rhepo对局灶性脑缺血再灌注脑损伤保护机制的研究
【摘要】 目的 观察rhepo对缺血性卒中脑海马区不同时间点s100b蛋白表达的动态变化，研究rhepo对局灶性脑缺血再灌注损伤影响的可能机制。方法 取66只sd大鼠建立局灶性脑缺血再灌注（i/r）模型，随机分成假手术对照组（n=6）、脑i/r组（n=30）、rhepo治疗组（n=30），按再灌注时间分为5个亚组，每个亚组6只（6 h组、12 h组、1 d组、3 d组、7 d组），缺血2 h后开始再灌注。免疫组化法检测缺血不同时间各组脑海马缺血中心和周围区s100b蛋白，原位末端标记技术检测各组脑海马缺血中心和周围区神经细胞凋亡。结果 脑i/r损伤组与假手术对照组比较细胞凋亡数明显增多（p＜0.05），rhepo治疗组与脑i/r组相比，凋亡细胞数明显减少（p<0.05）；免疫组化检测结果显示，i/r组与假手术对照组相比，s100b蛋白表达明显增加（p<0.05)，rhepo治疗组与脑i/r组相比，s100b蛋白表达明显减少（p<0.05)。 结论 rhepo可能通过减少s100b蛋白表达、抗凋亡对局灶性脑缺血i/r产生保护作用。
【关键词】 epo；脑缺血；再灌注脑损伤；凋亡
近来研究发现，重组人红细胞生成素（rhepo）对脑缺血再灌注损伤(i/r)具有神经保护作用〔1〕，s100b蛋白是神经胶质细胞分泌的蛋白质，是反映神经细胞损伤的标记物，目前国内外缺少给予rhepo后脑缺血灌注区s100b蛋白动态观察的相关报道。WWW.11665.cOm为进一步探讨rhepo对缺血性脑损伤产生保护作用的机制，本文观察了大鼠局灶性脑缺血再灌注后腹腔内注射rhepo 后大鼠海马区s100b蛋白表达的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
健康wistar大鼠66只，雄性，体重250～280 g，中国医科大学实验动物中心提供。10%水合氯醛、sabc试剂盒、tunel凋亡检测试剂盒、dab显色剂（武汉博士德）；rhepo (沈阳三生制药股份有限公司)；抗s100b抗体、尼龙线直径2.3 mm（日本伊东公司）；olympus实体显微镜、计算机图像分析软件（metamorph imaging system）(中国医科大学实验技术中心)。
1.2 方法
1.2.1 动物模型制备及分组
采用zealonga〔1〕的大脑中动脉线栓法并加以改进，制备大鼠大脑中动脉局灶性脑缺血再灌注模型。大鼠用1%戊巴比妥钠（40 mg/kg）腹腔注射麻醉，动物仰卧位固定于手术台上，颈正中切口，分离右侧颈总动脉（cca）、颈外动脉（eca）、颈内动脉（ica），结扎eca及cca，在cca分叉处剪一切口，将尼龙线栓子经cca和ica进入到大脑中动脉起始部，阻断右侧大脑中动脉，尼龙线栓子插入的深度距ica和eca分叉处为（20±0.5）mm，扎紧ica处的备用线。假手术对照组除不插入栓子外其余同实验组，手术中和手术后维持动物体温在37℃左右，缺血2 h后，拔出栓子2 mm，使血液再灌注，成功后假手术对照组及缺血组分别腹腔内注入0.3 ml生理盐水，治疗组腹腔内注入rhepo(4 000 u/kg)0.3 ml（1 000 u），按不同缺血时间断头,取脑组织。该模型成功的标志：右侧horner征，左侧出现以前肢为重的偏瘫。实验分3组：假手术对照组6只；i/r组及rhepo治疗组，每组30只，均为脑缺血2 h再灌注6、12 h、1、3、7 d处死，每个时间点6只。
1.2.2 免疫组化染色检查
各组大鼠至指定时间点处死后断头取脑，取前囟前后1 mm脑组织，常规固定、石蜡包埋、每隔100 μm连续冠状切片（厚6 μm），进行免疫组化染色检测s100b蛋白的表达情况。显微镜下观察海马细胞胞浆有棕褐色颗粒者为阳性细胞。
1.2.3 tunel原位凋亡染色法检测细胞凋亡
按照原位tunel试剂盒说明书对各组大鼠脑组织切片进行凋亡染色，细胞核中出现棕褐色颗粒者为阳性细胞。
1.3 统计学处理
每张切片中采集海马4个高倍视野，其中每个视野中细胞总数不少于100个。所测数据以x±s表示，组间比较采用spss13.0软件进行t检验。
2 结 果
2.1 各组s100b蛋白表达
脑i/r损伤组与假手术对照组相比，s100b蛋白表达明显增加（p<0.05)，rhepo组较脑i/r组s100b蛋白表达明显减少（p＜0.05），见表1、图1。表1 不同脑i/r时间点各组大鼠海马s100b蛋白表达（略）
2.2 神经细胞凋亡情况
脑i/r组与假手术对照组比较神经细胞凋亡数明显增多（p＜0.05），rhepo组较缺血再灌注损伤组比较神经细胞凋亡数明显减少（p＜0.05），见表2、图2。表2 不同脑i/r时间点各组海马细胞凋亡数（略）
3 讨 论
红细胞生成素(erythropoietin，epo)是一种酸性糖蛋白，对红细胞的生成起促进作用，自从rhepo上市，许多研究已表明epo对脑缺血有神经保护作用，作用机制目前有几种理论：morishida等〔2〕认为epo是通过激活ca2+通道和mapk通路来诱发各种神经反应，如保护神经元对抗谷氨酸盐的毒性、多巴胺的释放和no的合成；sakanaka等〔3〕认为epo通过增加神经元内抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶(sod) 等保护脑实质免受缺血性损伤；yamaji等〔4〕提出epo可调节缺血脑区的血管生成，因此增加缺血及邻近区域的脑血流量和组织氧合量;calapai等〔5〕认为epo可能通过减少no介导的自由基形成或通过对抗他们的毒性来发挥神经保护作用;digicaylioglu等〔6〕证实epo与其受体结合引发了jak2激酶的活化，导致核因子κb抑制剂的磷酸化，继而核因子κb从胞浆移位到胞核，诱导神经保护基因的转录，从而起到神经保护作用；epo控制神经珠蛋白的合成，神经珠蛋白是一种主要在脑内表达的新发现的珠蛋白，有携带氧的作用,epo可能通过这种机制来增加神经细胞对氧的摄取和利用〔7〕;vairano等〔8〕发现epo能改变bcl/bax基因表达的比率，使bcl mrna水平升高，bax mrna水平降低，产生抗细胞凋亡的作用。
本实验显示，腹腔内注射rhepo可以明显减少凋亡细胞数和s100b蛋白表达，说明rhepo能明显减少i/r造成的神经细胞凋亡，提示局灶性脑缺血时腹腔内注射igf2对神经元的保护作用可能与减少凋亡细胞的产生、s100b蛋白表达有关。rhepo的脑保护作用目前尚处在动物实验阶段，不同给药途径、给药剂量、缺血时间、再灌注时间等因素都会对此产生影响，具体机制尚有待于进一步探讨。
【参考文献】
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5 calapai g，marciano mg，gorica f,et al.erythropoietin protects against brain ischemic injury by inhibition of nitric oxide formation〔j〕.eur j pharmacol，2000；401(3):34956.
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7 gonzalez ff,abel r,almli cr,et al.erythropoietin sustains cognitive function and brain volume after neonatal stroke〔j〕.dev neurosci，2009；31(5):40311.
8 vairano m，dallorusso c，pozzoli g,et al.erythropoietin exerts antiapoptotic effects on rat microglial cells in vitro〔j〕.eur j neurosci,2002;16(4):58492.
