伽玛刀照射后胶质细胞CX43和GFAP表达变化及意义

目的研究伽玛刀照射后胶质细胞缝隙连接蛋白43(Connexin43,Cx43)和胶质纤维酸蛋白(glial fibrillary acid protein,GFAP)表达的变化。方法体外培养原代星形胶质细胞(astrocytes,Ast)分为正常对照组和γ刀照射组,后者经γ刀照射(边缘剂量4～36Gy),培养72小时后检测GFAP,Cx43。结果4～12Gy组与正常对照组无显著差异,至16Gy组胶质细胞开始增生GFAP表达阳性细胞数大于正常对照组且呈剂量依赖性增高至32Gy组GFAP表达达最大值。Cx43表达在12Gy组即开始明显下降且Cx43表达呈计量依赖性减低,在24～32Gy降低尤为显著至32Gy组达最低值。结论原代培养Ast经伽玛刀照射后GFAP表达增高,同时Cx43表达减低。Cx43的异常低表达可能是胶质增生及放射损伤的重要原因。     

X线照射后体外培养星形胶质细胞VEGF和GFAP表达变化及意义

目的 研究X线照射体外培养的星形胶质细胞后血管内皮生长因子(VEGF)和胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)表达随时间及剂量的变化,探讨星形胶质细胞与放射性脑损伤(RBI)的关系. 方法 以5、10、15、20 Gy剂量的X线照射体外原代培养的星形胶质细胞后继续培养48 h,或以20 Gy剂量照射后分别培养4、12、24、48 h,实验均设正常对照组即未照射组.免疫荧光染色检测GFAP观察各组细胞形态学的变化;DAPI染色观察星形胶质细胞的凋亡;Western blotting检测细胞GFAP、VEGF蛋白的表达情况. 结果 与正常对照组比较,不同剂量照射组星形胶质细胞增生、增多,变形,胞体肥大肿胀,分支增多,突起增粗,GFAP染色加深,且这种变化随照射剂量和时间增加而表现更明显;与正常对照组相比,各剂量照射组星形胶质细胞凋亡率差异无统计学差异(P＞0.05); Western blotting检测显示不同剂量组、20Gy剂量照射不同时间组星形胶质细胞GFAP、VEGF蛋白的表达均不同,差异有统计学意义(P＜0.05).与正常对照组相比,5、10、15、20 Gy照射组和20 Gy剂量照射后各时间组GFAP、VEGF的蛋白表达均增高,且随着照射剂量的增加GFAP、VEGF的蛋白表达亦增高,差异有统计学意义(P＜0.05).20 Gy剂量照射后4～48 h内GFAP的表达呈时间依赖性,20 Gy剂量照射后4～24 h内VEGF的表达呈时间依赖性. 结论 X线能诱导体外培养的星形胶质细胞活化,GFAP及VEGF的表达呈时间及剂量依赖性增高,VEGF异常高表达可能是造成RBI的重要原因.     

缝隙连接蛋白43与创伤后脑水肿相关性研究

目的探讨缝隙连接蛋白43（Cx43）与创伤后脑水肿的相关性。方法大鼠脑损伤前2h经侧脑室注射Cx43特异性阻断剂反义寡核苷酸（ODNs）或生理盐水，用Feeney＇s自由落体法制作局灶性脑损伤动物模型，通过星形胶质细胞的特异性标记物-胶质纤维酸性蛋白（GFAP）免疫荧光染色，观察脑皮质区星形胶质细胞的形态、数量的变化，同时观察脑组织的水肿情况。结果脑损伤后生理盐水对照组GFAP标记的星形胶质细胞数量较ODNs预处理组明显增多（P〈0．05），细胞胞体较肥大；ODNs预处理组脑水肿较生理盐水对照组明显减轻（P〈0．05）。结论阻断Cx43可减轻脑创伤后脑水肿的程度，Cx43参与了脑损伤后的脑水肿的形成。     

脑白质低灌注损伤后星形胶质细胞缝隙连接蛋白43的表达变化

目的研究慢性脑白质缺血后星形胶质细胞和缝隙连接蛋白Connexin43(Cx43)的变化。方法原代培养星形胶质细胞,建立体外慢性缺氧模型;双侧颈总动脉狭窄法,建立慢性低灌注脑白质损伤小鼠模型;免疫荧光共染观察星形胶质细胞活化与Cx43表达。Western蛋白定量分析髓鞘相关指标髓鞘相关糖蛋白MAG,星形胶质细胞标记物GFAP和Cx43的表达。结果与对照组相比,细胞慢性缺氧7d后,星形胶质细胞明显增生活化,伴随Cx43表达水平明显上调。Western blot发现,在慢性脑白质缺血过程中,MAG的表达逐渐降低,GFAP持续增高,Cx43表达明显上调。免疫荧光共标记可见,星形胶质细胞中Cx43表达上调,主要分布于胼胝体中央区。结论慢性脑白质缺血损伤过程伴随星形胶质细胞Cx43表达增加,Cx43可能成为临床治疗血管性认知障碍的新靶点。     

伽玛刀照射后猫脑运动区皮质GFAP、S-100蛋白变化的研究

目的研究伽玛刀照射猫脑额叶运动区皮质后该区星形胶质细胞(Astrocyte,AST)中胶质原纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)和S-100蛋白表达的变化,为临床上伽玛刀治疗癫痫等疾病选择合适剂量,减少不良反应,提供敏感监测指标。方法健康家猫45只,随机分为对照组、伽玛刀10Gy和25Gy组,于照射后24小时、7天、14天,对靶区取材,进行GFAP、S-100检测。结果伽玛刀照射猫额叶运动区皮质后14天内GFAP和S-100蛋白均有表达增强,与照射剂量和时间正相关。结论伽玛刀照射猫额叶运动区皮质后14天内GFAP和S-100蛋白均有表达增强,与剂量和时间成正相关。S-100蛋白可能是放射性脑损伤急性期更敏感的指标。     

大鼠正常脑组织伽玛刀照射后GFAP表达的实验研究

目的研究伽玛刀（Gamma knife）立体定向放射外科照射大鼠正常脑组织后亚急性期胶原纤维酸性蛋白（GFAP）的表达随时间的变化，探讨星形胶质细胞（AS）的增殖与放射损伤的关系。方法30只成年雌性Wistar大鼠，随机分为6组，每组5只。其中1组为假照射组，其余5组行伽玛刀照射。运用Leksell 23004B型伽玛刀4mm准直器以50Gy照射大鼠右侧尾壳核。不同组别的大鼠分别在照射后1、2、4、8、12周深度麻醉下断头取出脑组织，行免疫组织化学染色观察GFAP的表达。结果照射后4周靶区内GFAP阳性细胞数目开始增多，细胞形态变得不规则。至8周时GFAP阳性细胞进一步增多，胞体变大，胞浆染色较深。照射后12周GFAP阳性细胞数目最多，胞体明显肥大，形态各异，细胞突起粗大不规则，胞浆呈深棕色。结论伽玛刀放射外科以50Gy照射大鼠单侧尾壳核后，照射靶区GFAP阳性细胞数不断增加，细胞形态肥大、形状不规则。     

细胞周期依赖激酶抑制剂Olomoucine对活化星形胶质细胞神经蛋白聚糖、短蛋白聚糖表达的抑制作用

目的研究细胞周期依赖激酶抑制剂Olomoucine对星形胶质细胞活化后神经蛋白聚糖(Neurocan)、短蛋白聚糖(Brevican)表达的抑制作用。方法应用睫状神经营养因子(CNTF)刺激法建立体外培养星形胶质细胞的活化模型,实验分3组:对照组、活化组与抑制组。对照组:正常培养的星形胶质细胞;活化组:星形胶质细胞加入20 ng/ml睫状神经营养因子(CNTF)处理24 h;抑制组:星形胶质细胞用20 ng/ml睫状神经营养因子预处理24 h,加入100μmol/L Olomoucine。应用ELISA法检测不同时间点(12 h、24 h、48 h)各组细胞上清液中Neurocan、Brevican含量变化,半定量RT-PCR检测各组细胞GFAP mRNA及Neurocanm RNA、Brevican mRNA的表达变化。结果(1)活化组上清液中Neurocan、Brevican的含量在12 h、24 h、48 h随着时间的延长逐渐增加,与对照组比较差异有显著性(P0.01);抑制组上清液中Neurocan、Brevican含量随着时间的延长较活化组明显降低,与对照组、活化组比较差异有显著性(P0.01)。(2)活化组细胞GFAP mRNA、Neurocan mRNA、Brevican mRNA表达明显增加,与对照组比较差异有显著性(P0.01);抑制组细胞GFAP mRNA、Neurocan mRNA、Brevican mRNA表达均明显下调,与活化组比较差异有显著性(P0.01)。结论细胞周期依赖激酶抑制剂Olomoucine可抑制活化星形胶质细胞神经蛋白聚糖、短蛋白聚糖表达。     

星形胶质细胞连接蛋白43及其半通道在脑缺血再灌注损伤中的作用

目的探讨星形胶质细胞连接蛋白43(Cx43)及其半通道在缺血再灌注(IR)损伤中的作用。方法 32只Wistar鼠被随机分为IR 0 h组、IR 4 h组和IR 24 h组和对照组,每组8只鼠。用免疫组化和Western印迹法检测各组大鼠星形胶质细胞Cx43、半通道抗体1(HC1)和半胱天冬酶3(Casp3)的表达。在氧葡萄糖剥夺-再恢复(OGDR)0 h,4 h和24 h,用MTT法检测星形胶质细胞活性,用免疫组化和Western印迹法检测Cx43,HC1和Casp3表达的改变。结果大鼠星形胶质细胞中HC1的表达明显少于Cx43的表达。与对照组比较,IR 4 h组大鼠脑组织中Cx43、HC1和Casp3的表达明显增加(均P0.05),而IR 0 h组和IR 24 h组却没有明显的变化。OGDR后星形胶质细胞cell line和Psup细胞中Cx43、HC1和Casp3的表达在OGDR 4h组明显高于对照组(均P0.05),在OGDR 24 h组则与对照组差异无统计学意义。OGDR后shRNA星形胶质细胞中Cx43、HC1和Casp3的表达无统计学意义上变化。结论 Cx43及HCl在星形胶质细胞凋亡过程中起到了促进作用,这可能是IR损伤发生及发展的机制之一。     

氧糖剥离对星形胶质细胞CX43蛋白表达及分布的影响

目的探讨氧糖剥离(oxygen-glucose deprivation,OGD)对星形胶质细胞缝隙连接蛋白Cx43蛋白表达及分布的影响,为急性脑缺血早期临床治疗提供理论基础。方法通过OGD模拟缺血缺氧诱导激活培养的原代星形胶质细胞,采用免疫印迹及荧光显微镜观察缝隙连接蛋白Cx43的蛋白表达变化及细胞内亚分布特点。结果星形胶质细胞经OGD诱导后在再灌12h Cx43表达上调约1.5倍(P0.01),有统计学意义;再灌24h时Cx43表达轻度下调(P=0.13),无统计学意义;在再灌48h其下降约34%,与对照组相比,有统计学意义(P0.01)。同时在再灌24h时可见部分Cx43定位分布到细胞核。结论 OGD导致星形胶质细胞Cx43蛋白表达呈先升高后下降的动态变化并且有部分Cx43蛋白定位到细胞核,提示针对Cx43蛋白的干预治疗应考虑治疗时间窗。     

LPS激发大鼠延髓内脏带星形胶质细胞GFAP和神经元FOS表达水平的变化

观察腹腔注射细菌内毒素（LPS）后,大鼠延髓内脏带（MVZ）星形胶质细胞胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）及神经元FOS表达水平随时间变化的规律及其相互关系。大鼠经LPS腹腔注射后1,3,6,12h分别行固定取材制片。每个时间点的切片分为3组,分别进行抗FOS、抗GFAP免疫组织化学染色及抗FOS／GFAP／酪氨酸羟化酶（TH）三重免疫组织化学染色。结果表明：（1）FOS反应在LPS注射后3h达到高峰,阳性产物主要分布于MVZ内。（2）GFAP反应在注射后1h即达到高峰,表现为胶质细胞肥大,数量增多。其分布于FOS基本相同。（3）三重染色观察到GFAP与FOS的多种聚集方式（FOS／GFAP／TH,FOS／GFAP,GFAP／TH）,FOS阳性神经元周围GFAP免疫反应产物更密集。提示星形胶质细胞对LPS起反应,其反应高峰的出现先于神经元。     

IFN-γ和热干预对U251胶质瘤细胞的MHC-Ⅰ类分子和HSP70表达的影响

目的观察重组人干扰素-γ（IFN-γ）和热干预对人多形胶质母细胞瘤（GBM）U251细胞胞膜主要组织相容性抗原复合体-Ⅰ（MHC-Ⅰ）类分子和热休克蛋白70（HSP70）分子表达的影响。方法将U251细胞分为3个干预组：IFN干预组（IFN-γ500U/ml诱导48h）,热干预组（43℃热休克2h）,联合干预组（IFN-γ500U/ml诱导48h＋43℃热休克2h）,分别行相应诱导干预。流式细胞仪（FCM）检测不同干预因素处理后的U251细胞胞膜MHC-Ⅰ类分子和HSP70表达情况。结果IFN干预组、热干预组、联合干预组U251细胞胞膜MHC-Ⅰ及HSP70表达率分别为（89.92±3.45）%和（5.11±1.89）%、（78.89±2.02）%和（42.18±3.85）%、（96.00±2.63）%和（53.61±4.24）%。结论双因素（IFN-γ500U/ml诱导48h＋43℃热休克2h）联合干预是U251细胞胞膜MHC-Ⅰ类分子和HSP70双高表达的最佳体外诱导方案。     

大鼠脑缺血再灌注损伤后Cx43蛋白的表达模式

目的：建立大鼠大脑中动脉闭塞（MCAO）缺血再灌注模型,探索再灌注后Cx43蛋白的表达模式。方法75只大鼠随机分为MCAO组（60只）和假手术组（15只）。MCAO组均行MCAO手术,术后根据缺血再灌注时间分为0.5、4、12、24 h 4个亚组,每组15只;假手术组不插入线栓。各组进行改良神经损伤严重程度评分（mNSS）、脑组织TTC染色及神经元尼式染色,Western blot及免疫组织化学方法检测各组脑组织Cx43蛋白的表达并进行统计学分析。结果 MCAO组造模成功率75%。MCAO组大鼠mNSS评分明显高于假手术组（P＜0.05）,脑梗死面积增加,额顶叶皮质区神经元大量损伤。Western blot结果显示：假手术组及MCAO 0.5、4、12、24 h组Cx43表达量分别为0.23±0.12、0.58±0.18、0.78±0.07、0.61±0.05和0.27±0.07, MCAO 0.5、4、12 h组与假手术组差异均有统计学意义（P＜0.05）,而MCAO 24 h组与假手术组差异无统计学意义（P＞0.05）。免疫组化结果显示：MCAO组侧脑室下区Cx43的表达在0.5 h开始升高,4 h达高峰,12 h逐渐下降,直至24 h恢复基线水平;与Western blot结果一致。结论 Cx43蛋白在脑缺血性再灌注损伤发生、发展中起重要作用。     

缝隙连接蛋白Cx43在爆炸伤兔脑组织中的表达

目的研究缝隙连接蛋白Cx43在爆炸伤脑组织中的表达。方法新西兰大白兔80只,随机分为对照组(n=10)和颅脑损伤组(n=70)。颅脑损伤组采用纸雷管制作兔颅脑爆炸伤模型,对照组不行爆炸致伤。颅脑损伤组根据处死时间再分为伤后即刻、6h、12h、24h、3d、7d、14d等7组,每组10只。采用苏木精-伊红染色、免疫组化法及Western-blot法观察各组兔脑组织病理变化及Cx43在皮质的表达。结果颅脑损伤组内各时间点Cx43表达差异显著(P0.01),随时间推移,Cx43表达逐渐增加,伤后6h即可见表达增强,3d达到高峰,14d基本正常。颅脑损伤组各时间点Cx43表达均高于对照组(P0.01)。结论颅脑损伤后Cx43表达逐渐增加,其变化规律与颅脑损伤进展的时间框架相吻合,提示Cx43参与颅脑损伤的病理形成过程,在颅脑损伤早期发挥协同杀伤效应,加重继发性脑损害。     

人脑出血后血肿周围组织HO-1、GFAP和cyclinD1的表达研究

目的探讨脑出血后血肿周围组织血红素氧合酶-1（HO-1）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和细胞周期蛋白D1（cvclinD1）表达规律,及其与神经修复之间的关系。方法HE染色观察脑出血后神经元和星形胶质细胞形态变化,免疫组织化学染色检测脑出血后不同时间点血肿周固组织HO-1、GFAP和cvclinD1表达水平。结果脑出血后2h星形胶质细胞胞质内即开始表达HO-1[（5．30±1．00、）个,高倍视野]、GFAP[（22．60±1．40）个／高倍视野]和cyclinD1[（11．50±1．20）个,高倍视野],达峰值水平后逐渐下降,脑出血后不同时间点表达水平均高于健侧正常脑组织．且差异具有统计学意义（均P=0.000）。结论人脑出血后血肿周围组织HO-1、GFAP和cvclinD1表达变化呈“抛物线”样,HO-1和evclinD1共同参与了脑出血后星形胶质细胞的增生与活化,以及脑出血后的继发性损伤和修复。     

伽玛刀照射正常大鼠海马组织的放射生物学研究

目的研究伽玛刀照射对正常大鼠海马组织的放射生物学作用,探讨伽玛刀作用于正常脑组织的机制,为立体定向放射外科的开展提供理论依据。方法利用自行设计的伽玛刀动物定向头架,应用不同剂量的伽玛射线对大鼠海马组织进行照射,原位杂交观察c-fosmRNA和HSP70mRNA表达,免疫组化观察FOS、HSP70、GFAP和bcl-2蛋白表达。结果c-fosmRNA在照射后3h、7d出现2个高峰,HSP70mRNA在照射后1~3h即有表达。FOS、HSP70、GFAP和bcl-2蛋白表达随照射时间和部位的不同而各有自己的特点。结论自行设计的伽玛刀动物定向头架定位准确、可靠。c-fos和HSP70表达说明伽玛刀照射虽局限于海马,但引起的反应却是强烈的。bcl-2具有抑制电离辐射所致细胞凋亡作用,GFAP阳性细胞反应可作为脑组织损伤的一种标志。     

Proteomic analysis of astroglial connexin43 silencing uncovers a cytoskeletal platform involved in process formation and migration

Connexin43 (Cx43) is the most abundant gap junction protein of the brain, where it is predominantly expressed in astrocytes. Recent studies imply a role of Cx43 in the regulation of important cellular processes, including migration, proliferation, and shape formation. These processes are assumed to be reflected by the proteome of the Cx43 expressing cells. To analyze the influence of Cx43 on the astrocytic proteome, we used RNA interference to downregulate the expression of this connexin in cultures of mouse astrocytes. We applied difference gel electrophoresis (DIGE) to compare silenced astrocytes with control cells. The differential proteome analysis revealed 15 significantly regulated proteins (between 1.2‐ and 1.6‐fold), of which six are known to belong to a group of cytoskeletal proteins involved in cortical platform formation. Astrocytes treated with Cx43 small interfering (si)RNA showed an increased expression of the cytoskeletal proteins: actin, tropomyosin, microtubule‐associated protein RP/EB1, transgelin, and GFAP, and a decreased expression of cofilin‐1. Quantitative immunocytochemistry and Western blotting revealed similar results showing an upregulation of actin, tubulin, tropomyosin, EB1, transgelin and GFAP, and a downregulation of Ser‐3‐phosphorylated cofilin. Furthermore, Cx43 silencing led to phenotypical changes in cell morphology, migratory activity, and cell adhesion. Our results provide mechanistic clues for an understanding of Cx43 interaction with cellular motor activities such as migration and process formation in astrocytes. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.     

缝隙连接蛋白43和胰岛素样生长因子Ⅰ与脑胶质瘤恶性程度的相关性研究

目的 探讨缝隙连接蛋白43（cx43）、胰岛素样生长因子Ⅰ（IGF-Ⅰ）和细胞核相关抗原Ki-67在人脑胶质瘤中的表达及相关性。方法 采用免疫组织化学SP法检测45例胶质瘤组织和10例正常脑组织中Cx43、IGF-Ⅰ、Ki-67的表达。结果 Cx43在Ⅰ-Ⅱ级脑胶质瘤中阳性表达率为87．5％，Ⅲ-Ⅳ级中的阳性表达率为42．9％，两者间的差异有显著性（P〈0．01），且随Ki-67表达升高而降低（r=-0．893，P〈0．01）；IGFⅠ在Ⅰ-Ⅱ级脑胶质瘤中的表达（阳性率58．3％）与在Ⅲ-Ⅳ级（阳性率85．7％）中的表达差异有显著性（P〈0．05），且与Cx43的表达呈明显负相关（r=-0．688，P〈0．01）。结论 Cx43表达水平的下调或缺失不是胶质瘤发生的始动因素，可能是胶质瘤恶性演进过程中的一个重要分子事件，促使肿瘤细胞恶性增殖程度增加。