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富氢液对大鼠全脑血再灌注损伤后海马神经元线粒体通透性转换孔的影响 摘要: 本文研究了富氢液对全脑缺血再灌注损伤后大鼠海马神经元线粒体通透性转换孔的影响。研究发现,富氢液能够显著减轻大鼠海马神经元线粒体通透性转换孔的开启程度,并通过抑制神经元细胞凋亡和保护线粒体结构稳定性的改变,防止进一步的神经元损伤。本文的研究结果为临床富氢液应用于神经元保护提供了科学依据。 关键词:富氢液;全脑缺血再灌注损伤;线粒体通透性转换孔;神经元细胞凋亡;神经元保护 引言: 缺血性脑卒中是一种常见的神经系统疾病,通常由大脑血管发生狭窄或阻塞引起。大脑的血液供应被切断或减少,导致脑细胞无法得到足够的氧气和营养,从而导致细胞死亡。然而,血流恢复在某些情况下可能会恶化细胞死亡,因为恢复的血流可能激活线粒体通透性转换孔(mPTP),从而导致细胞凋亡。因此,保护神经元免受再灌注损伤的措施受到了广泛的关注和研究。 氢气(H2)作为一种具有活性和抗氧化特性的气体,已被证明在缺血再灌注损伤中具有保护神经元作用。由于氢气分子太小而不能在体内稳定存在,通过提供富氢水溶液来提供氢气。富氢液作为一种新兴的神经保护剂,其治疗作用和作用机制还不太清楚。 本研究旨在探寻富氢液对大鼠全脑缺血再灌注损伤后海马神经元线粒体通透性转换孔的影响及其作用机制。 材料和方法: 实验设计 将40只大鼠随机分为4组:(1)假手术组(Sham组);(2)缺血再灌注组(I/R组);(3)富氢组(HYD组);(4)富氢+缺血再灌注组(HYD+I/R组)。每组10只大鼠。 建立全脑缺血再灌注模型 采用脱离式四支血管夹法建立大鼠全脑缺血再灌注模型。缺血以夹子夹住颈动脉和两只椎动脉并持续30分钟,在再灌注10分钟。假手术组仅进行手术操作。 富氢液治疗 HYD组和HYD+I/R组在再灌注前分别通过静脉灌注富氢液(4.0mL/kg)治疗,其他组给予等量生理盐水。 行为学检测 使用莫里斯水迷宫检查大鼠的空间学习和记忆功能。 组织处理 用10%缓冲性甲醛固定取出大鼠脑,进行石蜡包埋。染色后,取自解剖学相同的部位制作4μm厚的切片。经过苯胺蓝染色和荧光色素染色,切片显微镜下进行观察。 结果: 行为学检测 使用莫里斯水迷宫检查大鼠的空间学习和记忆功能。HYD组和HYD+I/R组在缺血再灌注术后莫里斯水迷宫测试中,逃避潜伏期明显缩短,在目标象限内通透百分比和停留时间高于I/R组。这表明富氢液显著提高了大鼠的空间学习和记忆功能。 光学显微镜检查 I/R组的大鼠呈现大量神经细胞凋亡。富氢液治疗组表现出较少的神经细胞凋亡,有大量存活的神经元。特别是HYD+I/R组,组织结构较稳定。 线粒体通透性转换孔的活性检测 通过JC-1染色和荧光微观检查,我们发现I/R组大脑的线粒体通透性转换孔大量开启,因此导致神经元凋亡。富氢液治疗组中,这种现象有一定程度的减轻,HYD+I/R组中的线粒体通透性转换孔开启程度最小。这表明富氢液可能通过抑制线粒体通透性转换孔的开启,来保护神经元免受再灌注损伤的伤害。 结论: 本实验结果证明,富氢液能显著减轻大鼠海马神经元线粒体通透性转换孔的开启程度,并通过抑制神经元细胞凋亡和保护线粒体结构稳定性的改变,防止进一步的神经元损伤,从而达到保护神经元的目的。本文的研究结果为临床富氢液应用于神经元保护提供了科学依据。