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1、细胞外信号调节激酶在局灶性脑缺血中的表达论文【关键词】脑缺血;再灌注;丝裂原激活蛋白激酶类;细胞凋亡;梗塞,大脑中动脉;大鼠Expressionofextracellularsignalregulatedkinaseinfocalcerebralischemia【Abstract】AIM:Tostudytheroleofextracellularsignalregulatedkinase(ERK)duringfocalcerebralischemiareperfusioninhippocampalneuronsofrats.METHODS:SixtymaleadultCAO)pusby
2、TUNELmethod.ERKphosphorylationmunohistochemistry.RESULTS:InI/Rgroupasparedoperationgroup,afterMCAO,thesurvivalneuronsinCA1areasdecreased;alotofapoptoticcellsallevelat72h.CONCLUSION:CerebralischemiareperfusionmayresultintheupregulationofERKactivity,andparticipateintheprocessofneuronapoptosis.【Key
3、ia;reperfusion;mitogenactivatedproteinkinases;apoptosis;infarction,middlecerebralartery;rats【摘要】目的:研究细胞外信号调节激酶(ERK)在局灶性脑缺血再灌注海马神经元中的表达.方法:线栓法制作大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型.大鼠随机分成假手术组(sham组)、脑缺血再灌注组(I/R组),每组根据再灌注时间不同再分为3,6,24,.freelitogenactivationproteinkinases,MAPKs)通过磷酸化转录因子而改变基因的表达水平,在细胞信号转导中起着重要作用,参与细胞
4、生长、发育、分化及凋亡等生理、病理过程.MAPKs的3个亚组:ERK,P38和cJun氨基末端激酶(cJunNH2terminalkinase,JNK).他们可被许多因子激活,并通过调节转录因子活性而控制基因表达[1].研究发现ERK,p38和JNK在心、脑、肝、肾等组织细胞的缺血/再灌注过程中可被激活[2-3].我们选用大鼠大脑中动脉栓塞模型,测定在再灌注后不同时间点,缺血脑海马CA1区ERK的活性特征及细胞凋亡的动态变化规律,试图阐明ERK在大鼠脑缺血再灌注过程中所起的作用和机制.1材料和方法1.1材料凋亡检测试剂盒、ERK试剂盒、DAB显色剂均购于武汉博士德公司.健康雄性CAO后
5、30min到2hERK水平(用in后再灌注10min,在CA1区检测到ERK增加,但在1h减少,同时在DG区可检测到ERK活性增加[6].因此缺血再灌注时ERK活性的增加是细胞针对缺氧刺激启动修复过程、促进细胞存活的保护性机制,对于经历了缺血/再灌注损伤的神经元具有保护作用.本实验中,脑缺血再灌注3h后ERK活性显著增加,于6h达到高峰,于72h恢复至对照水平,ERK在神经细胞和胶质细胞中均可见到,表明其发生主要与磷酸化过程有关,在神经组织中的选择性没有很大差异.缺血/再灌注损伤后组织中ERK活性变化的不一致性可能与实验用动物种属,实验方法及脑缺血/再灌注时间的不同等有关.就目前的研究
6、结果分析:缺血/再灌注损伤可使组织细胞的ERK迅速激活,作为早期细胞内信号参与了细胞对这一应激反应的调节.细胞凋亡是程序性决定基因表达的结果.在大鼠脑缺血/再灌注模型中凋亡发生最显著的部位是缺血周围区(缺血半影区)及缺血敏感区(如海马)等部位.大鼠缺血再灌注24~48h凋亡的细胞最多.已有充分的证据说明MAPK途径在神经元凋亡中起重要作用.大鼠局灶性脑缺血20min或2h后再灌注12~24h,在IP区可见到典型的细胞凋亡特征和大量TUNEL阳性细胞,并且凋亡细胞因缺血损伤程度的不同而分布不同[7].Fukunaga等[8]用BDNF等刺激培养的海马神经元的实验中,证实细胞可通过以RAS
7、/Raf1/MAPK为主的传导通路激活cfos基因.使用细胞周期依赖性激酶MAPK的抑制剂可防止神经元因撤除神经营养所致的凋亡.本实验中,缺血/再灌注3h开始凋亡细胞,于48h达到高峰,72h以后凋亡细胞有逐渐减少.可以认为ERK激活的发生和出现时间较早于凋亡,一方面提示它是凋亡前细胞破坏的酶释放过程;另一方面,凋亡的发生可能有ERK的参与,所以较凋亡为早,应用此指标可以预测和检测凋亡的发生和程度.局灶性和全脑缺血后,ERK在存活的神经元中活性