NOS、p38MAPK、Caspase-3介导大鼠脑缺血神经细胞凋亡可能通路的实验研究

目的探讨脑缺血后细胞凋亡发生的可能机制以及神经元型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated proteinkinasep38,p38MAPK)和半光氨酸蛋白酶-3(caspase-3)在脑缺血后神经细胞凋亡中的共同作用机制。方法采用线栓法闭塞大鼠大脑中动脉(middle cerebral artery occlusion,MACO)建立脑缺血SD大鼠模型,应用透射电镜观察脑缺血对脑组织超微结构的影响,流式细胞仪方法(FCM)分别定量检测细胞凋亡率,半定量RT-PCR检测nNOS、iNOS,p38MAPK和Caspase-3mRNA表达水平。结果透视电镜下脑缺血6h出现核固缩,缺血12h出现细胞核分裂,缺血24h出现凋亡小体;FCM检测细胞凋亡百分率随着缺血时间延长而增加,缺血72h达到高峰,约70.37%;RT-PCR产物的琼脂糖凝胶电泳显示nNOS、iNOS、p38MAPK和Caspase-3mRNA的特异性片段大小分别为501、342、250和342bp,但mRNA表达量不一致,nNOS mRNA主要在缺血早期表达,iNOS、p38MAPK和Caspase-3mRNA在缺血中晚期表达,并在缺血3~5d,后三种基因的表达量达到高峰。结论脑缺血区域发生典型的神经细胞凋亡现象,nNOS来源的NOS在缺血早期发挥神经毒性作用,iNOS来源的NOS在缺血晚期发挥神经毒性作用;NOS,p38MAPK和Caspase-3三种基因的相互关系可能构成介导缺血神经细胞凋亡的通路之一。     

诱导型一氧化氮合酶反义RNA重组腙相关病毒载体的构建

目的应用分子克隆技术构建携带诱导型一氧化氮合酶(iNOS)反义基因片断的重组腺病毒载体(rAAV-AsiNOS)。方法应用RT-PCR技术扩增iNOS目的基因片断,EcoRⅠ和XbaⅠ内切酶分别双酶切pAAV-MCS质粒和iNOS基因,经过胶回收和纯化后,住T4连接酶作用下,构建rAAV-AsiNOS重组质粒,并转化到感受态细菌XL-10中,进行鉴定和测序,293细胞病毒包装,重组腺相关病毒载体大量扩增,滴度和感染率的测定以及浓缩和纯化。结果从SD大鼠脑缺血区域中扩增的iNOS特异性片段大小分别为361bp;经双酶切和连接成重组质粒rAAV-AsiNOS;PCR鉴定结果显示重组质粒rAAV-AsnNOS目的基因产物特异性片段大小为593bp;基因测序结果显示iNOS基因片段分别反向克隆到pAAV的MCS,成功地构建携带反义iNOS基因的重组质粒rAAV-AsiNOS;经测算病毒原液的滴度为(6～12)×107个/ml,对PC12细胞的感染率约为70%;分离浓缩和纯化重组腺相关病毒载体,获得较高的病毒滴度,均约2×1010个病毒颗粒/ml,去除腺病毒等影响因素。结论成功构建携带iNOS反义基因的腺相关病毒载体,测序证实iNOS基因片断分别反向克隆到的腺相关病毒载体上;证实重组腺相关载体能够传染PC12细胞,转染率为70%。