電針刺激聯(lián)合BMSCs移植治療對腦出血大鼠腦組織內(nèi) AQP-4、AQP-9及MMP-9蛋白表達的影響.pdf

1、 目的：電針刺激聯(lián)合骨髓間充質(zhì)干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)移植治療腦出血(Intracerebral Hemorrhage, ICH)大鼠,觀察出血灶周邊腦區(qū)腦水腫相關蛋白水通道蛋白4(aquaporins-4,AQP-4)、水通道蛋白 9 ( aquaporins -9 , AQP-9 )、基質(zhì)金屬蛋白酶 9 ( matrix metalloproteinase-9,M

2、MP-9)的表達變化,探討通過聯(lián)合治療能否促進腦出血大鼠出血灶周邊腦區(qū)水轉(zhuǎn)運,減輕腦水腫,改善神經(jīng)缺失癥狀。方法：1.建立腦出血大鼠模型：利用腦立體定位儀向SD大鼠右側(cè)尾狀核區(qū)注射肝素+Ⅰ型膠原酶誘導腦出血模型,于術后2h、24h、48h進行三次神經(jīng)損害程度評分(Neurological severity score,NSS 評分),任意一次評分大于 9分者入選實驗組。2. 培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)：將冷凍保存并已作GFP標記

3、的BMSCs進行復蘇、傳代,當生長至細胞融合度為80%左右時,換預誘導液誘導24h,于移植前6h改用無血清誘導液誘導,移植時收集細胞,調(diào)整細胞濃度至2.5×107個/ml用于移植。3.實驗動物分組：生理鹽水組(Control組),造模后第3d沿相同手術入路向右側(cè)尾狀核區(qū)注入生理鹽水20μl；細胞移植組(BMSCs組),造模后第3d往出血灶內(nèi)移植BMSCs 20μl；電針治療組(electro-acupuncture therapy,Ea

4、組),造模后第3d開始以連續(xù)波、頻率3Hz、強度1V的電針刺激大鼠百會穴和大椎穴,每天1次直至處死動物；電針刺激聯(lián)合細胞移植組(electro-acupuncture combined with BMSCs transplantation,Ea-BMSCs 組),造模后第 3 天往出血灶移植BMSCs 20μl,細胞移植后2h開始電針刺激,之后同電針治療組處理方法一致。4.按分組后喂養(yǎng)的時間不同將各組動物再分為1d、3d、5d、7d及1

5、4d 5個亞組,在相應時間點采血,收集血清,處死動物取出腦組織。5.采用免疫組化 SABC 法觀察 AQP-4、AQP-9 及 MMP-9 在腦組織中的分布；Western-blotting檢測AQP-4在出血灶周邊腦區(qū)的表達變化；干濕法檢測出血灶周邊腦組織水含量；放射免疫法( RIA )測定血清中白細胞介素 2 (Interleukin-2,IL-2)的含量。結果：1.出血灶周邊腦組織水含量：①各組模型腦組織水含量在第3d開始升高,第

6、5d達到峰值。②Ea組各時間點腦組織水含量均低于其余各組(p<0.05)。③Ea-BMSCs組只有5d、7d組腦組織水含量低于Control組(p<0.05)。④Ea-BMSCs組與BMSCs組之間比較未見統(tǒng)計差異。2.出血灶周邊區(qū)腦組織AQP-4的表達變化：(1)免疫熒光雙標顯示,AQP-4陽性物質(zhì)表達于出血灶周邊腦區(qū)膠質(zhì)酸性纖維蛋白(GFAP)陽性細胞上。(2)免疫組化檢測出血灶周邊腦區(qū) AQP-4 陽性產(chǎn)物的OD值(平均光密度值)

7、：①Control組、BMSCs組和Ea BMSCs組AQP-4蛋白在第3d開始升高,于第5d達到峰值,BMSCs組和Ea-BMSCs組在第 7d 后再度升高,而 Control 組和 Ea 組在達峰值后未見升高。②Ea-BMSCs組和BMSCs組在第1d、5d蛋白表達均低于Control組(p<0.05),在第14d表達卻高于Control組(p<0.05),且Ea-BMSCs組第 1d、5d的表達低于BMSCs組(p<0.05),而

8、第14d蛋白的表達與BMSCs組比較無統(tǒng)計學差異。(3)Western-blotting檢測出血灶周邊AQP-4陽性物質(zhì)的灰度值：3.出血灶周邊區(qū)腦組織AQP-9的表達變化：免疫組化檢測出血灶周邊腦區(qū)AQP-9陽性產(chǎn)物OD值顯示,①Control組、BMSCs組和Ea-BMSCs組AQP-9蛋白在第1d開始升高,于第3d和7d第兩次達到峰值,而Ea組只于第7d達到峰值；②第3d,Ea-BMSCs組AQP-9表達高于Control組、BM

9、SCs組和Ea組(p<0.05),而BMSCs組與Control組和Ea組之間比較無統(tǒng)計學差異；③第7d,Ea組、Ea-BMSCs組和BMSCs組AQP-9表達均高于Control組(p<0.05),Ea-BMSCs組AQP-9表達高于Ea組,且具有統(tǒng)計學差異(p<0.05),但Ea-BMSCs組與BMSCs組之間比較差異無統(tǒng)計學意義。4. 出血灶周邊區(qū)腦組織 MMP-9 的表達變化：(1)免疫熒光檢測可見,MMP-9陽性產(chǎn)物主要表達于

10、出血灶及周邊腦區(qū),且隨著時間的推移,陽性表達產(chǎn)物逐漸減少。(2)免疫組化檢測出血灶周邊腦區(qū) MMP-9 陽性產(chǎn)物OD值顯示,①Ea-BMSCs組和BMSCs組MMP-9表達于第1d開始升高,第3d達到峰值,之后緩慢下降,Ea-BMSCs組于第7d開始出現(xiàn)上升的趨勢。Control組和Ea組一直呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢。②在第1d,Ea-BMSCs組和Ea組顯著低于BMSCs組和control組(p<0.05),但Ea-BMSCs組和Ea組之間

11、比較以及BMSCs組和control組之間比較,未見統(tǒng)計學差異。③在第3d,Ea-BMSCs 組和 Ea組 MMP-9 表達低于 control組(p<0.05), Ea-BMSCs組高于Ea組(p<0.05)；BMSCs組高于control組(p<0.05)。④在第14d,Ea-BMSCs組和BMSCs組MMP-9表達均高于control組(p<0.05),Ea組低于control組(p<0.05),但Ea-BMSCs組、BMSCs組

12、組間比較未見統(tǒng)計學差異。5.血清IL-2含量：①在第1d,各組之間含量無差異；②從第 3d 開始,BMSCs 組顯著高于其余各組(P<0.05),而后迅速降低,于第5d與control組相近,隨后開始升高。③從第5d開始,Ea-BMSCs組 IL-2 表達才顯著高于 control 組和 BMSCs 組(P<0.05),且該組 IL-2的含量一直在較高水平上緩慢下降；④Ea 組在第 3d 與其余各組比較出現(xiàn)顯著降低(P<0.05),但從

13、第5d開始高于移植組和control組(P<0.05),于第14d顯著增高,與其余各組相比,P<0.05。結論：1.電針聯(lián)合BMSCs移植可在腦出血急性期抑制AQP-4的表達,減輕局部腦水腫,急性期后可促進 AQP-4 表達上調(diào),加快水的跨膜轉(zhuǎn)運,促進水腫消散。2.電針聯(lián)合BMSCs 移植可在腦出血后期上調(diào) AQP-9 的表達,加快腦水腫的消散和促進腦能量代謝的恢復。3.BMSCs移植治療早期可促進 MMP-9 的表達,加重腦水腫,BM