中文摘要
蛛网膜下腔出血(SAH)是神经外科的常见急症。SAH后早期脑损伤(EBI)是决定其预后的主要因素。新近研究表明,细胞凋亡在SAH后EBI的形成中起重要作用;硫化氢(H2S)参与细胞凋亡的调节并起神经保护作用。我们前期研究提示,脑内H2S浓度在SAH后EBI中随时间发生变化,给予H2S供体能够减轻SAH后EBI中的细胞凋亡。但H2S调节SAH后EBI中细胞凋亡的具体机制尚未阐明。有研究发现,L型钙离子通道的活化能够抑制神经元细胞的凋亡,而H2S能够促进神经元L型钙离子通道的开放,由此我们推测H2S可能通过L型钙离子通道介导的细胞凋亡对SAH后EBI进行调节。本研究拟应用大鼠SAH模型及原代培养的海马神经元,通过给予H2S供体,L型钙离子通道开放剂及抑制剂,观察脑组织病理改变、凋亡相关蛋白表达以及海马神经元钙离子通道电流变化,探讨H2S调节SAH后EBI中细胞凋亡的作用及其机制。此研究对阐明H2S在SAH后EBI中的神经保护作用有重要意义。
英文摘要
Subarachnoid hemorrhage(SAH) is a common emergency disease of neurosurgery. Early brain injury(EBI) after SAH is the main impact factor of prognosis. Recent researchs find that apoptosis plays an important role in EBI. Hydrogen sulfide(H2S) takes part in the modulation of apoptosis and shows an effect of neural protection. Our previous research finds that the concentration of H2S in brain changes over time after SAH, apoptosis during EBI is reduced after preventively adding H2S donator. However, the mechanism that H2S modulates the apoptosis in EBI after SAH is still not clear. Some researches show that activation of the L-type calcium channel effectively inhibit the apoptosis of neurons, and H2S stimulates the L-type calcium channels in neurons. So we speculate that H2S might modulate the apoptosis in EBI after SAH by L-type calcium channel. This research will use a rat SAH model and primary hippocampal neurons. Relative histological change, apoptosis relative protein expression and electric current change of cell membrane in hippocampus neurons will be detected and compared after giving H2S donor,L-type calcium channel agonist or antagonist. And the mechanism that H2S modulates the apoptosis in EBI after SAH will be illustrated. This research may be significant meaningful in clarifying the neural protective effect of H2S in EBI after SAH.
结题摘要
蛛网膜下腔出血(SAH)后早期脑损伤(EBI)是决定SAH预后的主要因素。研究表明,细胞凋亡在SAH后EBI的形成中起重要作用;硫化氢(H2S)参与细胞凋亡的调节并起神经保护作用。但H2S是否也参与到SAH后EBI中对细胞凋亡的调节尚不明确,其调节机制尚有待进一步阐明。在本研究中,我们通过应用血管内穿刺法建立大鼠SAH模型,给予H2S供体(NaHS),L型钙离子通道开放剂(Bayk8644)以及L型钙离子通道拮抗剂(Nifedipine,尼非地平),观察大鼠神经功能状态,相关脑组织病理改变及细胞凋亡相关蛋白(Bcl-2,Bax,Caspase-3,Map-2)的表达。结果显示:1)海马内H2S浓度在SAH后EBI中随时间发生变化,其在SAH后早期有升高趋势,12小时达到高峰,在2d时基本恢复正常,提示H2S体系参与了SAH后EBI的过程。2)给予NaHS或Bayk8644预处理后,大鼠神经功能障碍明显好转,且光镜及电镜下细胞形态结构及细胞器变化亦明显好转,提示H2S能够改善SAH后的功能缺失并起到神经保护作用。3)对各组大鼠海马组织中H2S及CBS(胱硫醚-β-合成酶)表达进行检测发现,SAH组H2S及CBS表达较正常对照组明显增高,但其他各组之间比较无明显变化,提示SAH后硫化氢体系启动,CBS表达增高导致脑内硫化氢浓度升高,而钙离子通道开放剂和钙离子通道拮抗剂对CBS的表达无明显影响。4)应用TUNEL法检测各组大鼠海马神经元凋亡情况后发现:SAH组较正常对照组细胞凋亡明显,给予NaHS预处理后凋亡情况明显减轻,这种减轻在给予尼非地平后被部分削弱,提示H2S的抗凋亡作用可能通过钙离子通道所实现。5)对各组凋亡相关蛋白Map-2,Bax,Bcl-2以及Caspase-3等的表达检测后发现,SAH后各凋亡相关蛋白表达明显增加,而给予NaHS或BayK8644预处理后,凋亡相关蛋白表达明显降低,而NaHS组降低凋亡蛋白表达的作用能被尼非地平所部分减弱。以上结果提示:H2S系统在SAH后EBI中通过抑制细胞凋亡起到神经保护作用,这种作用可能是通过调节L型钙离子通道的活性来完成。本研究为SAH后EBI的治疗寻找了新的治疗靶点,在临床上对改善SAH后患者的预后有重要意义。
