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目的:麻醉和手术过程中出现的一过性脑缺血及随后发生的再灌注损伤对大脑功能的影响已成为近年来麻醉领域的研究热点,而老龄是缺血性脑血管病的一个重要的独立危险因素。单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)可在能量缺乏、缺血缺氧等情况下被激活,通过一系列反应调节机体的物质和能量代谢,被称誉为“细胞能量调控器”。脑缺血/再灌注损伤过程伴随着细胞能量代谢障碍,已有研究发现,老龄鼠在发生脑缺血后AMPK的激活较青年鼠严重不足,并发生较之严重的脑缺血/再灌注损伤。是否可通过激活AMPK从而减轻老龄鼠脑缺血/再灌注损伤,相关研究较少。本实验以老龄小鼠为研究对象,探讨AMPK激活剂AICAR在短暂性脑缺血/再灌注中的作用。方法:18~20月龄健康老龄雄性C57BL/6小鼠60只,体重30~40g,按随机数字表法分为3组(n=20):假手术(S)组、脑缺血/再灌注(I/R)组、脑缺血/再灌注+AICAR(I/R+AICAR)组。I/R组和I/R+AICAR组均采用夹闭两侧颈总动脉的方法建立老龄小鼠短暂性脑缺血/再灌注模型,夹闭10 min后恢复脑血流。I/R+AICAR组于夹闭缺血时腹腔注射AICAR(500mg/kg),S组及I/R组腹腔注射等容量生理盐水。再灌注72h后对所有小鼠进行神经行为学评分,然后处死小鼠取双侧海马组织。HE染色法观察海马CA1区神经元形态,TUNEL法测定海马CA1区细胞凋亡率,实时荧光定量PCR法检测海马AMPKα2mRNA的表达,Western blot法检测海马p-AMPKα、caspase-3及Bax蛋白的表达。结果:与S组比较,I/R组和I/R+AICAR组老龄小鼠脑缺血再灌注72h后神经行为学评分显著升高(P<0.05),海马p-AMPKα表达水平升高(P<0.05),海马CA1区细胞凋亡率及caspase-3、Bax凋亡相关蛋白的表达也增高(P<0.05);与I/R组比较,I/R+AICAR组老龄小鼠神经行为学评分降低(P<0.05),海马p-AMPKα表达上调(P<0.05),海马CA1区细胞凋亡率和caspase-3、Bax的表达降低(P<0.05)。三组之间海马区AMPKα2mRNA的水平不具有统计学意义(P>0.05)。结论:本实验结果显示,与I/R组比较,I/R+AICAR组老龄小鼠脑缺血10min,再灌注72h后神经行为学评分降低,海马p-AMPKα表达上调,海马CA1区细胞凋亡率及caspase-3、Bax凋亡相关蛋白的表达降低。这表明在老龄小鼠短暂性脑缺血发生前预先给予AMPK激活剂AICAR,再灌注72h后老龄小鼠神经功能明显改善,海马区细胞凋亡程度减轻,说明AMPK激活剂AICAR可上调老龄小鼠海马p-AMPKα的表达水平,并使神经元凋亡减少,从而减轻老龄小鼠脑缺血/再灌注损伤。这可能是因为,老龄鼠发生脑缺血后AMPK的激活较青年鼠严重不足,并发生较之严重的脑缺血/再灌注损伤,而预先给予AMPK激活剂AICAR后可代偿这种不足,进而发挥一定的脑保护作用。这为缺血性脑血管病的预防和治疗提供了新的方向与靶点,但具体的作用机制及如何控制激活强度还有待进一步研究。