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大鼠脑基底动脉EDHF反应及外源性EDHF对脑缺血再灌注损伤的保护作用

宋标  
【摘要】: 内皮依赖性超极化因子(endothelium-derived hyperpolarizing factor, EDHF)是一种内皮源性的血管舒张因子,是除NO和PGI2外控制血管自我稳定性的第三种舒张血管的自体活性物质。目前,在多种不同种类动物及人体内的多处不同的血管中都发现存在EDHF反应,但血管中的EDHF到底是那种物质,现在还不是很清楚,尤其是在脑血管中,EDHF的化学本质还存在许多争议问题。 内源性硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是新近发现的第3个气体信使分子,具有多种生物学和生理学效应,是一种重要的内源性血管舒张因子。本实验室研究表明在大鼠基底动脉中,H2S具有EDHF样作用。本实验拟对其抗脑缺血再灌注损伤的保护作用进行探讨。 目的: 1.探讨过氧化氢(H2O2)和11,12-环氧二十碳三烯酸(11,12-EET)在内皮依赖性超极化因子(endothelium-dependent hyperpolarizing factor, EDHF)介导的大鼠脑基底动脉舒张中的作用。 2.探讨大鼠脑基底动脉内皮细胞假定的EDHF(H2S)合成酶——胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase, CSE) mRNA的表达。 3.探讨外源性EDHF对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的影响。 方法: 1.采用离体血管舒缩功能测定实验,检测H2O2、11,12-EET及过氧化氢酶(CAT)等对大鼠离体脑基底动脉血管环的舒张作用。 2.运用胰蛋白酶及胶原酶消化基底动脉获取单细胞混合悬液,磁珠分选法(magnetic cell separation system, MACS)分离纯化基底动脉内皮细胞,采用RT-PCR的方法检测正常大鼠基底动脉内皮细胞中内源性合成硫化氢的酶CSE的表达。 3.以硫化氢钠(NaHS)为H2S的供体,采用线栓法复制局灶性脑缺血(MCAO)再灌注损伤模型,评价动物行为功能,测定脑梗死范围,脑组织中含水量、乳酸脱氢酶(LDH)的活性和丙二醛(MDA)的含量;采用HE染色法观察脑组织病理结构的改变。 结果: 1.在30 mmol/L的KCl预收缩的大鼠脑基底动脉环上,ACh可产生浓度依赖性的舒张作用;血管用NO合酶抑制剂(L-NAME,3×10-5 mol/L)和PGI2合酶抑制剂(Indo,10-5 mol/L)预处理后,ACh对基底动脉仍存在部分舒张作用,即非NO和非PGI2介导的舒张。应用L-NAME和Indo后,11,12-EET对大鼠基底动脉无明显的舒张作用,H2O2仅有轻微舒张作用,但CAT对ACh介导的非NO和非PGI2反应没有影响。 2.采用磁珠法分离纯化得到正常大鼠生理状态下基底动脉内皮细胞,采用RT-PCR的方法检测结果显示大鼠基底动脉内皮细胞中有CSE mRNA表达。 3.在局灶性脑缺血再灌注损伤中,NaHS(0.195、0.39、0.78 mg/kg)能明显缩小缺血再灌注后脑梗死体积,改善神经功能状态,降低脑含水量, NaHS(0.195、0.39、0.78 mg/kg)能减少局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠血清MDA、降低LDH的活性。NaHS(0.195、0.39、0.78 mg/kg)能够不同程度的改善脑缺血再灌注大鼠脑组织病理结构的改变。 结论: 1.在大鼠基底动脉中ACh介导的EDHF反应即非NO和非PGI2介导的舒张中不涉及H2O2和11,12-EET。 2.磁珠法分离纯化的大鼠基底动脉内皮细胞中,有内源性合成的酶胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase, CSE) mRNA的表达,提示大鼠脑基底动脉中存在有假定的EDHF——H2S生成反应条件。 3. NaHS对缺血再灌注性脑损伤具有较好的保护作用,提示外源性EDHF——H2S有抗脑缺血损伤作用。


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