肢体缺血训练对雌激素剥夺模型大鼠海马CA1区神经元的保护作用及其机制

目的:探讨肢体缺血训练(LIT)对雌激素剥夺大鼠海马CA1区神经元的保护作用,并阐明其可能的分子机制。方法:3~4月龄SD大鼠27只,行双侧卵巢切除术(OVX)以制备雌激素剥夺模型,并随机分为OVX组、LIT组(OVX+LIT)和来曲唑(Let)组(OVX+LIT+Let),每组9只。大鼠于OVX术后第7天行LIT,每天1次,连续6周;Let组大鼠每天灌胃给药,剂量为10 mg·kg^(-1),连续6周。采用Westernblotting法检测各组大鼠海马CA1区神经元中突触相关蛋白(Synapsin1)、髓鞘碱性蛋白2(MBP2)、突触后致密蛋白95(PSD95)、环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)、磷酸化CREB(p-CREB)和脑源性神经营养因子(BDNF)蛋白表达水平;巴恩斯迷宫和新事物识别实验检测各组大鼠行为学指标。结果:与OVX组比较,LIT组大鼠海马CA1区神经元中突触相关蛋白Synapsin1、PSD95和MBP2蛋白表达水平明显升高(P<0.05),p-CREB和BDNF蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与LIT组比较,Let组大鼠海马CA1区神经元中突触相关蛋白Synapsin1、PSD95和MBP2蛋白表达水平明显降低(P<0.05),p-CREB和BDNF蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。巴恩斯迷宫实验,与OVX组比较,LIT组大鼠在目标象限停留时间延长,但差异无统计学意义(P>0.05);与LIT组比较,Let组大鼠在目标象限停留时间明显缩短(P<0.05)。新事物识别实验,与OVX组比较,LIT组大鼠探索新旧物体的时间延长,对新物体的辨别指数呈增加趋势,但差异无统计学意义(P>0.05);与LIT组比较,Let组大鼠探索新旧物体时间缩短,对新物体的辨别指数明显降低(P<0.05)。结论:LIT可能通过上调CREB磷酸化及BDNF水平、增加突触相关蛋白表达,从而保护雌激素剥夺大鼠海马CA1区神经元免受损伤并改善雌激素剥夺大鼠认知功能,Let可抑制LIT的神经保护作用。

基于生物信息学分析ApoE-ε4-/+阿尔茨海默病Braak分级的差异基因及其潜在治疗靶点

目的比较载脂蛋白E(ApoE)-ε4阳性与ApoE-ε4阴性的阿尔茨海默病(AD)患者在braak不同阶段的差异表达特征,筛选ApoE-ε4+AD的治疗靶点。方法从基因表达综合数据库(GEO)下载数据集GSE29652,利用R语言比较分析基因表达情况,筛选差异表达基因(DEGs);利用STRING数据库和Cytoscape软件进行蛋白互作网络分析及关键靶基因的筛查;利用基因本体功能注释(GO)和京都基因与基因组百科全书通路富集分析(KEGG)差异表达基因进行功能富集及通路分析。结果AD患者BraakⅠ~Ⅱ阶段筛选出ApoE-ε4阴性与ApoE-ε4阳性相关的差异表达基因共1417个,基于多种算法得到6个关键靶基因,分别为TNF、IL17A、CD8A、IL7R、TLR2、IL18;其中IL7R显著下调(P<0.05),TLR2和CD8A显著上调(P<0.05);GO和KEGG分析显示3个靶基因主要富集在淋巴细胞介导的免疫、细胞膜传递、NAD+核苷酶活性等,涉及原发性免疫缺陷、抗原处理和呈递、PI3K-Akt等信号通路。BraakⅢ~Ⅳ阶段筛选出ApoE-ε4阴性与ApoE-ε4阳性的差异表达基因共1050个,基于多种算法得到5个关键靶基因,分别为IGF1、LEP、PTGS2、INS、PTPN11;其中,PTPN11呈上调趋势(P<0.05);GO和KEGG分析显示其功能富集主要为ERK1和ERK2级联、肽基酪氨酸磷酸化、激素分泌的调节、蛋白酪氨酸激酶和激素受体结合等方面,涉及JAK-STAT和Ras信号通路。BraakⅤ~Ⅵ阶段,筛选出ApoE-ε4阴性与ApoE-ε4阳性相关的差异表达基因共364个,基于Degree算法得到12个关键靶基因,其中RAC1显著下调(P<0.05),MYH6显著上调(P<0.05);GO和KEGG分析显示2个靶基因主要富集在肌动蛋白丝聚合、钙调素结合等,涉及细胞凋亡等信号通路。结论AD早期阶段,ApoE-ε4可能与调控TLR2、IL7R和CD8A基因促进早期炎症有关;中期阶段,ApoE-ε4可导致PTPN11基因依赖的激素功能失调加速AD病理;AD晚期阶段,ApoE-ε4可能与RAC1和MYH6对钙离子调控密切相关。

肢体缺血后处理对手术绝经大鼠全脑缺血后海马CA1区星形胶质细胞极化的调控

目的 研究肢体缺血后处理对手术绝经大鼠全脑缺血后海马CA1区星形胶质细胞的影响,并探索其对星形胶质细胞亚型的调控。方法 3月龄SPF级SD大鼠行双侧卵巢切除制备手术绝经模型,并随机分为假手术组(Sham)、肢体缺血后处理假手术组(Sham+LIP)、全脑缺血再灌注组(IR)和肢体缺血后处理组(IR+LIP);采用四动脉结扎法制备全脑缺血模型(GCI)、结扎近心端后肢股动脉行肢体缺血后处理(LIP);GFAP、C3和S100A10免疫荧光染色观察星形胶质细胞形态及表达;Western blot技术检测海马CA1区星形胶质细胞标志蛋白GFAP、A1型(S100A10)和A2型(C3)星形胶质细胞标志蛋白水平。结果①Western blot结果显示,与Sham组比较,IR 7d组大鼠海马CA1区GFAP与C3蛋白表达显著增加,同时伴有S100A10蛋白表达降低;而肢体缺血后处理显著降低了GFAP和C3的蛋白表达,并显著上调了S100A10的蛋白表达。②免疫荧光染色结果可见IR 7d组大鼠海马CA1区GFAP和C3免疫荧光强度较Sham组和IR 7d+LIP组显著增强,而S100A10免疫荧光强度较Sham组和IR 7d+LIP组显著降低,且IR 7d组可见少量S100A10与GFAP免疫共定位和较强的GFAP与C3免疫共定位;而肢体缺血后处理增强了S100A10与GFAP免疫共定位,同时降低了GFAP与C3免疫共定位。结论 肢体缺血后处理能降低反应性星形胶质细胞表达;并通过促进星形胶质细胞向保护型A2型分化,而抑制其向损伤型A1型分化来调控星形胶质细胞的分型。