EPO对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤缺氧诱导因子lα及存活素表达的影响

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目的:缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)是导致新生儿急性死亡及慢性神经系统损伤的主要原因之一。研究表明,促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)有脑保护作用,本实验通过建立新生鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)模型,腹腔内注射外源性重组人促红细胞生成素(recombinant human erythropoietin,rhEPO),观察EPO对新生鼠HIBD时缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)及存活素(Survivin)表达的影响,探讨其抗凋亡的可能机制,为临床应用EPO治疗新生儿HIE提供新的理论依据。   方法:将7dWistar大鼠120只随机分为3组:假手术组(n=8)、HIBD组(n=56)、rhEPO治疗组(n=56),后两者根据处死时间分为:3h组,6h组,12h组,24h组,48h组,3d组,7d组,每组8只。假手术组新生大鼠行常规消毒后切开颈部皮肤,分离左侧颈总动脉,不予缺氧处理;HIBD组新生大鼠分离左侧颈总动脉并给予结扎,后置于缺氧仓中(8%O2和92%N2混合气体)2h;rhEPO治疗组于HIBD模型建立后即刻、24h、48h连续腹腔注射thEPO(5000IU/kg/d)。各组新生鼠于各时间点处死取脑组织后观察脑外观的变化,采用HE染色镜下观察脑组织的病理学改变,应用免疫组化法测定HIF-1α、Survivin的表达,用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(terminal-deoxynucleotidyl transferase mediated nick end labeling,TUNEL)对细胞凋亡指数(AI)进行检测。   结果:(1)新生大鼠缺氧缺血后可见大脑左侧有不同程度的水肿,rhEPO治疗后左侧脑水肿程度较HIBD组减轻。(2)HE染色:假手术组新生大鼠脑组织结构和细胞层次清楚,细胞排列规整,形态尚正常,可见少数细胞胞浆皱缩,核深染;HIBD组各时间点新生大鼠左侧脑组织呈现不同程度的水肿,可见坏死,胞核固缩、溶解,神经细胞数减少;thEPO治疗组各时间点大鼠脑组织损伤程度与HIBD组相比有所减轻。(3)免疫组化染色:①HIF-1α的表达:HIF-1α阳性细胞主要表达于大脑皮层和海马区,阳性着色于神经细胞胞质和(或)胞核,呈棕黄色细颗粒沉积。HIF-1α的表达在假手术组中呈少量表达;在HIBD组,缺氧缺血后3h即增强,12h达高峰,后逐渐降低(P<0.01);rhEPO治疗组12h、24h、48h、3d的HIF-1α表达水平较HIBD组明显减少(P<0.05)。②Survivin的表达:Survivin阳性细胞主要表达于大脑皮层和海马区,阳性着色于神经细胞胞质和(或)胞核,呈棕黄色细颗粒沉积。Survivin的表达在假手术组仅少量表达;在HIBD组,缺氧缺血后12h开始增高,7d明显增高,与假手术组相比,除3h、6h组,差异有统计学意义(P<0.01);rhEPO治疗组12h、24h、48h、3d的Survivin表达较HIBD组明显增高(P<0.05)。(4)神经细胞凋亡趋势:细胞AI在假手术组中较低;在HIBD组缺氧缺血6h即增加,7d增高明显,与假手术组相比,除3h组,差异有统计学意义(P<0.01);rhEPO治疗组24h、48h、3d、7d的细胞AI值较HIBD组明显降低(P<0.05)。   结论:(1)通过镜下观察HE染色结果证实,EPO治疗组各时间点与HIBD组比较,新生鼠脑组织病理损伤程度有所减轻,从病理学证实应用EPO治疗后可减轻HIBD。(2)脑缺氧缺血可导致脑皮质及海马区神经细胞凋亡,同时可提高HIF-1α和Survivin的表达,说明HIF-1α和Survivin共同参与了新生大鼠HIBD的病理过程。(3)应用EPO治疗后,通过抑制HIF-1α的过表达及提高Survivin的表达,进而抑制神经细胞凋亡,从而在新生鼠HIBD时发挥其脑保护作用,这可能是EPO脑保护作用机制之一。
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