大鼠局灶腦缺血再灌注后GM1的保護(hù)作用及其對FGFR1表達(dá)的影響

1、    大鼠局灶腦缺血再灌注后GM1的保護(hù) 作用及其對FGFR1表達(dá)的影響        摘要目的探討大鼠局灶腦缺血再灌注后神經(jīng)節(jié)苷脂(GM1)的保護(hù)作用及其對堿性纖維母細(xì)胞生長因子的特異性受體(FGFR1)表達(dá)的影響。方法采用栓線法制備大腦中動脈缺血再灌注模型。通過腹腔注射給予GM1，利用免疫組化方法檢測FGFR1表達(dá)情況，并對病理學(xué)改變進(jìn)行觀察研究。結(jié)果與對照組相比，缺血再灌組FGFR1表達(dá)明顯增多(P<0.01)，而GM1用藥組與缺血再灌組相比，F(xiàn)GFR

2、1表達(dá)也明顯增多(P<0.01)。光鏡及電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，單純?nèi)毖俟嘟M梗塞區(qū)病理變化明顯重于GM1用藥組。結(jié)論腦缺血后GM1具有明確的保護(hù)作用，可減輕腦組織的損傷程度，并能使FGFR1表達(dá)上調(diào)。GM1可能通過影響FGFR1表達(dá)水平而發(fā)揮其作用。關(guān)鍵詞GM1腦缺血再灌注FGFR1 Protective function of GM1 after cerebral ischemic reperfusion and effect on the expression of FGFR1Zhao Chuansheng,Wang Muyi,Gao Xuguang,et al.Department of

3、Neurology,The First Affiliated Hospitalof China Medical University,Shenyang 110001AbstractObjectiveTo study the protective function of GM1 after cerebral ischemic reperfusion and effect on the expression of FGFR1. MethodsWe made the local cerebral ischemic reperfusion model with thread embolism of m

4、iddle cerebral artery. Immunostaining was used to study the expression of FGFR1. ResultsThe expression of FGFR1 in ischemic reperfusion group was significantly increased as compared with control group. Furthermore,FGFR1 expression of GM1 group was significantly increased as compared with ischemic re

5、perfusion group. The pathological changes was also lighter than that of ischemic group. ConclusionGM1 has significantly cerebral protective effect and can induce upregulation of FGFR1 expression.Key wordsGM1Cerebral ischemic reperfusionFGFR1腦缺血后，梗塞灶邊緣區(qū)的堿性纖維母細(xì)胞生長因子(bFGF)及其特異性受體(FGFR1)表達(dá)增加，bFGF-FGFR1參

6、與神經(jīng)元的保護(hù)及修復(fù)過程1，2。最近有研究表明神經(jīng)節(jié)苷脂(GM1)與bFGF有協(xié)同作用3，4，但其機制尚不清楚。本文主要探討腦缺血再灌注后GM1的保護(hù)作用及對FGFR1表達(dá)的影響，為其臨床應(yīng)用提供客觀的實驗基礎(chǔ)資料。1材料和方法1.1實驗動物與分組健康雄性Wistar大鼠40只，由中國醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，體重250300g，隨機分成4組。A組：正常對照組5只；B組：假手術(shù)組5只；C組：缺血再灌組15只；D組：GM1用藥組15只。其中C組缺血2h再灌注46h，D組于缺血和再灌注后5min內(nèi)兩次腹腔注射GM1(用量為10mg/kg體重)。其它實驗組于同一時間給予相同容量的生理鹽水腹腔注射。G

7、M1由香港精優(yōu)公司惠贈(批號021700)。1.2動物模型的制備采用Longa改良的動脈栓線法制備大腦中動脈缺血再灌注模型。缺血再灌組和用藥組于手術(shù)后2h麻醉下將尼龍線拔出。假手術(shù)組除不插尼龍線外其余步驟同上。1.3免疫組織化學(xué)標(biāo)本制作動物缺血再灌注48h后迅速處死，在鼠腦距額極57mm處取2mm厚冠狀切片，制成10m厚腦切片，分別進(jìn)行HE染色及免疫組化染色。1.4電鏡標(biāo)本制作C、D組各取3只大鼠，迅速處死后，取鼠腦距額極5mm處的梗塞灶邊緣區(qū)腦組織1mm3，經(jīng)固定、脫水、包埋、切片、染色后，用JEM-200透射電鏡觀察、拍片。1.5免疫組化染色采用SP法，鼠抗FGFR(VBS6，SC-276

8、)為美國Santa-Cruz公司產(chǎn)品，SP試劑盒購自北京中山生物制品公司。1.6像分析與統(tǒng)計學(xué)處理應(yīng)用Leuzex-F型像分析儀，在400倍放大倍數(shù)下，每張切片隨機選取5個區(qū)域，每個區(qū)域面積為200×200m2,各組均抽取10張切片(即共50個區(qū)域),計數(shù)200×200m2區(qū)域內(nèi)免疫組化染色陽性細(xì)胞數(shù)。實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，各組間應(yīng)用t檢驗。2結(jié)果2.1病理學(xué)觀察光鏡下可見單純?nèi)毖俟嘟M在右側(cè)大腦皮質(zhì)、基底節(jié)等區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞呈重度缺血性變化者較多。GM1用藥組在這些區(qū)域中神經(jīng)元缺血變性者不僅數(shù)量減少，而且其受損程度也減輕。單純?nèi)毖俟嘟M梗塞邊

9、緣區(qū)超微結(jié)構(gòu)改變較重(見1)，用藥組的超微結(jié)構(gòu)改變較輕，表現(xiàn)為細(xì)胞核不規(guī)則，染色質(zhì)輕度聚集，核仁存在，線粒體大部分正常，少數(shù)輕度腫脹，嵴破壞，毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞輕度腫脹，星形膠質(zhì)細(xì)胞足突輕度水腫(見2)。1缺血再灌組神經(jīng)細(xì)胞改變(×8000)2GM1用藥組神經(jīng)細(xì)胞改變(×8000)2.2免疫組織化學(xué)結(jié)果各組鼠腦切片均可見FGFR1陽性細(xì)胞表達(dá)，呈棕黃色。正常對照組及假手術(shù)組鼠腦內(nèi)可見FGFR1陽性細(xì)胞散在表達(dá)，二者表達(dá)無明顯差異，故合并作為非缺血對照組，該組陽性細(xì)胞數(shù)為(7.6±4.3)個/40000m2。單純?nèi)毖俟嘧⒔M、GM1用藥組與之相比皮質(zhì)、基底節(jié)、海馬等區(qū)

10、域FGFR1表達(dá)明顯增加(P<0.01),陽性細(xì)胞數(shù)分別為(16.2±5.4)個/40000m2和(41.9±6.9)個/40000m2，而GM1用藥組與單純?nèi)毖俟嘧⒔M相比，F(xiàn)GFR1表達(dá)亦明顯增加(P<0.01)。3討論3.1GM1的腦保護(hù)作用本實驗通過病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，缺血再灌組梗塞區(qū)病理變化重于GM1用藥組，這證實了局灶性腦缺血再灌注早期應(yīng)用GM1可明顯減輕腦組織的不可逆性損害，從動物實驗表明GM1具有確切的腦保護(hù)作用。GM1可能通過多種機制來對抗缺血后造成的腦組織損傷:(1)防止細(xì)胞內(nèi)鈣聚積，減輕腦水腫5。(2)維持神經(jīng)細(xì)胞膜和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞膜Na+-K+

11、-ATP酶的活性，并減少神經(jīng)細(xì)胞膜脂肪酸的丟失6。(3)提高局部腦血流量，降低脂質(zhì)過氧化反應(yīng)7。（4）GM1抑制缺血引起的細(xì)胞外興奮性氨基酸水平升高，并能選擇性阻滯NMDA受體的病理性興奮，但不影響該 受體對興奮性氨基酸生理反應(yīng)的信號傳導(dǎo)8，9。3.2腦缺血后FGFR1的表達(dá)及意義本實驗通過免疫組織化學(xué)染色觀察到缺血再灌組與對照組相比，F(xiàn)GFR1表達(dá)明顯增加，這與文獻(xiàn)報道一致1，2。腦缺血后，早期即可引起神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的bFGF合成增加，在細(xì)胞損傷或死亡后可將bFGF釋放入細(xì)胞間隙，進(jìn)而保護(hù)或修復(fù)那些表達(dá)FGFR1的細(xì)胞,這意味著FGFR1的表達(dá)與神經(jīng)細(xì)胞存活密切相關(guān)。在腦缺血后，梗塞邊

12、緣區(qū)表達(dá)增加，這種變化是細(xì)胞對缺血損傷的一種協(xié)調(diào)反應(yīng)，是神經(jīng)細(xì)胞的一種自我保護(hù)機制,通過這種機制來減輕損傷程度并促進(jìn)后期神經(jīng)功能的恢復(fù),但這種修復(fù)作用是部分的、不完全的。3.3GM1對FGFR1表達(dá)的影響本實驗發(fā)現(xiàn)GM1用藥組與缺血再灌組相比FGFR1表達(dá)明顯增多。如前文所述，腦缺血后內(nèi)源性FGFR1表達(dá)增加對保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞有重要意義，但這種表達(dá)水平有限，難以對受損神經(jīng)元起全面持久的保護(hù)作用。在應(yīng)用GM1后FGFR1表達(dá)上調(diào)，而且組織病理學(xué)改變相應(yīng)減輕，這提示GM1能加強腦缺血再灌注后的內(nèi)源性修復(fù)過程。而且，這也可能是GM1與bFGF發(fā)揮協(xié)同作用的一種機制。 在應(yīng)用GM1后FGFR1表達(dá)增多，可

13、促進(jìn)更多的bFGF與細(xì)胞相結(jié)合，使bFGF更好地發(fā)揮作用，從而增強其效應(yīng)。但這并不排除GM1通過增強FGFR1的活性與bFGF發(fā)揮協(xié)同作用的可能，這尚需進(jìn)一步的深入研究。作者單位：趙傳勝王慕一高旭光110001沈陽 中國醫(yī)科大學(xué)一院神經(jīng)內(nèi)科關(guān)明滿洲里市第一醫(yī)院參考文獻(xiàn)1 Mitsutoshi E,William A,John A.Transient global ischemia induces dynamic changes in the expression of bFGF and the FGF receptor.Molecular Brain Res,1994,22:76.2 Masu

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