戊四氮慢性致癇大鼠海馬區(qū)PPARγmRNA的表達(dá)及神經(jīng)細(xì)胞損傷的影響

單 鶴，陸曉紅，王國(guó)輝，劉 蕾，金玉玲

（佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)一科，黑龍江 佳木斯154003）

近年研究發(fā)現(xiàn)PPARγ受體與神經(jīng)細(xì)胞的炎癥和氧化應(yīng)激有關(guān)，目前對(duì)其研究主要集中在急性腦缺血再灌注早期對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的作用，本實(shí)驗(yàn)以戊四氮致癇大鼠為研究對(duì)象擬研究PPARγ受體表達(dá)變化在神經(jīng)細(xì)胞損傷中的影響。

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

健康體重（180±10）g雄性SD大鼠，共40只（由大連醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào)：20131853P）。隨機(jī)分為正常組，PTZ組（P）。

1.2 動(dòng)物模型建立

上述5組動(dòng)物除對(duì)照組外，均給予PTZ（35mg／kg，每日1次）腹腔注射，參照Morgan等的方法并略加改動(dòng)［1］。PTZ用前以生理鹽水新鮮配制成溶液（10g／L）。每天1次，持續(xù)28d；停藥1周，再用相同劑量的PTZ腹腔注射測(cè)試。正常組給予等體積的生理鹽水。

1.3 大鼠行為學(xué)觀察

各組大鼠每日經(jīng)上述處置后，均參考Racine［2］為觀察行為變化的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。癲癇大鼠發(fā)作的行為學(xué)變化的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：0級(jí)：正常行為狀態(tài)；Ⅰ級(jí)：咀嚼、眨眼、立須等面部肌肉的抽搐，濕狗樣顫動(dòng)；Ⅱ級(jí)：以點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)為主要表現(xiàn)的頸部肌肉的抽搐；Ⅲ級(jí)：前肢的陣攣、抽搐；Ⅳ級(jí)：雙側(cè)前肢伸直，伴有身體的立起；Ⅴ級(jí)：跌倒和全身驚厥。Ⅲ級(jí)以下為復(fù)雜部分發(fā)作，Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)為全身強(qiáng)直陣攣發(fā)作。注藥后即進(jìn)行行為學(xué)觀察，凡出現(xiàn)連續(xù)5次Ⅱ級(jí)或Ⅱ級(jí)以上驚厥發(fā)作的大鼠為達(dá)到點(diǎn)燃標(biāo)準(zhǔn)的模型。3只未達(dá)上述標(biāo)準(zhǔn)淘汰，2只死亡。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后區(qū)全部大鼠給予10%水合氯醛深部麻醉于低溫下迅速取腦，以備后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.4 RT-PCR檢測(cè)海馬PPARγm RNA表達(dá)

海馬50mg，TRIzol法抽提總RNA，逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA，然后PCR擴(kuò)增，引物序列在NCBI基因庫(kù)中查找大鼠PPARγ序列，經(jīng)同源比對(duì)后確定PPARγ及β-actin的引物序列（PPARγ上游引物：5'-CAGGAGCAGAGCAAAGAGGT-3'；下游引物：5'GGCTCATATCTGTCTCCGTCT-3'，長(zhǎng)度 583bp；β-actin：上游 引物 5'-CATCCGTAAAGACCTCTATGCCAAC-3'，下 游 引 物：5'-ATGGAGCCACCGATCCACA-3'長(zhǎng)度173bp，引物由上海生工公司合成。擴(kuò)增反應(yīng)條件：95℃預(yù)變性3min；95℃30s，退火溫度30s，60℃（PPARγ）／58℃（β-actin）30s，40個(gè)循環(huán)；72℃ 延伸10min。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳，溴乙錠染色，凝膠成像儀成像。采用Quantity One凝膠圖像分析軟件分析結(jié)果，以PPARγ與，β-肌動(dòng)蛋白（β-Actin）擴(kuò)增產(chǎn)物光密度的比值反映表達(dá)水平。

1.5 尼氏染色海馬神經(jīng)元形態(tài)學(xué)觀察

制作石蠟切片，對(duì)切片進(jìn)行神經(jīng)元尼氏染色觀察各組大鼠海馬神經(jīng)元存活狀態(tài)，神經(jīng)元細(xì)胞的排列情況。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，樣本均數(shù)間比較用方差分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以（）表示，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為差異有顯著性意義。

2 結(jié)果

2.1 癲癇大鼠海馬組織PPARγm RNA水平的變化

在mRNA水平，PPARγ在戊四氮致癇大鼠海馬內(nèi)表達(dá)顯著低于正常組（P＜0.01），在慢性癲癇形成24h（0.93±0.038）PPARγmRNA 表達(dá)下降 （P＜0.05），并持續(xù)減少（48h：0.85±0.045，P＜0.05），至72h（0.76±0.015）僅見(jiàn)微量表達(dá)，具有顯著性（P＜0.05）。見(jiàn)圖1，表1。

圖1 不同組別大鼠視網(wǎng)膜PPARγm RNA表達(dá)

表1 不同組別大鼠海馬PPARγ／β-actin相對(duì)灰度值比較（）

表1 不同組別大鼠海馬PPARγ／β-actin相對(duì)灰度值比較（）

注：＊與正常組比較，P＜0.01；＃ 與PTZ后48h組比較，P＜0.05；＊＊ 與PTZ后72h組比較，P＜0.05。

組別 n PPARγ／β-actin正常組9 1.02±0.035 PTZ后24h組 11 0.93±0.038＊PTZ后48h組 9 0.85±0.045＃PTZ后72h組 6 0.76±0.015＃＊＊

2.2 尼氏染色

在對(duì)照組大鼠海馬區(qū)尼氏體清晰可見(jiàn)，排列整齊、規(guī)則，結(jié)構(gòu)完整，體積較大，尼氏體核仁明顯、胞漿豐富，軸突、樹(shù)突清晰可辨，膠質(zhì)細(xì)胞分散在海馬神經(jīng)元之間，呈星形或梭形，體積小、核圓形或卵圓形。癲癇各組大鼠海馬區(qū)部分尼氏胞體減少，結(jié)構(gòu)不清、胞漿減少，且著色淺，膠質(zhì)細(xì)胞體積增大，數(shù)量增多。見(jiàn)如圖2。

圖2 正常組、PTZ后24h、PTZ后48h、PTZ后72h尼氏染色（×10）

3 討論

癲癇至今尚無(wú)根治的辦法，因此癲癇的治療成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。目前的研究發(fā)現(xiàn)認(rèn)為：①癲癇異常放電過(guò)程可以引起大腦廣泛的神經(jīng)病理生理學(xué)變化。②海馬環(huán)路內(nèi)的軸突出芽及突觸重建是癲癇的主要的病理生理特征。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)認(rèn)為癲癇發(fā)作所引起的腦內(nèi)炎性反應(yīng)是導(dǎo)致癲癇發(fā)作后腦組織病理改變，特別是海馬結(jié)構(gòu)損傷（包括海馬內(nèi)神經(jīng)元脫失、神經(jīng)元凋亡、膠質(zhì)細(xì)胞增生、纖維發(fā)芽、海馬硬化等）的主要原因之一，各種癲癇模型的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，癲癇的整個(gè)發(fā)病過(guò)程中都伴有免疫和炎癥反應(yīng)［3］，癲癇發(fā)作后膠質(zhì)增生，結(jié)構(gòu)的紊亂，這一過(guò)程又進(jìn)一步加重了興奮性病灶的形成，癲癇腦損傷既是癲癇發(fā)作的結(jié)果，又是癲癇頻發(fā)和難治的原因之一，有效控制癲癇發(fā)作、減少癲癇發(fā)作后神經(jīng)元損傷，對(duì)癲癇發(fā)病機(jī)制的研究具有重要的理論和臨床意義。

PPARγ（過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ）在炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化、胰島素抵抗、糖代謝、腫瘤中有重要的調(diào)節(jié)作用。PPARγ在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中也有表達(dá)，激活PPARγ后促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的分化和成熟，并參與神經(jīng)細(xì)胞程序性死亡，近年研究也發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)元變性的致病機(jī)制與胰島素代謝及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)［4］，既PPARγ的激活與神經(jīng)細(xì)胞的損傷和氧化應(yīng)激有相關(guān)性，PPARγ通過(guò)抑制NF+-κ引發(fā)的下游炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，其作為介導(dǎo)炎癥信號(hào)及相關(guān)細(xì)胞因子釋放的中心環(huán)節(jié)，以放大炎癥反應(yīng)效應(yīng)［5］。PARPγ可調(diào)節(jié)TNF-α、NOS等NF-kB依賴性的途徑，抑制PARPγ可以降低NF-kB介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)［6］。在大鼠腦缺血模型中使用PARPγ抑制劑可以降低由NF-k Bp65入核所介導(dǎo)的腦部炎癥損傷，并且通過(guò)這一抑制作用來(lái)降低NF-kBp65介導(dǎo)的炎癥相關(guān)因子的產(chǎn)生，最終減少梗死面積，改善卒中后炎性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)［7，8］。將神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行體外混合培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)PPARγ的配體能阻止脂多糖（LPS）誘發(fā)的神經(jīng)元損傷，提示PPARγ參與神經(jīng)保護(hù)作用，并且發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的小膠質(zhì)細(xì)胞也能表達(dá)PPARγ，其在小膠質(zhì)細(xì)胞上的表達(dá)受嚴(yán)格調(diào)節(jié)，并與小膠質(zhì)細(xì)胞的功能狀態(tài)有關(guān)，2006年有國(guó)外研究顯示，腦缺血后小膠質(zhì)細(xì)胞的激活抑制了PPARγ的表達(dá)，隨著炎癥的進(jìn)一步發(fā)展，PPARγ的表達(dá)被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞及其炎性介質(zhì)進(jìn)一步下調(diào)。臨床研究也證實(shí)，PPARγ激動(dòng)劑對(duì)有炎癥參與的神經(jīng)系統(tǒng)疾患如多發(fā)性硬化、阿爾茨海默病等具有抑制炎性分子如iNOS的釋放，抑制炎癥反應(yīng)，改善患者的預(yù)后，提高患者的認(rèn)知力作用［9］，另有研究表明在癲癇鼠模型中，PPARγ可抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活性，阻止癲癇后的炎癥反應(yīng)，減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡，起到神經(jīng)保護(hù)作用［10］。

本研究結(jié)果顯示，癲癇發(fā)作組大鼠海馬區(qū)中PPARγmRNA的表達(dá)較正常組減少，且隨著發(fā)作時(shí)間的延長(zhǎng)PPARγm RNA的表達(dá)量逐漸減少，與對(duì)照組比較差異具有顯著性（P＜0.05），且不同時(shí)間點(diǎn)尼氏染色見(jiàn)正常組中尼氏體結(jié)構(gòu)完整、胞漿飽滿，軸突、樹(shù)突完整，而癲癇發(fā)作組尼氏體減少，結(jié)構(gòu)紊亂，膠質(zhì)細(xì)胞增多，這一過(guò)程可能與癲癇發(fā)作后NF-kb核移位所介導(dǎo)的一系列炎癥因子如IL-2釋放COX-2的表達(dá)［11］，進(jìn)一步加重膠質(zhì)細(xì)胞增生，神經(jīng)元凋亡有關(guān)，本研究結(jié)果表明，PPARγ低表達(dá)可能是癲癇發(fā)作后神經(jīng)元炎癥損傷的潛在機(jī)制之一。

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