血糖波动调控对大鼠全脑缺血后海马神经元损伤的影响

论文摘要

实验一全脑缺血再灌注大鼠血糖波动调控模型的建立目的:建立简单、稳定和微创的SD大鼠全脑缺血血糖浓度波动调控模型。方法:SD大鼠全脑缺血模型采用双侧颈总动脉阻断加低血压（2-VO）方法制作。血糖波动调控采用改良的正常血糖-高胰岛素钳夹技术（EICT）。模型的可靠性采用脑干听觉诱发电位（BAEP）和2,3,5-氯化三苯基四氮唑蓝（TTC）染色确定。结果:大鼠全脑缺血再灌注期间血糖浓度可被精确调控。全脑缺血5min后BAEP消失,再灌注5min后恢复,TTC染色表明大脑出现广泛损伤但不是梗死灶形式。结论:本实验模型可以用来研究全脑缺血期间血糖调控。实验二血糖波动调控对缺血再灌注大鼠海马细胞损伤的影响目的:探讨血糖稳定对大鼠全脑缺血再灌注所致海马细胞损伤的影响。方法:正常SD大鼠64只,随机分为4组:假手术组（CON）、全脑缺血再灌注组（I/P）、血糖水平波动组（BGF）和血糖水平稳定组（BGS）。采用全身低血压加双侧颈总动脉结扎的方法实行全脑缺血,利用正常血糖-高胰岛素钳夹技术在缺血期间与再灌注后120min准确地控制血糖水平,缺血15min后再灌注,缺血再灌注150min后收集脑标本。每组8只,大脑从正中切断,一半取海马置液氮冷冻用于免疫蛋白印迹分析（Western blot）,另一半置于4%多聚甲醛中固定,用于组织病理学和免疫组化检查,其余8只在术后1天进行穿梭箱实验,并在试验结束时取脑做病理学检查。使用HE染色对比再灌注150min和5d海马区细胞损伤情况,同时采用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP原位切口末端标记（TUNEL）方法观察神经细胞凋亡。结果:大鼠全脑缺血再灌注后150min和5d时海马区细胞坏死和凋亡明显增加;使用EICT技术维持血糖水平在基础值上下0.5mmol·L-1范围波动时（即血糖水平稳定组）可减轻海马细胞损伤;但血糖水平在基础值上下0.5～1.2mmol·L-1范围波动时（即血糖水平波动组）海马细胞损害与缺血再灌注组没有明显差异。再灌注1～5d时大鼠穿梭箱结果与脑组织损伤程度一致,血糖水平稳定组大鼠条件反射形成较缺血再灌注组和血糖波动组加快。结论:在缺血期间与再灌注后120min维持血糖稳定可以有效减轻大鼠脑缺血及缺血再灌注所致中枢神经元的损伤。实验三血糖波动调控对缺血再灌注大鼠脑糖代谢的影响目的:探讨血糖稳定对大鼠脑缺血再灌注损伤后能量代谢的影响。方法:正常SD大鼠64只,随机分为4组:假手术组（CON）、全脑缺血再灌注组（I/P）、血糖水平波动组（BGF）和血糖水平稳定组（BGS）。应用正电子发射成像技术（PET）观察缺血再灌注后5d动物脑部糖代谢率,并使用免疫组化技术对比检测海马区葡萄糖转运体1（GLUT1）蛋白的表达。结果:大鼠全脑缺血再灌注后5d脑部葡萄糖摄取明显下降;使用EICT技术维持血糖水平在基础值上下0.5mmol·L-1范围波动时可明显改善大鼠脑部葡萄糖摄取,血糖水平在基础值上下0.5～1.2mmol·L-1范围波动时大鼠脑部葡萄糖摄取略高于缺血组,但不及血糖水平稳定组。大鼠全脑缺血再灌注5d后海马GLUT1的表达明显下降;血糖水平在基础值上下0.5mmol·L-1范围波动时可明显加强海马GLUT1的表达;血糖水平在基础值上下0.5～1.2mmol·L-1范围波动时GLUT1的表达与血糖水平稳定组有明显差异。结论:术中维持血糖稳定可能通过上调GLUT1的表达改善大鼠脑缺血再灌注损伤后5d时的能量代谢。实验四血糖波动调控对缺血再灌注大鼠MAPK凋亡通路的影响目的:探讨血糖波动调控对缺血再灌注大鼠MAPK凋亡通路的影响。方法:将缺血再灌注后150min和5d取得的大鼠海马组织进行免疫印迹分析,分别检测pERK通路、JNK通路和p38MAPK通路蛋白表达。结果:大鼠全脑缺血再灌注后150min即表现为pERK水平增高,并在缺血再灌注5d时依然存在,血糖水平在基础值上下0.5mmol·L-1范围波动时可以进一步上调pERK的表达,血糖水平在基础值上下0.5～1.2mmol·L-1范围波动时对pERK的表达则与缺血再灌注组没有明显区别。JNK和p38水平在大鼠缺血再灌注150min时没有明显变化,在缺血再灌注5d时表达增加,此时胰岛素的输入可以有效降低JNK和p38的表达,血糖波动组和血糖稳定组JNK和p38表达没有明显差异。结论:血糖稳定上调MAPK凋亡系统中的pERK通路,对JNK通路和p38通路的影响则可能是通过胰岛素的使用实现的。

论文目录

• 缩略词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 正文
• 前言
• 实验一、全脑缺血再灌注大鼠血糖波动调控模型的建立
• 实验材料和仪器
• 实验方法
• 结果
• 讨论
• 实验二、血糖波动调控对缺血再灌注大鼠海马细胞损伤的影响
• 实验材料和仪器
• 实验方法
• 结果
• 讨论
• 实验三、血糖波动调控对缺血再灌注大鼠脑糖代谢的影响
• 实验材料和仪器
• 实验方法
• 结果
• 讨论
• 实验四、血糖波动调控对缺血再灌注大鼠MAPK凋亡通路的影响
• 实验材料和仪器
• 实验方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 结论
• 文献综述1 危重患者血糖控制研究进展
• 文献综述2 葡萄糖转运体1研究进展
• 攻读学位期间发表文章
• 致谢