慢性脑缺血后脑组织AQP4的表达变化

目的:探讨水通道蛋白-4(aquaporin-4,AQP4)在慢性脑缺血后的表达变化及其可能作用。方法:将40只SD大鼠随机分为对照组(N组,10只)和实验组(30只);实验组根据脑缺血时长,分为慢性脑缺血2周组(2W组)、1月龄组(1M组)和2月龄组(2M组),每组各10只。采用双侧颈总动脉永久结扎法(2-VO),构建大鼠慢性脑缺血模型。干湿重法检测大鼠脑含水量,苏木精-伊红染色法观察大鼠脑组织形态学的变化,尼氏染色法观察细胞凋亡情况。免疫荧光法检测AQP4的表达水平和分布情况,免疫印迹法测定AQP4蛋白的相对表达量。免疫荧光检测AQP4与小胶质细胞/巨噬细胞特异性蛋白抗体(ionized calcium binding adapter molecule 1,IBA1)(小胶质细胞的标志物)表达情况。结果:大鼠慢性脑缺血组脑含水量(77.778±0.042,77.813±0.142,77.805±0.027)与对照组(77.786±0.029)相比,无统计学差异(F=0.136,P=0.936),且慢性脑缺血各组之间亦无统计学差异。苏木精-伊红染色和尼氏染色结果显示:与对照组相比,慢性脑缺血组脑组织细胞排列紊乱,部分细胞核固缩、消失,尼氏体数量减少。免疫荧光结果显示,慢性脑缺血组大鼠脑组织较对照组AQP4表达增强(前额叶:F=1 089.311,P=0.000,N组:90.000±1.000,2W组:166.722±3.660,1M组:200.347±0.284,2M组:229.333±5.033;顶叶:F=784.332,P=0.000,N组:171.512±1.340,2W组:215.107±1.817,1M组:223.014±2.080,2M组:232.654±1.319),小胶质细胞活化增生,且部分AQP4与IBA1共标(前额叶:F=182.218,P=0.000,N组:0.718±0.012,2W组:0.822±0.000,1M组:0.907±0.016,2M组:0.970±0.020;顶叶:F=785.416,P=0.000,N组:0.861±0.009,2W组:0.912±0.005,1M组:0.966±0.003,2M组:0.751±0.003);免疫印迹法结果显示,慢性脑缺血组大鼠脑组织AQP4的表达水平上调,并且随缺血时间延长,其表达进一步增强(前额叶:F=587.102,P=0.000,N组:0.589±0.026,2W组:0.938±0.028,1M组:1.185±0.011,2M组:1.515±0.060;顶叶:F=86.881,P=0.000,N组:0.663±0.073,2W组:0.865±0.044,1M组:1.228±0.082,2M组:1.282±0.047)。结论:慢性脑缺血后,由于缺血缺氧导致神经元凋亡、小胶质细胞活化增生和AQP4表达上调,上调的AQP4可能参与了慢性脑缺血后的相关炎症过程。

U251细胞MCT1、4在氧糖剥夺后的表达变化及其意义

目的:观察氧糖剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)后,神经胶质瘤细胞U251的乳酸转运和单羧酸转运蛋白(monocarboxylate transporter,MCT)1、4的表达变化,以探讨胶质瘤增殖生长的分子机制。方法:U251细胞随机分为对照组和模型组(OGD组),模型组的干预时间点为1、3、6 h。四甲基偶氮唑盐比色法(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)检测细胞增殖生长情况,HE染色观察细胞的形态变化,乳酸试剂盒检测细胞培养液中的乳酸含量,免疫荧光和免疫印迹观察MCT1和MCT4的表达变化情况。结果:与对照组相比,随着氧糖剥夺时间延长,模型组细胞增殖能力下降(对照组、OGD 1 h、OGD 3 h、OGD 6 h组的光密度值分别为0.584±0.031、0.537±0.046、0.441±0.079和0.200±0.011),细胞培养液中的乳酸浓度增高(对照组、OGD 1 h、OGD 3 h、OGD 6 h组乳酸浓度值分别为0.150±0.029、0.707±0.022、1.167±0.024和1.325±0.023)。MCT1、4的表达上调,并随氧糖剥夺时间延长其表达逐渐增强(MCT1:F=46.256,P=0.000;MCT4:F=247.400,P=0.000)。细胞培养液中加入MCTs的抑制剂4-CIN后,其乳酸浓度降低(对照组、150μmol/L组、425μmol/L组的乳酸浓度值分别为0.249±0.012、0.222±0.016、0.167±0.117)。结论:U251细胞氧糖剥夺后,随着细胞培养液中乳酸浓度增加,MCT1、4亦表达上调,而细胞的增殖生长能力下降;抑制MCT的表达,细胞培养液中的乳酸浓度降低,提示MCT1、4可能通过参与神经胶质瘤缺血缺氧微环境中乳酸的转运,进而调控细胞的增殖生长过程。