氧化应激在高原脱习服大鼠脑损伤中的作用

目的:探讨氧化应激(oxidative stress,OS)在高原暴露后返回平原大鼠大脑损伤中的作用及抗氧化剂维生素C(vitamin C,VitC)的治疗效果。方法:80只健康雄性SD大鼠,40只随机分为对照组(8只)、高原组(8只)和高原脱习服(high-altitude de-acclimatization,HADA)组(24只);另40只再随机分为对照组、VitC治疗3 d组、VitC治疗7 d组、安慰剂治疗3 d组和安慰剂治疗7 d组,每组8只。对照组大鼠在平原环境(500 m)中饲养30 d,高原组和HADA组大鼠于高原环境模拟舱(5000 m)内饲养30 d后,高原组结束造模,HADA组分成3个亚组,每组8只,再在平原(500 m)环境中分别饲养3、7和30 d;VitC治疗3 d组、VitC治疗7 d组按100 mg/kg剂量经尾静脉注射VitC溶液干预高原脱习服的大鼠,每日1次,自返回平原日起分别连续给药3和7 d,安慰剂治疗组则采用相同给药方式注射等体积的生理盐水。所有实验动物于造模结束后立即采集血清及脑组织,HE染色、透射电镜观察大鼠大脑的病理学变化,ELISA法检测血清中神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)及脑组织中晚期氧化蛋白产物(advanced oxidation protein product,AOPP)表达水平,生化法测定血清中总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、脑组织中还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)和氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)表达水平,免疫组化检测cleaved caspase-3和细胞色素C(cytochrome C,CytC)在大鼠海马CA3区域的表达水平。结果:与对照组相比,HADA(3 d)组血清NSE水平显著升高,T-AOC水平显著降低(P<0.01),脑组织中AOPP、TBARS和GSSG水平显著升高且SOD和GSH活性显著降低(P<0.05),海马神经元呈现染色质凝聚、胞体核膜皱缩等典型凋亡改变;经VitC干预3 d后,与安慰剂3天组相比,大鼠血清NSE水平显著降低,T-AOC水平显著升高(P<0.01),脑组织中AOPP和GSSG水平显著降低,GSH和SOD水平显著升高(P<0.05),海马CA3区cleaved caspase-3和CytC表达水平显著降低(P<0.05)。结论:氧化应激改变参与低压低氧大鼠脱习服期脑损伤发生,该作用可能通过介导神经元凋亡而实现,抗氧化剂VitC能够增强大鼠抗氧化能力,抑制神经元凋亡,减轻大脑损伤。

高原高海拔环境暴露对大鼠肝脏功能的影响及其机制

目的 初步观察高原高海拔环境暴露对大鼠肝脏功能的影响及其可能机制。方法 健康雄性SD大鼠48只,随机分为平原组、高原1个月组、高原2个月组与高原4个月组,每组12只。平原组于海拔约500 m处喂养1个月,各高原暴露组于高原环境模拟舱(5000 m)中分别喂养1、2和4个月,造模结束时采集血清和肝组织。采用全自动生化仪测定血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)水平,HE染色观察肝组织病理学变化,ELISA法检测肝组织中还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)水平,透射电镜观察肝细胞超微结构改变,Western blotting检测自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-Ⅱ的相对表达量。结果 与平原组比较,高原2个月组血清ALT、AST、TBIL水平明显升高(P<0.05);与高原2个月组比较,高原4个月组血清ALT、AST、TBIL水平明显降低(P<0.05)。HE染色显示,各组肝组织小叶结构清晰,无明显炎性浸润,也无明显的细胞水肿或坏死。透射电镜观察显示,高原1个月组和高原2个月组肝细胞中自噬小体数目明显多于平原组,高原4个月组肝细胞中自噬小体数目较高原2个月组明显减少。Western blotting和ELISA检测结果显示,高原1个月组和高原2个月组肝组织中Beclin-1、LC3-Ⅱ蛋白相对表达量明显高于平原组(P<0.05),GSH和SOD水平明显低于平原组(P<0.05);高原4个月组肝组织中Beclin-1、LC3-Ⅱ蛋白相对表达量明显低于高原2个月组(P<0.05),GSH和SOD水平明显高于高原2个月组(P<0.05),且与平原组差异无统计学意义(P>0.05)。结论 在适应低压低氧环境的过程中,大鼠肝功能指标出现异常改变,其机制可能与肝脏氧化应激水平改变及肝细胞自噬有关。

腹腔穿刺引流对重症急性胰腺炎大鼠胰腺细胞焦亡的影响及其意义

目的探讨腹腔穿刺引流(APD)对重症急性胰腺炎(SAP)大鼠caspase-1介导的胰腺细胞焦亡的影响及其意义。方法将48只健康雄性SD大鼠随机分为假手术组、SAP组及APD组,每组16只。采用5%牛磺胆酸钠逆行注入胰胆管构建大鼠SAP模型,APD组在SAP组的基础上于右下腹放置引流管引流。于造模后12 h收集大鼠血清及胰腺组织。采用全自动生化分析仪检测血清脂肪酶及淀粉酶活性,HE染色观察胰腺损伤情况,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测血清炎性因子的变化,RT-PCR及Western blotting检测胰腺组织caspase-1介导的焦亡相关基因及蛋白的表达变化,透射电镜观察胰腺腺泡细胞超微结构变化及焦亡的特征性改变。结果与SAP组比较,APD组的胰腺组织病理损伤明显减轻,病理评分明显降低,血清脂肪酶、淀粉酶、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-1β、IL-18水平明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05);SAP组胰腺组织焦亡通路蛋白核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)、凋亡相关的斑点样蛋白(ASC)、caspase-1、cleaved-caspase-1、gasdermin家族蛋白D(GSDMD)及cleaved-GSDMD表达水平明显高于假手术组,经APD治疗后,胰腺组织焦亡通路蛋白表达均明显降低,胰腺组织IL-1β及IL-18 mRNA及蛋白表达水平也明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05);透射电镜观察显示,SAP组出现明显的内质网及线粒体扩张,核染色质凝聚,以及焦亡的特征性改变即细胞膜上膜孔的形成,而APD组内质网及线粒体扩张明显减轻,核染色质凝聚明显减少。结论Caspase 1介导的焦亡在SAP中被激活;早期实施APD能够减轻SAP的严重程度,并明显抑制caspase-1介导的焦亡激活,从而减轻局部及全身炎症反应。

腹腔穿刺引流术通过激活Nrf-2/HO-1通路和抑制自噬减轻大鼠重症急性胰腺炎

目的探讨早期腹腔穿刺引流术(APD)对大鼠重症急性胰腺炎(SAP)自噬及Nrf-2/HO-1通路的影响及其可能机制。方法将32只SD大鼠随机分为假手术组(SO组,n=8),重症急性胰腺炎组(SAP组,n=8,4%牛磺胆酸钠逆行注射法),腹腔穿刺引流术组(APD组,n=8,SAP造模后于右下腹置管引流),APD+HO-1特异性抑制剂组(APD+ZnPP组,n=8,APD造模前12 h腹腔注射30 mg/kg ZnPP)。造模后12 h采集大鼠血样及胰腺组织。以HE染色评价胰腺组织病理改变,全自动生化分析仪检测血清中淀粉酶、脂肪酶水平,ELISA法检测血清炎症因子水平,比色法检测胰腺组织内氧化应激水平,透射电镜下观察胰腺腺泡细胞内亚细胞器结构及自噬改变,RT-PCR及Western blotting检测自噬相关蛋白及Nrf-2/HO-1通路蛋白的表达。结果与SAP组相比,APD组大鼠胰腺组织病理损伤显著减轻(P<0.05),血清淀粉酶、脂肪酶及肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1-β(IL-1β)水平明显下降(P<0.05),胰腺组织内氧化应激水平显著下降(P<0.05),并伴有Nrf-2/HO-1通路的激活(P<0.05)。ZnPP可以抑制上述的治疗作用。同时,APD干预可逆转SAP造成的线粒体、内质网损伤,并减少p62积累(P<0.05),抑制腺泡细胞内自噬受损。结论早期APD引流治疗可通过激活Nrf-2/HO-1通路减轻局部氧化应激、修复受损自噬进而降低SAP的严重程度。

胎盘间充质干细胞移植对脓毒症肝损伤小鼠的保护作用

目的探讨胎盘间充质干细胞(P-MSCs)移植对脓毒症肝损伤小鼠的保护作用。方法将24只雄性C57小鼠随机分为对照组、模型组和实验组,每组8只。对照组小鼠仅开腹游离盲肠后还纳入腹腔,其他2组小鼠用盲肠结扎穿孔法构建脓毒症模型。对照组和模型组均于术后1 h经尾静脉注射0.9%NaCl 0.1 mL;实验组于术后1 h经尾静脉注射P-MSCs 2×105个。术后24 h处死所有小鼠。用酶联免疫吸附试验法检测血清中炎症因子的浓度,用实时荧光聚合酶链反应法检测肝组织中炎症因子基因的表达水平。结果实验组、模型组和对照组血清中肿瘤坏死因子-α含量分别为(568.83±66.39),(776.06±56.14)和(423.85±8.88)pg·mL^(-1),白细胞介素1β(IL-1β)含量分别为(156.24±13.77),(207.88±27.39)和(138.25±19.67)pg·mL^(-1),IL-6含量分别为(181.88±10.42),(214.29±23.49)和(133.65±4.64)pg·mL^(-1),IL-10含量分别为(519.33±28.19),(390.46±11.32)和(321.31±7.70)pg·mL^(-1)。实验组和对照组的上述指标与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。肝组织炎症因子基因结果趋势与血清一致。结论体外输注的P-MSCs能够显著减轻脓毒症肝损伤小鼠的炎性损伤。