论文部分内容阅读
前言 急性一氧化碳(CO)中毒以急性缺氧性脑损害的表现为多见,关于其致脑损伤机制,目前已受到广泛关注。研究发现急性CO中毒后神经元死亡包括凋亡和坏死。目前,生物学家已经认识到细胞凋亡的调节同细胞增生调节一样复杂,细胞凋亡需要启动相关的基因,已知癌基因bcl-2和抑癌基因p53是重要的凋亡调节基因,它们的蛋白表达产物bcl-2和P53分别具有抑制凋亡和促进凋亡的作用,本研究采用流式细胞术,检测急性CO中毒后大鼠大脑皮质bcl-2和P53蛋白的表达,以期进一步探讨CO中毒致脑损伤的机制。 材料与方法 1.实验动物与分组:健康Wistar大鼠25只,雌雄不拘,体重为180~220克,随机均衡均衡分成5组,分别为正常对照组、CO中毒即刻组,CO中毒后1小时、24小时、72小时组。 2.实验试剂和器材:CO气,bcl-2小鼠IgG单抗,p53兔IgG多抗,FITC标记山羊抗小鼠IgG,FITC标记山羊抗兔IgG和其它国产试剂。流式细胞仪,恒温离心机,血气分析仪,光学显微镜,CO快速检测管(A型)和O2检测管(B型)。 3.CO中毒模型建立:自制5L密闭染毒瓶,染毒时将大鼠置于染毒瓶内,通入CO气,使瓶内CO浓度保持在2000~3000ppm,O2浓度接近于空气中O2浓度。染毒时间为1小时,染毒过程中,每20分钟检测一次瓶内CO和O2浓度,使其维持恒定。 4.标本采集:所有染毒大鼠在染毒后即刻采血(球后静脉丛采血),测定COHb浓度,均在45%一60%之间;各组大鼠在规定时间点行腹腔麻醉,断头取脑,分离出大脑皮质,用网搓法制备单细胞悬液,经含1%多聚甲醛的PBS固定后,将细胞重新悬浮于染色应用液中保存。 5.染色:将细胞悬液离心弃上清,分别加人10闪bcl一2小鼠I步单抗和户3兔I步多抗(1:10,对照管不加此抗体),室温孵育30而n,用染色应用液离心洗涤2次后分别加人20闪羊抗小鼠I步一FrrC和羊抗兔I步一nTC(l:50),o一4℃避光孵育30而n,pBS洗2次,置O一4℃避光保存,待测。 6.上机检测:经氢离子激光激发,有bcl一2或户3蛋白表达的细胞就会发出荧光,表达的高低表现为荧光强度的强弱,计算机绘制细胞数一荧光强度图,以阳性管的平均荧光强度减去对照管本底,既为代表bcl一2和苗3表达量的平均荧光强度。 7.统计学分析:结果采用均数土标准差(又土s)表示,对bcl一2和P53表达量进行方差分析和组间两两比较分析,并对二者的表达量进行相关分析。实验结果 1.大脑皮质bcl一2蛋白表达量的变化:急性CO中毒后即刻bcl一2表达明显增加,中毒后1小时达高峰,与其它4组相比有显著差异(P<0.01),24小时后逐渐下降,而中毒后72小时bcl一2的表达水平仍高于对照组水平。 2.大脑皮质卢3蛋白表达量的变化:急性CO中毒后即刻P53表达有所增加,中毒后l小时达高峰,与其它4组相比有显著差异(P<0.01),24小时后逐渐下降,至72小时恢复正常。 3.急性CO中毒大鼠大脑皮质bcl一2和p53蛋白表达量之间存在时间相关性(r二0.92,P<0.05)。讨论 凋亡在多种生理和病理过程中起重要作用,而且不同的刺激均可引起凋亡的发生。近年来,大量调节凋亡的基因已被发现并受到广泛研究,实验表明bcl一2与户3在调控细胞凋亡时的作用相反。本实验测定急性Co中毒大鼠大脑皮质内玩1一2和户3蛋白的表达,探讨其在CO中毒时的表达特点及作用。 1.bcl一2在急性CO中毒大鼠大脑皮质中的表达:已知bcl一2基因家族编码的蛋白在凋亡调节中发挥着重要作用,其中bcl一2蛋白在发育中的神经系统表达丰富,成年后仅有低水平的表达;而当脑缺血发生时,bcl一2蛋白表达增加。本实验观察到染毒后即刻bcl一2表达明显增加,染毒后1小时达高峰,染毒后72小时仍有低水平增加,并未降到染毒前水平。其原因可能为:bcl一2作为一种抗凋亡蛋白,在受到损伤性刺激后明显增加,迅速达到高峰,并在对抗损伤性刺激过程中逐渐消耗;同时不能除外仍有少量bcl一2蛋白继续合成,以起到持续抑制细胞凋亡的作用,保护神经细胞免受进一步的损伤,这也许是机体对抗损伤性刺激的一种防御手段。目前有关bd一2抗凋亡机制的推测包括:bd一2能对抗由ROS生成剂带来的凋亡;参与调节凋亡时细胞浆和核内CaZ+的浓度;通过与bax结合形成异源二聚体,阻止bax插人线粒体外膜。 2.p53在急性CO中毒大鼠大脑皮质中的表达:野生型p53是受到最广泛研究的抑癌基因。本实验观察到染毒后即刻大脑皮质卢3蛋白表达有所增加,染毒后1小时达峰值,72小时后恢复到正常水平。一般认为p53在细胞凋亡的早期环节发挥作用,本研究也证实了这一观点,在神经元受损时,p53迅速作出应答,并诱导逐级链锁反应。研究显示户3诱导神经元死亡涉及到bax依赖性caspase3的激活和直接上调Apafl的转录。 本研究把急性CO中毒后各相同时间点大脑皮质bcl一2表达量与户3表达量进行比较,发现它们在Co中毒大脑皮质中的表达均有先增加后降低的趋势,存在时间相关性。根据目前研究,bcl一2和户3在抑制和促进凋亡发生机理上均有bax和caspas“3