论文摘要
目的应用内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）诱导剂2-脱氧葡萄糖（2-Deoxyglucose, 2-DG）对脑缺血再灌注（ischemia-reperfusion,I/R）模型大鼠进行预处理,观察海马神经元的损伤状况和ERS相关分子GRP78、XBP-1的表达,旨在探讨:一、2-DG诱导ERS预处理的最佳剂量;二、ERS预处理对脑I/R损伤的保护作用及其可能机制。方法选用成年雄性健康Sprague-Dawley（SD）大鼠360只,辽宁医学院实验动物中心提供,体重180-240g。随机分成6组,每组60只大鼠:假手术组、I/R组、2-DG组分为4个剂量组（2-DG:50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg和200mg/kg）,各组再按3h、6h、12h、24h、48h五个时间点分为四个亚组,每组12只大鼠,并于再灌注后相应时间点处死大鼠。2-DG溶于双蒸水,工作浓度为50mg/mL。2-DG组的大鼠各分为四个剂量组,分别按照50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg的剂量进行腹腔注射,每天1次,连续7天;I/R组和假手术组给予相同体积的双蒸水替代2-DG腹腔注射,每天1次,连续7天。最后一次腹腔注射后两小时进行造模,脑缺血后2h进行再灌注,再灌注后相应时间点进行神经行为学评分并处死大鼠。HE染色及免疫组化、RT-PCR、western blot法检测GRP78和XBP-1的表达。结果与I/R组相比,2-DG各剂量组大鼠的神经行为学评分明显减低（P<0.01）,而以100 mg/kg组评分减低最为明显（P<0.05）;同时亦发现,2-DG各剂量组能不同程度的改善大鼠脑海马CA1区神经细胞的核深染、核固缩程度,减少细胞及间质的水肿,使胞膜趋于清楚、形态接近正常、核仁清晰可见的神经细胞数目增多,而以2-DG100 mg/kg组的效果最为明显。2-DG各剂量组GRP78蛋白表达明显增加,与I/R组比较,差异有显著性（P<0.01）,提示神经元发生了ERS;而以100 mg/kg剂量组的GRP78蛋白表达最高,与其他2-DG剂量组比较差异有显著性（P<0.05）。与I/R组相比,2-DG100 mg/kg组各时间点大鼠的神经行为学评分明显减低（P<0.01）,2-DG100 mg/kg 12h组评分最低;同时亦发现,2-DG100 mg/kg组各时间点能不同程度的改善大鼠脑海马CA1区神经细胞的核深染、核固缩程度,减少细胞及间质的水肿,使胞膜趋于清楚、形态接近正常、核仁清晰可见的神经细胞数目增多,而以2-DG100 mg/kg 12h组的效果最为明显。与I/R组比较,2-DG100 mg/kg组各时间点GRP78蛋白表达明显增加,差异有显著性（P<0.01）,2-DG100 mg/kg 12h组表达最高,提示神经元发生了ERS,2-DG起到了ERS的诱导剂的作用,提示ERS预处理对I/R后海马神经元具有保护作用;ERS预处理能诱导脑缺血耐受。与假手术组比较,I/R组和2-DG100mg/kg组各时间点的GRP78蛋白、XBP-1蛋白表达明显增加（P<0.01）;与I/R组比较,2-DG100mg/kg组各时间点的GRP78蛋白、XBP-1蛋白表达明显增加（P<0.01）,12h组的表达最高;与假手术组比较,I/R组和2-DG100mg/kg组各时间点的GRP78mRNA、XBP-1 mRNA表达明显增加（P<0.01）;与I/R组比较,2-DG100mg/kg组各时间点的GRP78mRNA、XBP-1 mRNA表达明显增加（P<0.01）,12h组的表达最高;提示XBP-1——GRp78途径活化可能是ERS预处理保护作用的重要机制。结论1、2-DG能成功诱导ERS预处理,其最佳剂量可能为100mg;2、ERS预处理能诱导脑缺血耐受;3、ERS预处理对I/R后海马神经元具有保护作用;4、XBP-1——GRp78途径活化可能是ERS预处理保护作用的重要机制。