缺氧缺血新生大鼠脑组织水通道蛋白4的表达变化

目的 研究缺氧缺血性脑损伤(HIBD)病理过程中水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP-4)的作用及其意义.方法 120只7日龄新生Wistar大鼠按照完全随机化方法分为4部分,每部分(n=30)再分为对照组、HIBD后6 h、24 h、3 d、5 d和7 d共6组,每组5只.分别测定脑组织含水量;原位杂交和免疫组化检测AQP-4表达;检测脑组织病理变化.结果 HIBD组6 h,24 h,3 d的脑组织含水量较对照组显著增加(P＜0.05);且各组脑组织含水量随时间延长而增加,组间差异有统计学意义(P＜0.05);HIBD 5 d,7 d组脑组织含水量与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05).对照组AQP-4 mRNA和AQP-4蛋白少量表达(吸光度A值为0.29±0.07和0.06±0.01).与对照组相比,HIBD后6～24 h,AQP-4 mRNA和AQP-4蛋白表达显著增加.AQP-4 mRNA的A值由0.42±0.04上升到0.80±0.02(P＜0.05);AQP-4蛋白A值由0.14±0.03上升到0.23±0.05(P＜0.05),同时光镜下可见脑组织轻度水肿;3 d时AQP-4 mRNA和蛋白表达达高峰,AQP-4 mRNA的A值为0.91±0.08,AQP-4蛋白A值为0.41±0.04,此时脑组织严重水肿,神经元、胶质细胞和内皮细胞明显肿胀;第5～7天AQP-4的表达已下降(尤其mRNA明显),但仍显著高于对照组(P＜0.05),此时脑水肿已减轻.在整个HIBD脑水肿形成的过程中,AQP-4 mRNA和蛋白的表达呈正相关(rs＞0.82,Ps＜0.05).结论 AQP-4参与了HIBD的发生发展过程,AQP-4在HIBD脑水肿的形成过程中可能起重要作用.     

大鼠缺氧缺血脑组织AQP-4蛋白和AQP-4mRNA表达的研究

目的探讨sD大鼠缺氧缺血过程中脑组织水通道蛋白_4（aquaporin-4,AQP-4）和AQP-4mRNA的表达情况及意义。方法健康雄性sD大鼠60只,分为缺氧缺血性脑损伤（HIBD）组和对照组。HIBD组经右侧颈总动脉结扎后建立模型,对照组仅行假手术,不结扎颈总动脉缺氧。HIBD组和对照组于模型制成后0h、6h、1d．2d和3d分别处死动物,对两组动物脑组织进行病理学观察,并检测脑组织中AQP-4蛋白和AQP-4mRNA表达。结果HIBD组在模型建立后6h、1d,2d和3d均出现脑水肿并发生组织病学改变,随时间延长病理改变加重。与对照组比较,HIBD组脑组织AQP-4蛋白和AQP-4mRNA表达从HIBD后6h即开始下降,2d内下降至最低,3d出现恢复。结论AQP-4可能参与了大鼠脑内渗透平衡的维持,AQP-4表达下降可能与HIBD脑组织水肿和病理学变化的发生发展相关。     

脑出血大鼠大脑颞顶叶皮质水通道蛋白-4的表达

目的：研究脑出血脑水肿时，健侧大脑半球颞顶叶皮质水通道蛋白-4(AQP-4)表达变化及机制。 方法： 采用立体定向注射无肝素自体血制作大鼠脑出血模型,用MRI T2加权和病理学检查测定双侧半球颞顶叶皮质的水肿程度，RT-PCR和Western blotting检测两个部位AQP-4 mRNA和蛋白质的表达变化，最后从超微结构的角度探讨健侧半球颞顶叶皮质AQP-4改变的原因。 结果： 脑出血模型组大鼠出血侧和健侧颞顶叶皮质AQP-4表达均高于假手术组（P<0.05），脑出血1 d AQP-4 mRNA和蛋白即明显加强,第3 d达峰值,其后逐渐有所下降,但持续1周仍高于假手术组。健侧AQP-4表达弱于出血侧，但仍高于假手术组。电镜观察结果：出血侧颞顶叶皮质出现神经元水样变性，健侧颞顶叶皮质神经细胞核膜间隙无扩张，核周体无明显空泡形成，但线粒体明显肿胀呈球形,部分嵴断裂或溶解消失,透明成空泡;粗面内质网扩张,表面核糖体出现脱落，提示该部位细胞水肿不明显，但是出现了缺氧性改变。 结论： 脑出血后健侧颞顶叶皮质AQP-4在水肿不明显的情况下出现表达增强，其增高可能与脑缺氧有关。     

大鼠肝脏缺血再灌注损伤后水通道蛋白4表达的变化

目的: 通过建立大鼠肝脏缺血再灌注损伤(IRI)模型,观察水通道蛋白 4(AQP4)在肝内胆管细胞的表达变化,并同时检测肝脏功能变化,探讨肝脏IRI 与AQP4表达变化的关系。方法: 建立大鼠肝脏30 min IRI模型。随机将配对动物分为对照和缺血再灌注2 h、1 d、3 d、7 d组,留取血清标本行间接胆红素(IB)、直接胆红素(DB)及丙氨酸氨基转移酶(ALT)指标检测;留取肝脏标本用于HE染色光镜下观察肝脏病理形态学变化、免疫组化染色观察AQP4表达变化, RT-PCR 方法测定 AQP4 mRNA表达变化。结果: (1)肝功能变化:缺血再灌注损伤2 h、1 d、3 d组IB、DB及ALT明显升高,与对照组间比较有显著差异(P<0.05),并于术后第1 d达到最高(P<0.05);以后逐渐降低,术后第7 d恢复正常。(2) 肝脏病理学变化:术后HE染色可见缺血再灌注可造成大鼠肝组织变性、坏死。(3) 免疫组织化学检测肝脏AQP4的变化:缺血再灌注损伤2 h、1 d、3 d组AQP4的表达量较对照组降低(P<0.05),于术后第1 d最低(P<0.05),以后逐渐增高,于术后第7 d恢复正常。(4) 肝脏AQP4 mRNA表达变化:缺血再灌注损伤组2 h、1 d、3 d组AQP4 mRNA表达水平较对照组明显降低(P<0.05),于术后第1 d最低,以后又逐渐升高,于术后第7 d恢复正常。结论: 大鼠肝脏缺血再灌注损伤后可明显引起肝内胆管上皮细胞AQP4的表达降低,术后第1 d最明显,至术后7 d逐渐恢复正常,此种损害与包括胆红素在内的肝功能损害相对应。     

大鼠缺氧缺血性脑损伤脑组织中脑红蛋白基因表达的变化

20 0 0年 ,德国Ｂｕｒｍｅｓｔｅｒ等[1] 首次报道了人和小鼠脑内存在特异的功能上类似于肌红蛋白的携氧球蛋白———脑红蛋白 (ｎｅｕｒｏｇｌｏｂｉｎ) ,可特异性的为脑供氧 ,从而对脑缺氧的研究提供了全新思路[2 ] ,并已在国际范围内掀起重新认识和研究脑缺氧的热潮。我们实验室一直在关注脑缺氧损伤的分子机制研究 ,并获得了人脑红蛋白全长ｃＤＮＡ序列和大鼠脑红蛋白基因编码区的ｃＤＮＡ序列[3 ,4] ,随后根据此序列设计引物 ,采用逆转录 聚合酶链反应 (ＲＴ ＰＣＲ)技术对大鼠缺氧缺血性脑损伤时脑组织中脑红蛋白ｍＲＮＡ水平的变化进…     

CART肽抑制缺血再灌注小鼠脑组织水通道蛋白4表达并减轻脑水肿

目的:研究可卡因及苯丙胺调节转录物(CART)肽对小鼠脑缺血再灌注急性期脑水肿的作用,并探讨其作用机制。方法:清洁级雄性ICR小鼠随机分为假手术(sham)组、大脑中动脉栓塞(MCAO)组和CART组,复制小鼠MCAO模型以模拟局灶性脑缺血再灌注损伤病理过程,TTC染色法计算脑梗死体积及脑水肿体积,干湿重法测定脑组织中水含量,通过检测伊文思蓝含量判断血脑屏障(BBB)的完整程度,免疫荧光和Western blot观察脑组织水通道蛋白4(AQP-4)的表达变化。结果:小鼠MCAO后24 h,CART肽处理组小鼠脑梗死体积和脑水肿体积均明显小于MCAO组(P0.01),脑组织水含量亦明显低于MCAO组(P0.01)。伊文思蓝测定表明,CART肽能够有效维持血脑屏障的完整性。免疫荧光和Western blot结果显示,MCAO小鼠脑组织中AQP-4表达明显升高,而CART处理明显抑制脑缺血再灌注诱导的AQP-4表达(P0.05)。结论:CART肽可减轻脑缺血再灌注损伤小鼠急性期脑水肿,维持血脑屏障完整性,其作用机制可能与抑制脑组织AQP-4表达水平密切相关。     

水通道蛋白研究进展

水可以通过简单扩散缓慢通过脂质双层膜,但人们早已发现红细胞和某些上皮细胞在渗透压梯度存在时,其水通透性远超出简单扩散强度。因此提出了由膜蛋白可介导水转运的理论[1,2]。上个世纪80年代末,Agre领导的研究组在红细胞克隆了第一个水通道蛋白(aquaporin,AQP1),证明了该蛋白具有极强的水通透性[3],开创了水跨膜运转研究的新领域。到目前为止,在哺乳动物共发现有11种水通道蛋白,即AQP0-10[4-6]。通过分子生物学和动物模型生理学研究,对水通道家族成员的分子结构、生理学功能和与疾病的关系有了深入的理解。本文拟根据作者在该领域的研…     

一氧化氮吸入对急性高浓度氧肺损伤新生大鼠肺水通道蛋白1和5表达的影响

目的：观察一氧化氮(NO)吸入对急性高浓度氧肺损伤新生大鼠肺上皮水转运体系的影响。方法：32只新生SD大鼠，随机分为：(1)空气组(C)：予空气48 h；（2）高浓度氧组(O)：予高浓度氧持续吸入48 h，维持FiO₂＞0.95；(3)高浓度氧+NO组(ONO)：予高浓度氧持续吸入48 h，维持FiO₂＞0．95，前24 h同时予1×10-5NO吸入；（4）空气 + NO组(CN)： 予空气48 h，前24 h同时予1×10^-5NO吸入。各组分别测肺组织湿重/干重比值(Q_W/Q_D)，行肺组织病理学检查，用RT-PCR方法测定肺组织AQP1、AQP5、α₁-NKA和α-ENaC mRNA含量。结果： 高浓度氧组肺湿重/干重比值明显高于正常对照组(5.81±1.01 vs 4.33±0.94，P<0.01)；而肺组织AQP1 mRNA含量明显低于正常对照组(0.68±0.38 vs 1.81±0.76， P<0.01)，AQP5mRNA含量无明显变化。1×10^-5 NO+高浓度氧组肺组织湿重/干重比值明显高于高浓度氧组(4.89±0.68 vs 5.81±1.01， P<0.05)；而肺组织AQP1 mRNA含量明显高于高浓度氧组(1.27±0.54 vs 0.68±0.38，P<0.05)，AQP5mRNA含量无明显变化。结论：1×10^-5NO吸入24 h能减轻急性高浓度氧肺损伤新生大鼠的肺水肿，提高肺内水通道蛋白1mRNA含量，水通道蛋白5的mRNA含量无明显改变，提示1×10^-5NO的吸入可能对急性高浓度氧肺损伤新生大鼠肺内水通道蛋白1有一定的保护作用。     

水通道蛋白-4在缺血/缺氧损伤后神经血管单元中的作用

<正>目的:探讨水通道蛋白-4在缺血性脑水肿神经血管单元中的作用。方法:采用免疫印迹法检测bEnd.3细胞株缺血/再灌注大鼠6h、24h和48h分离的脑微血管及缺氧缺糖损伤后培养的星形碰触质细胞等的水通道蛋白-4的表达。     

地塞米松对缺氧缺血性脑损伤新生大鼠脑组织AQP-4表达的研究

目的探讨DEX（地塞米松）对缺氧缺血性脑损伤新生鼠脑组织AQP-4表达的影响,为临床治疗新生儿缺氧缺血脑病提供实验和理论依据,揭示其发病机制,以期指导该病的早期治疗。方法将健康7日龄SD新生大鼠96只,清洁级,雌雄不限,平均体重12-18g,随机分为假手术组,HIBD组,DEX组,各组32只,分离左侧颈总动脉并结扎,吸入92%N2＋8%O2氮氧混合气体行缺氧处理3h,制成HIBD模型。假手术组只作分离左侧颈总动脉而不结扎,不作缺氧处理,不给与药物处理。DEX治疗组于建模成功后立即腹腔注射10mg/kg,假手术组及HIBD组大鼠腹腔注射等量生理盐水,上述各组均于术后6h、24h、48h、72h随机抽取8只,于麻醉下处死取脑组织,通过Western blot方法检测新生大鼠脑组织AQP-4蛋白表达及实时定量PCR检测AQP-4 mRNA的表达。结果 SD鼠在缺氧处理后出现异常行为学改变。AQP-4 mRNA及蛋白的表达在缺氧诱导后显著升高,DEX的治疗则使SD鼠异常行为的表现程度减轻,后趋于正常,且能够降低HIBD导致的AQP-4的升高。结论 DEX对HIBD的治疗具有一定的疗效。     

Decreases in rat brain aquaporin-4 expression following intracerebroventricular administration of an endothelin ETB receptor agonist

Aquaporins (AQPs) comprise a family of water channel proteins, some of which are expressed in brain. Expressions of brain AQPs are altered after brain insults, such as ischemia and head trauma. However, little is known about the regulation of brain AQP expression. Endothelins (ETs), vasoconstrictor peptides, regulate several pathophysiolgical responses of damaged nerve tissues via ET_B receptors. To show possible roles of ET_B receptors in the regulation of brain AQP expression, the effects of intracerebroventricular administration of an ET_B agonist were examined in rat brain. In the cerebrum, the copy numbers of AQP4 mRNAs were highest among AQP1, 3, 4, 5 and 9. Continuous administration of 500 pmol/day Ala^1,3,11,15-ET-1, an ET_B selective agonist, into rat brain for 7 days decreased the level of AQP4 mRNA in the cerebrum, but had no effect on AQP1, 3, 5 and 9 mRNA levels. The level of AQP4 protein in the cerebrum decreased by the administration of Ala^1,3,11,15-ET-1. Immunohistochemical observations of Ala^1,3,11,15-ET-1-infused rats showed that GFAP-positive astrocytes, but not neurons, activated microglia or brain capillary endothelial cells, had immunoreactivity for AQP4. These findings indicate that activation of brain ET_B receptors causes a decrease in AQP4 expression, suggesting that ET down-regulates brain AQP4 via ET_B receptors.     

水通道结合膜蛋白-4在大鼠缺血性脑水肿中的表达变化

目的：探讨脑水肿与水通道结合膜蛋白-4(AQP4)表达间的变化关系。方法：阻塞大脑中动脉(MCAO)，制作缺血性脑水肿模型，用干湿重法测定不同程度脑水肿状况下梗塞侧脑组织的含水量，用免疫组化及图像分析法观察AQP4阳性细胞数量及面积的变化。结果：MCAO 6h后，脑组织中水份开始增加，同时梗塞区部分组织深染，细胞肿大，梗塞区周围见阳性细胞开始增多。随梗塞时间延长，脑水肿加重，AQP4在整个梗塞区的表达增强，梗塞区周围阳性细胞数量递增。MCAO后在松果体血管周围及腺细胞间，以及最后区血管周围和一些阳性细胞染色增强。结论：AQP4与脑水肿的形成有关，并可能与AVP等神经内分泌活动有关。     

高压氧对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤后在体神经干细胞的影响

目的： 新生鼠的神经生发区-室管膜下区（SVZ） 和海马齿状回（DG）聚集了多种不同发育阶段神经干细胞（NSCs），它们可分化产生新的神经元和胶质细胞。本研究探讨缺氧缺血性脑损伤（HIBD）对脑生发区NSCs的损伤及高压氧（HBO）对此损伤的影响。从在体NSCs 探讨HBO对新生大鼠HIBD的保护作用机制。 方法： 新生7 d龄SD大鼠随机分为4组：① 正常对照组（CON，n=16）；② HIBD 模型组（HIBD，n=16）；③ 高压空气组（HBA，n=16）；④HBO治疗组（n=16）。Rice法复制HIBD模型，并予HBA或HBO治疗，每天1次共7 d。BrdU免疫组化显示在体NSCs。并取损伤侧脑SVZ区组织，体外NSCs培养并进行神经干细胞球计数。 结果： HIBD组生发区在体BrdU 阳性细胞和体外培养的神经干细胞球数目明显少于对照组。HBO组SVZ区的BrdU阳性细胞增多；体外培养的神经干细胞球增多。HBA组增加不明显。 结论： 新生大鼠HIBD后生发区NSCs减少，HBO治疗可以减轻HIBD后NSCs的死亡。HBA治疗无明显作用。     

Dexamethasone treatment modulates aquaporin-4 expression after intracerebral hemorrhage in rats

This study investigated whether dexamethasone (DEX) treatment could regulate the expression of aquaporin-4 (AQP4) in rats with intracerebral hemorrhage (ICH). The results demonstrated that DEX significantly reduced AQP4 mRNA level in the perihematomal area compared with control group, but it increased the level in the brain area surrounding the third ventricle at day 1 post-ICH. There was no difference in AQP4 protein levels between DEX group and control group at the two above-mentioned brain regions at day 1 after ICH. The changes in AQP4 protein induced by DEX were marked at day 3 following surgery and still lasted at day 5 post-ICH, which were accompanied by a reduction of brain edema. Our results demonstrated that the expression of AQP4 protein after ICH was region-specific, time-dependent, and also indicated that DEX-induced cerebral edema clearance was correlated with the regulation of AQP4 expression in different brain regions.     

新生大鼠缺氧缺血性脑损伤AQP4表达及bFGF治疗效果的研究

目的探讨新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage, HIBD)后脑组织水通道蛋白-4(AQP4)的表达变化及碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)对其治疗效果的影响.方法结扎阻断左侧颈总动脉,仓内N2浓度95%、O2浓度9±1%,缺氧持续20min,建立脑缺氧缺血模型,用RT-PCR方法检测出脑缺氧缺血后不同时间段AQP4 mRNA基因的表达.并对7日龄HIBD后新生大鼠进行bFGF治疗(4μ/g体重,腹腔注射,连续15d).观察治疗后5h、3d、7d、15d、17d后AQP4 mRNA表达的变化.结果 HIBD后5h,脑组织AQP4 mRNA表达增加;HIBD后7日达到高峰(1.93±0.11),15d后仍高于正常组织(1.41±0.23);HIBD后腹腔注射bFGF,3d脑组织AQP4 mRNA有明显变化(0.79±0.15),15d明显降低(0.47±0.06).结论 AQP4与HIBD的形成密切相关;bFGF对HIBD后有明显的改善作用,可能与其保护作用有关.     

水通道蛋白4在大鼠淋巴性脑水肿中的作用

 目的：研究水通道蛋白4（AQP4）在淋巴性脑水肿（LBE）形成和消散过程中的作用。方法：将大鼠随机分为假手术组和LBE组。采用结扎双侧颈部淋巴管并摘除淋巴结的方法,制作LBE模型。干湿重法检测大鼠大脑皮质含水量,应用免疫荧光组织化学方法及免疫印迹检测在颈淋巴引流阻滞后不同时点AQP4表达的变化情况,并对AQP4表达与脑含水量作相关分析。结果：与假手术组相比,LBE组大鼠脑含水量、AQP4免疫荧光表达阳性细胞数、强度及AQP4蛋白表达在术后3 d均见升高（P<0.05）,7 d升至高峰（P<0.01）,后逐渐降低,且AQP4蛋白表达与脑含水量呈正相关关系（r=0.8024,P<0.05）。结论：AQP4在大鼠LBE的形成和消散过程中起到了重要的作用。     

Neuroprotective effect of cycloheximide on hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats

This study was done to determine the neuroprotective effect of cycloheximide on neonatal hypoxic-ischemic brain injury. Seven day-old newborn rat pups were subjected to 90 min of 8% oxygen following a unilateral carotid artery ligation. The extent of cerebral infarction was evaluated at 1 and 4 week of recovery. Apoptosis was identified by performing terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labeling (TUNEL) staining and flow cytometry with a combination of fluoresceinated annexin V and propidium iodide. Brain infarction area was significantly increased at 4 week compared to 1 week after hypoxia-ischemia in the control group. With cycloheximide treatment, the number of TUNEL positive cells in the ipsilateral cerebral cortex at 48 hr and peri-infarct area at 1 and 4 week of recovery was significantly reduced, both apoptotic and necrotic cells by flow cytometry 48 hr after the injury were significantly reduced, and the extent of cerebral infarction at 1 and 4 week of recovery was also significantly attenuated compared to the hypoxia-ischemia control group. In summary, our data suggest that apoptosis plays an important role in the development of delayed infarction, and inhibition of apoptosis with cycloheximide significantly reduces the ensuing cerebral infarction in a newborn rat pup model of cerebral hypoxia-ischemia.     

近足月胎兔持续宫内缺氧缺血性脑损伤模型的建立

目的: 建立近足月(29 d胎龄)胎兔持续宫内缺氧缺血性脑损伤模型,为深入研究新生儿缺氧缺血性脑损伤发病机制和治疗提供合适模型。方法: 选择孕29 d健康新西兰白兔24只,联合全身麻醉和腰麻对孕兔进行麻醉,从左侧股动脉插入4F Fogarty动脉取栓导管,实验组向导管球囊内注入生理盐水0.3 mL阻断孕兔子宫血供,阻断时间分别为20 min、25 min、28 min、30 min和40 min,每组4只;对照组插管后不注入生理盐水,共4只。24 h后行剖宫产,记录新生兔一般情况,评估新生兔神经行为学和脑组织病理学改变。结果: 麻醉过程中孕兔生命体征稳定,未发生低氧血症,对麻醉耐受性良好。实验组向导管球囊内注入生理盐水0.3 mL后孕兔右侧股动脉搏动消失,血压测不出;而对照组血压无明显波动(P>0.05)。持续阻断子宫血供导致胎兔和新生兔死亡,存活新生兔神经行为学异常,脑细胞发生凋亡。阻断子宫血供20 min时,未发现死胎,新生兔行为学和脑组织病理学改变不明显;阻断子宫血供25 min和28 min时,死胎率分别为12.9%和40.6%,存活新生兔出现不同程度的神经行为异常,脑组织切片发现神经元细胞肿胀,小胶质细胞活化,脑细胞凋亡;而阻断子宫血供超过30 min时,死胎率高达80.0%。结论: 持续阻断孕兔子宫血供导致胎兔死亡、新生兔神经行为学异常及脑组织病理学改变,且不同阻断时间引起不同程度的脑损伤;持续阻断子宫血供25~28 min,可为缺氧缺血性脑损伤的相关研究提供合适的胎儿期全身性缺氧缺血性脑损伤胎兔模型。