增加外周红细胞膜脂流动性 ,降低微粘度 ,且呈现量效关系。相同条件下 ,Ipt对MDA含量 ,GSH PX活性及SOD活性的影响不明显。结论 :Ipt对脑组织缺氧有显著保护作用 ,其作用可能与其改变血液流变学特性有关。

唐古特青兰抗脑缺氧药理研究

藏药唐古特青兰水提液ip给药,可显著延长断头小鼠张口动作的持续时间和结扎双侧颈动脉的存活时间,显著延长小鼠尾静脉注射空气后的大口喘气开始时间和吸气停止时间,还有一定延长利多卡因中毒小鼠存活时间的趋势。另外该药对模拟高原缺氧环境所造成的大鼠脑组织病理损伤具有一定的保护作用。提示该药具有抗动物脑缺血缺氧作用。

早期干预对缺氧缺血性脑损伤大鼠学习记忆能力及神经元凋亡的影响

目的 探讨早期干预对缺氧缺血性脑损伤 (HIBD)大鼠学习记忆能力及神经元凋亡的影响。 方法 (1 )结扎 SD大鼠一侧子宫角血管 ,建立 HIBD模型 ,另一侧子宫角血管不予结扎直接剖宫取鼠作为对照 ,制模大鼠和对照大鼠均分为干预组和非干预组。 (2 )采用丰富环境刺激等对两干预组幼鼠进行早期干预 ,干预时间 2 8d。(3)干预结束后应用水迷宫学习记忆能力检测 4组大鼠脑功能。 (4 )采用原位缺口末端标记法 (TU NEL)检测神经元凋亡。 结果 (1 )水迷宫测试成绩正常干预组优于其他 3组 ,HIBD非干预组最差。(2 )大鼠额皮质、海马凋亡神经细胞中位数 (1 m m× 1 m m)分别为正常干预组 0和 2 ,正常非干预组 2和 4 ,HIBD干预组 5和 6 ,HIBD非干预组8和 9,组间差异有显著性 (P<0 .0 1 )。(3)大鼠学习记忆能力与额皮质凋亡神经元数量密切相关 (P<0 .0 1 )。 结论 早期干预是促进 HIBD大鼠学习记忆能力恢复的有效手段 ,减少 HIBD后持续的神经元凋亡可能是减轻其中枢神经系统后遗症。

新生鼠缺氧缺血性脑损伤脑组织内皮素变化及降钙素基因相关肽的保护作用

目的探讨新生鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)脑组织内皮素(ET)的变化及降钙素基因相关肽(CGRP)的保护作用。方法7日龄SD大鼠制成缺氧缺血性脑病(HIE)模型,随机分组处理,1.CGRP治疗组:于模型制备成功后即给予CGRP 3μg/(kg.d),腹腔内注射,共3 d;2.生理盐水对照组:每天给予同剂量生理盐水腹腔内注射;3.正常对照组(假手术组);仅给予暴露左颈总动脉。各组于3 d后断头取脑,采用放射免疫法检测脑组织ET含量。结果生理盐水对照组脑组织ET含量最高(93.41±12.73)ng/L,与正常对照组(57.58±6.31)ng/L比较有显著差异(P<0.01);而CGRP治疗组(61.68±6.83)ng/L,与正常对照组比较无明显差异(P>0.05)。结论CGRP能抑制HIE减轻血管收缩作用,改善脑循环,从而抑制ET的致损伤作用。

急性重复低氧对小鼠脑组织血氧饱和度、线粒体功能以及ATP水平的影响

目的:探讨急性重复低氧对脑组织血氧饱和度与线粒体功能的影响。方法:将BALB/c小鼠置于低氧密闭罐中,通过小鼠呼吸消耗罐内氧造成罐内低氧,以小鼠出现喘呼吸为低氧耐受极限,然后将小鼠转到另一低氧密闭罐中,依此类推,连续进行5次低氧。记录小鼠每次的缺氧耐受时间、局部脑组织血氧饱和度,测定每次低氧暴露结束时的脑组织的线粒体复合体I活性和ATP含量。结果:小鼠的缺氧耐受时间随缺氧暴露次数增加而显著延长。脑组织血氧饱和度在第1、2次缺氧暴露时急剧下降,但在第3、4、5低氧暴露时先小幅度下降再逐渐恢复至正常水平,然后再缓慢降低。脑组织线粒体复合体I的活性随着缺氧次数的增加逐渐被抑制,ATP含量在第1次低氧暴露结束时低于正常水平,在第3、5次低氧暴露结束时高于正常水平。结论:急性重复低氧导致脑组织血氧饱和度降低的速度减慢、线粒体功能抑制以及脑组织ATP水平增高,后者很可能是动物脑组织耐缺氧能力增强的重要机制。

早期刺激干预对改善新生儿缺氧缺血性脑病预后的研究

目的 探索早期刺激干预对新生儿缺氧缺血性脑病 (HIE)预后的影响。方法 将 96例中、重度 HIE患儿随机分为两组 ,干预组 2岁前给予感知觉刺激、视听刺激、主动及被动肢体训练等早期干预措施 ,6个月前配合药物治疗 ,对照组 6个月前给予同样的药物治疗。结果 利用《Bayley婴儿发育量表》进行评估 ,1.5岁、2 .5岁时干预组精神发育指数 (MDI)及运动发育指数 (PDI)显著高于对照组 ,2 .5岁时异常率显著低于对照组。结论 早期刺激干预可以预防及降低 HIE后遗症的发生。

神经生长因子对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的保护作用

目的 研究神经生长因子 (NGF)对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤 (HIBD)的保护作用。方法 将新生 7日龄SD大鼠 40只随机分为NGF治疗组 (n =16 ) ,对照组 (n =16 )和假手术组 (n =8) ,缺氧缺血 (HI)后即刻腹腔注射 10 0UNGF或等量生理盐水 (假手术组不注射 ) ,然后观察NGF对HIBD模型鼠的体重增长、脑组织病理及超微结构改变的影响 ,并用TUNEL法原位标记DNA片段 ,观察NGF对HIBD后脑细胞凋亡的影响。结果 NGF治疗组体重增长 (4 .16± 0 .2 4)g明显高于对照组 (2 .86± 0 .17)g ,(P <0 .0 1) ;TUNEL检测结果 ,HIBD后 2 4h治疗组左侧海马和皮质凋亡细胞数 (分别为 199.75± 19.6 1,182 .75± 19.12 )明显低于对照组 (分别为 2 85 .5 0±32 .6 7,2 71.0 0± 2 8.36 ) (P <0 .0 1) ;HIBD后 48h治疗组左侧海马、皮质凋亡细胞数 (分别为 77.75± 15 .76 ,82 .5 0± 19.15 )亦明显低于对照组 (分别为 10 6 .5 0± 16 .96 ,12 2 .75± 16 .5 6 ) (P <0 .0 1)。

间断性常压低氧后适应对慢性脑血流低灌注大鼠脑白质损伤和认知功能障碍的影响

目的探讨间断性常压低氧后适应(intermittent normobaric hypoxia postconditionning,INHP)对慢性脑血流低灌注大鼠脑白质损伤和认知功能障碍的影响。方法选择健康成年雄性SD大鼠32只,随机分为假手术组、模型组、INHP1组和INHP2组,每组8只。Morris水迷宫用于评价大鼠的认知功能,Klüver-Barrera染色用于评价脑白质损伤的严重程度,胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗体、Iba-1抗体分别用于免疫标记脑白质中星形胶质细胞和小胶质细胞。结果与假手术组比较,模型组大鼠出现认知功能障碍、脑白质中髓鞘脱失、空泡形成,并有星形胶质细胞、小胶质细胞活化;与模型组比较,INHP1组大鼠参考记忆力较差、脑白质损伤较重,脑白质中GFAP阳性星形胶质细胞、Iba-1阳性小胶质细胞较多(P<0.05),而INHP2组大鼠参考记忆力较好、脑白质损伤较轻,脑白质中GFAP阳性星形胶质细胞、Iba-1阳性小胶质细胞较少(P<0.05)。结论延迟INHP可改善慢性脑血流低灌注导致的认知功能障碍和脑白质损伤,而早期INHP是有害的。

新生猪急性缺氧与缺氧缺血模型的比较

目的:比较急性缺氧与缺氧合并双侧颈动脉结扎对新生猪缺氧缺血性脑损伤(HIBD)模型制备的影响。方法:生后7 d的新生猪24只,分成(1)缺氧组(H):呼吸机辅助通气吸入低浓度氧,(2)缺氧缺血组(HI):缺氧同时结扎双侧颈总动脉。两组新生猪分别吸入10%、8%和6%的低浓度氧30 min造成轻度、中度和重度缺氧,检测两组新生猪在不同程度缺氧下生理参数、脑血容量、脑氧灌注的变化。结果:H及HI组新生猪在不同程度缺氧后,两组间血气分析氧饱和度(SaO2)、血乳酸浓度、血液pH值的差异无统计学意义(P>0.05);重度缺氧时HI组新生猪的平均动脉压明显低于H组(P<0.05)。H及HI组新生猪在不同程度的缺氧后,脑血流量相对稳定,两组间脑血流改变的差异无统计学意义(P>0.05);脑氧灌注明显下降,与缺氧前相比差异有统计学意义(P<0.05),但两组间脑氧灌注改变的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:H及HI这两种动物模型,对缺氧后生理参数、脑血容量和脑灌注的影响是基本一致的,呼吸机辅助吸入低浓度氧即可制备HIBD模型,可能不一定需要双侧颈动脉结扎。

模拟高原缺氧对大鼠学习记忆的影响及脑组织病理改变

目的观察不同海拔高度对大鼠低压缺氧脑损伤的空间记忆的影响及脑组织病理改变。方法 120只Wistar大鼠,分为模拟海拔4000 m(n=30)、6000 m(n=30)、8000 m(n=30)及平原组(海拔500 m,n=30),利用低压低氧动物实验舱模拟相应海拔高度,各组大鼠分别在各自模拟海拔高度舱内连续饲养3 d,观察大鼠生存状态;3 d后从舱内取出大鼠,各组随机抽取8只大鼠,在舱外利用Morris水迷宫图像自动采集处理系统,对大鼠进行寻找隐藏平台的平均逃避潜伏期(MEL)测试;同时,各组从剩余大鼠中随机抽取8只,从舱内取出后立即处死,断头取脑,采用干/湿比重法测定各组大鼠脑组织含水量的变化;采用苏木精-伊红染色法(HE)观察各组大鼠脑组织病理变化。结果 Morris水迷宫实验中,各模拟高原组MEL较平原组增加;不同高原组间比较,随海拔升高,MEL延长,差异显著(P<0.01)。各模拟高原组大鼠脑组织含水量均较平原组显著增加(P<0.05),各高原组间比较,随海拔升高,脑组织含水量逐步上升,差异明显(P<0.05);各高原缺氧组大鼠脑组织病理切片可见胶质细胞和周围血管水肿,且随海拔升高,水肿程度加重。结论高原低压缺氧环境可导致大鼠脑水肿,进而造成大鼠学习记忆功能障碍。

金丝桃苷对新生大鼠神经细胞缺氧/再给氧损伤的保护作用及其机制

目的探讨金丝桃苷(hyperin,Hyp)对新生大鼠脑细胞缺氧/再给氧损伤的保护作用及其机制。方法将分离的新生大鼠脑细胞缺氧30min或缺氧30min后再给氧40min造成细胞缺氧或再给氧损伤模型,测定细胞培养上清液中乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)水平的变化,用Fura2-AM方法测定脑细胞内游离钙离子浓度([Ca2+]i)的变化。结果脑细胞缺氧时,细胞培养上清液中LDH从(62.0±13.0)U·L-1(Sham组)增高到(116.0±16.6)U·L-1(Control组,P<0.01),再给氧时,LDH和MDA分别从(45.6±9.2)U·L-1和(9.1±0.9)μmol·L-1(Sham组)增高到(106.0±17.4)U·L-1和(16.4±2.7)μmol·L-1(Control组,P<0.01)。Hyp在1.0～16.0μmol·L-1范围内,明显地抑制缺氧及再给氧损伤诱导的上述LDH和NO增高,并呈一定的浓度依赖性。1.0～16.0μmol·L-1的Hyp不仅可明显地抑制缺氧诱导的细胞培养上清液中NO和脑细胞内[Ca2+]i的增高(P<0.05或P<0.01),也可明显地抑制再给氧时NO和脑细胞内[Ca2+]i的升高(P<0.05或P<0.01),16.0μmol·L-1的Hyp可将再给氧时NO和[Ca2+]i分别从(34.4±6.3)μmol·L-1和(640±94)nmol·L-1(Control组)降至(25.0±5.1)μmol·L-1(P<0.05)和(331±56)nmol·L-1(P<0.01)。结论Hyp对神经细胞缺氧/再给氧损伤保护作用可能与抑制NO的释放、钙超载及自由基脂质过氧化有关。

健脑降脂丸对小鼠脑血栓及脑缺氧的作用

JNZ灌胃10.8g/kg,5.4g/kg,连用5日,对血栓诱导剂引起的小鼠脑血栓有拮抗作用(P<0.01).其作用与腹腔注射阿斯匹林(20mg/kg)作用基本相同。采用小鼠断头法和静脉注射KCN法证明,JNZ对脑缺氧有保护作用。

大黄酚对脑缺血再灌注小鼠学习记忆障碍及耐缺氧的影响

目的:探讨大黄酚对脑缺血再灌注小鼠学习记忆障碍的保护作用及其耐缺氧的影响。方法:60只健康小鼠随机分为假手术组、模型对照组、大黄酚高、中、低剂量组,采用暂时性阻断两侧颈总动脉的方法制备小鼠脑缺血再灌注损伤的模型,进行避暗法实验,测试其被动回避能力;另取60只健康小鼠,分组、造模方法同上,进行常压耐缺氧实验,测试其生存时间。结果:大黄酚可明显延长脑缺血再灌注小鼠进入暗室的潜伏期,减少错误次数;明显延长常压耐缺氧的生存时间。结论:大黄酚对脑缺血再灌注小鼠学习记忆功能有保护作用和抗缺氧的作用。