亚低温对液压脑损伤大鼠钙蛋白酶Ⅱ及微管结合蛋白2mRNA表达的影响

目的探讨亚低温对侧方液压冲击脑损伤大鼠海马钙蛋白酶Ⅱ及微管结合蛋白2（MAP2）mRNA的影响。方法雄性SD大鼠18只，麻醉固定后头皮正中切口，钻孔置入打击管，6只打击后电热毯维持正常体温3h（常温脑损伤组），6只打击后采用冰屑降温法使肛温降至33℃并维持3h（亚低温组）。对照组6只不打击。3h后通过Real-time PCR法检测海马钙蛋白酶Ⅱ、MAP2 mRNA变化。结果常温创伤组与对照组比较，钙蛋白酶Ⅱ mRNA相对表达量明显升高（P〈0．01），亚低温组与常温创伤组比较，钙蛋白酶Ⅱ mRNA相对表达量明显降低，差异有统计学意义（P〈0．01）；常温创伤组与对照组比较，MAP2 mRNA相对表达量明显降低（P〈0、01）；亚低温组与常温创伤组比较，MAP2 mRNA相对表达量明显增高，差异有统计学意义（P〈0．01）。结论亚低温可能通过抑制钙蛋白酶Ⅱ的活性减轻细胞骨架降解起到神经保护作用。

创伤性脑损伤对大鼠海马神经元骨架蛋白及学习记忆功能的影响

创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是极为常见的外伤性疾病,致死率和致残率很高。存活者伴随的空间认知功能障碍,给患者家庭和社会造成了极大的负担。目前,对TBI造成的空间记忆障碍缺乏系统研究。脑损伤后海马组织与记忆有关的分子以及组成神经元骨架的分子如何变化研究甚少。本研究采用Wistar大鼠为研究对象,并随机将其分为假手术(sham)组和创伤性脑损伤(TBI)组。TBI组再按致伤后时间长短分为6 h、12 h、24 h、72 h、15 d五个亚组。TBI组应用PinPointTM颅脑撞击器撞击而致伤,sham组不撞击。采用Morris水迷宫评价实验动物空间记忆能力;干湿重法测定脑含水量,评估脑水肿与海马水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP-4)的相关性;海马神经元特异性核蛋白(neuron specific nuclear protein,NeuN)标记和免疫荧光检测评估TBI致大鼠神经元丢失情况;通过Western印迹检测TBI致海马骨架相关蛋白质和记忆相关蛋白质含量变化。本研究证实,与sham组相比,TBI组大鼠潜伏期明显增加[(61.98±12.82)s vs.(28.32±8.52)s,n=5,P<0.01,day 15],探索时间明显缩短[(36.98±0.37)s vs.(73.68±5.09)s,n=5,P<0.01,day15],表明脑创伤损害了动物的空间参考记忆能力和空间工作记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马AQP-4在蛋白质水平上的表达和脑含水量持续升高,15 d恢复正常;在12 h[(3.78±0.74),(83.78±0.35)%]和72 h[(3.49±0.85),(82.28±0.63)%]均形成两个波峰,n=5,P均<0.01,表明继发性脑损伤与持续脑水肿和海马AQP-4在蛋白质上的高表达有关。与sham组相比,NeuN标记和免疫荧光检测发现,TBI后24 h致大鼠海马神经元丢失严重[(198.2±8.002)vs.(297.2±6.866)cells/mm2,n=5,P<0.01],表明TBI动物的海马功能受损。与sham相比,TBI组海马神经元树突标志物微管结合蛋白2(microtubule associated proein 2,MAP2)和突触前终末特异性标记物突触素(synaptophysin,SYN)在蛋白质水平均伤后逐步降低(n=5,P均<0.01),72 h[(0.55±0.05)vs.(1.27±0.08),(0.52±0.14)vs.(1.06±0.16),n=5,P均<0.01]降低最明显;TBI组形成神经元纤维缠结主要成分的过度磷酸化tau(ser404),伤后逐步升高,72 h[(1.25±0.11)vs.(0.33±0.07),n=5,P<0.01]升高最明显。MAP2、SYN和过度磷酸化的tau(ser404)检测指标的改变,表明脑损伤致神经元受损,神经元生长和损伤修复能力减弱,最终导致神经元骨架破环,TBI损害了动物的海马空间记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)和磷酸化CREB ser133(phosphorylated CREB Ser133,pCREB Ser133)含量降低明显(n=5,P均<0.05),表明脑损伤动物海马的存储记忆能力减弱;TBI组大鼠海马一般调控阻遏蛋白激酶2(general control nonderepressible 2 kinase,GCN2)蛋白质升高明显(n=5,P均<0.05),表明脑损伤动物海马将新信息转化成长期记忆能力下降。本研究提示,创伤性脑损伤可使大鼠海马神经元骨架破坏,进而导致在学习记忆过程中起重要作用的分子蛋白质下调,抑制记忆储存的蛋白质(GCN2)上调,促使学习记忆功能障碍。

慢性前脑缺血致血管性痴呆大鼠不同脑区MAP-2的经时变化研究

目的研究微管结合蛋白-2(MAP-2)在慢性前脑缺血致血管性痴呆大鼠额、颞叶皮质和海马区的经时变化。方法采用双侧颈总动脉永久结扎方法制备慢性前脑缺血致VD大鼠动物模型;采用免疫组织化学方法检测痴呆鼠不同脑区MAP-2的经时变化情况;采用同济大学研制的HPIAS-1000高清晰彩色病理图文分析系统对不同脑区MAP-2阳性信号的面积密度进行分析。结果实验发现痴呆大鼠不同脑区MAP-2的表达随时间变化。缺血1个月、2个月、4个月后MAP-2的表达阳性面积逐渐减少,与对照组相比有统计学意义。从形态学变化角度来说,1个月时MAP-2轻度变化,提示为可逆性损伤。随着缺血时间的延长,MAP-2免疫组化染色越来越淡。至4个月时,MAP-2免疫组化染色基本消失,提示为不可逆损伤。结论慢性持续性脑血流量下降致MAP-2的改变在VD的病理生理过程中起重要作用。

促红细胞生成素对血管性痴呆大鼠模型海马神经突触可塑性的影响

目的探讨促红细胞生成素(EPO)对血管性痴呆(VaD)大鼠海马神经突触可塑性的影响。方法将经行为学筛选合格的Wistar大鼠随机分为假手术组、VaD组、EPO治疗组。采用永久性结扎双侧颈总动脉的方法建立VaD模型。采用免疫组化学和RT-PCR方法检测大鼠海马微管结合蛋白2(MAP-2)和突触素(Syn)表达水平的变化。结果术后4周、8周、12周,VaD组和EPO治疗组大鼠出现学习记忆能力降低,并呈逐渐下降趋势,VaD组更加明显。EPO治疗组海马MAP-2,Syn蛋白及mRNA表达水平上调。结论 EPO可能通过调控VaD大鼠海马神经突触的可塑性,上调该区MAP-2,Syn蛋白及其mRNA表达水平,从而改善认知功能障碍。