姜黄素对脑缺血再灌注大鼠神经保护作用的研究文献综述

 2022-12-11 21:09:15

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、拟研究或解决的问题:

缺血性脑损伤已成为继心血管疾病和癌症后的又一大致死疾病,并且具有较高的致残率和复发率。大脑是人体的控制中心,它通过复杂而精细的神经网络调节着各种生命活动。同时,它还是人体耗氧量最大和消耗能量最多的器官。大脑的运转必须依赖于源源不断的血液供应,脑缺血性疾病是严重危害人类健康的常见病和多发病[1]。我国每年新发脑卒中患者约200 万人,脑缺血性疾病在世界范围内是致残的第一位病因[2]

国内大鼠脑缺血模型常采用MCAO模型,1986年Koiumi 等运用顶端涂胶尼龙线和1989年Longa 等顶端烫成球形的尼龙线分别经颈内动脉(internal carotid artery,ICA)插入[3-4],成功地制成大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)局灶性脑缺血再灌注模型,被广泛用于脑缺血的实验研究。近年来研究者在线栓长度、直径方面对该模型进行了改良,使其日趋简便成熟[5]

NLRP3炎症小体是诱导神经细胞凋亡的关键,是胞浆内模式识别受体NOD样受体家族一员,当细胞受到感染等刺激时,被激活NLRP3能够通过结合蛋白ASC(apoptosis-associated speck-like protein containing )招募pro-caspase-1,并形成NLRP3炎性体。在炎性体的作用下,pro-caspase-1被剪切激活成为caspase-1,而后者进一步将IL-18和IL-1beta;的前体裂解成为有重要生物活性的炎症因子,可以参与多种炎症反应过程,从而导致细胞发生炎症和凋亡,这就是经典的NLRP3炎性复合体通路[6]。目前发现的所有NLRP3激活剂都能够诱导产生ROS , ROS可以作为共同的信号来激活NLRP炎症小体,并且ROS 的抑制剂或清除剂都能抑制NLRP3 炎症小体的激活[7]。至于ROS如何激活NLRP3炎症小体,Zhou等报道ROS能够使得TXNIP与TRX解离,从而使TXNIP结合到NLRP3,激活NLRP3炎症小体。最近,Zhou等还发现来源于线粒体的ROS对于NLRP3炎症小体的激活起关键作用。在外来刺激情况下,线粒体呼吸链产生ROS,引起NLRP3炎症反应的激活,在此过程中自噬体能清除损伤的线粒体进而负向调节线粒体ROS的产生[8]

姜黄素( curcumin,Cur) 来源于姜科姜黄属植物姜黄的干燥根茎,已有研究表明,姜黄素有抗炎、抗氧化、清除自由基、抗肿瘤和抗微生物、抗细胞凋亡等作用。纪风涛等[9]报道,姜黄素可减轻大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤后的脑梗死体积和脑水肿程度,改善大鼠的行为学评分。

本实验通过建立MCAO脑缺血模型,利用TTC染色、神经行为学评分、HE染色以及NLRP3的免疫组织化学技术这几种不同的实验方法,来测定探究姜黄素对该脑缺血模型大鼠的保护作用。

  1. 研究手段:
  2. MCAO手术

大脑中动脉脑缺血(MCAO)模型的建立是参照Fu et al报道的线栓法[10],并且在原有的方法的基础上加以改进,制作MCAO模型,整个手术过程控制在30分钟内。在手术之前,腹腔注射10%水合氯醛(0.3ml/100g)进行麻醉。将大鼠固定在手术台上,消毒颈部皮肤后延颈部正中切口,用玻璃分针和镊子分离暴露出左侧颈总动脉(common carotid artery, CCA)、颈外动脉(external carotid artery, ECA)和颈内动脉(internal carotid artery, ICA),先结扎颈外动脉和颈总动脉结扎,颈外动脉尽量靠分叉处结扎,颈总动脉远离分叉处结扎。然后在颈内动脉靠近分叉处放一根4号线,颈内动脉近心端用眼科止血夹夹闭,在颈总动脉距分叉口处约1cm的地方用缝合针开一个小切口,于18mm、20 mm、23mm长处标记好MCAO栓线,将MCAO栓线从切口处向颈内动脉缓慢插入,当感觉到栓线到达动脉夹时,将止血夹松口,然后继续将栓线插入颈内动脉,当栓线长度自颈总动脉分叉处约18-20mm时,并感觉到有明显的阻力,此时表明已经栓塞左侧大脑中动脉。如果还未到达标记点就已经有阻力感,应该考虑栓线是否进入了大脑中动脉分支,或颚动脉,这时可以将栓线稍微缓慢退出一点,调整栓线插入方向,依然是沿着颈内动脉向大脑中动脉插入,直至感觉到有明显阻力并且到达了事先的标记点。将预留线扎紧后剪去多余的线结及栓线。为了预防感染,在手术局部覆盖少量青霉素粉剂,然后缝合皮肤,用碘伏消毒。假手术组大鼠只分离右侧颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉、迷走神经,不插入MCAO栓线。将术后的SD大鼠置于干净鼠笼,使大鼠侧卧,保持呼吸通常,并维持周围温度为37℃。

  1. 给药及分组

在造模之将大鼠随机分为4组:假手术组(Sham)。模型组(MCAO),姜黄素组(Curcumin),TUDCA组,模型组在手术1h前腹腔注射溶剂CMC-Na;姜黄素组在手术1h前腹腔注射姜黄素,剂量为50mg/kg;TUDCA组大鼠术前1h灌胃给予TUDCA,剂量为20mg/kg;每组9只大鼠,其中5只用于TTC染色、4只用于免疫组化实验。

  1. 行为学评分

在术后24小时待麻醉清醒后进行神经功能缺损评分。神经功能缺损评分方法采用Jeong Jin Lee等的8分制法[2],0分:活动正常,无任何神经功能缺损表现;1分:不能完全伸展右侧前爪;2分:左前肢控制力减弱;3分:自发的向各个方向运动,但是如果拉大鼠的尾巴,它向对侧转圈;4分:行走时大鼠向右侧转圈;5分-刺激下才运动;6分-对刺激无反应,意识丧失。7分:死亡。出现呼吸困难、蛛网膜下腔出血、提前死亡者均不能纳入实验。

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