胰島素對(duì)局灶腦缺血c-jun基因表達(dá)的影響

1、    胰島素對(duì)局灶腦缺血c-jun基因表達(dá)的影響        【摘要】目的觀察不同劑量胰島素對(duì)高血壓大鼠局灶缺血腦組織c-jun基因表達(dá)的影響。方法以腎血管性高血壓大鼠(RHR)復(fù)制大腦中動(dòng)脈閉塞(MCAO)模型，采用原位雜交技術(shù)檢測(cè)不同劑量胰島素組和對(duì)照組MCAO后3h腦組織c-jun基因的表達(dá)。結(jié)果與對(duì)照組相比，在缺血側(cè)廣泛的大腦皮層，低劑量胰島素組c-jun mRAN有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的增加(P0.05)，而較高劑量胰島素組c-jun mRNA增加更為顯著(P0.01)。

2、結(jié)論胰島素促進(jìn)缺血腦組織c-jun基因表達(dá)可能是其神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制之一，而且這種作用呈劑量依賴性。【關(guān)鍵詞】胰島素局灶腦缺血基因c-junThe effect of insulin on c-jun gene expression in the rat brain with focal ischemia.Wang Yidong,Huang Ruxun,Zeng Musheng,Li Ling, Tao Yuqian.Department of Neurology,Sun Yat-sen Memorial Hospital,Sun Yat-sen University of Medical Sc

3、ience.【Abstracts】ObjectiveTo investigate the effect of insulin on c-jun gene expression following focal cerebral ischemia in hypertensive rats.MethodsThe renovascular hypertensive rats(RHR)were divided into 4 groups receiving either insulin only (Group A),insulin plus glucose(Group B and C,dose diff

4、erently) or normal saline (Group D)immediately after middle cerebral artery occlusion (MCAO).The level of c-jun mRNA was measured by situ hybridization at 3?h after MCAO. ResultsLow or high dose of insulin all increased c-jun expression in ipsilateral cortex following MCAO and c-jun mRAN increased a

5、long with elevated insulin dose.ConclusionsThese results indicate that the effect of insulin on c-jun expression may be one of the mechanisms of neuroprotection of insulin,which is dose dependent.【Key words】InsulinFocal ccrebral ischemia Genesc-jun大量資料顯示胰島素能減輕腦缺血損害。胰島素的這種作用并不完全依賴于其降血糖效應(yīng)1，2。既往局灶性腦缺血研

6、究多選用正常血壓、無(wú)腦血管病變的動(dòng)物來(lái)進(jìn)行，而且缺血前已用胰島素，這與臨床實(shí)際存在較大差距，得出的結(jié)論自然不夠客觀。原癌基因c-jun是即早基因(immediate early genes)中較具代表性的成員，腦缺血及重灌流能誘導(dǎo)c-jun在腦組織快速而短暫地表達(dá)。腦缺血后胰島素是否能影響c-jun的表達(dá)尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究選用具有慢性高血壓、動(dòng)脈硬化基礎(chǔ)的腎血管性高血壓大鼠(RHR)復(fù)制的大腦中動(dòng)脈閉塞(MCAO)模型，在缺血后給予胰島素，采用原位雜交(ISH)技術(shù)觀察缺血腦組織c-jun基因表達(dá)的變化。 1材料與方法1.1實(shí)驗(yàn)分組與處理采用線栓法把符合下列條件的RHR(采用雙腎雙夾腎動(dòng)脈狹窄

7、術(shù)3復(fù)制的高血壓大鼠)30只制備成MCAO模型：雙腎動(dòng)脈狹窄術(shù)后、高血壓持續(xù)10周以上；血壓達(dá)24 kPa或以上；從未出現(xiàn)腦卒中癥狀。然后隨機(jī)分4組：低劑量胰島素低血糖組(A組)8只，MCAO后即予胰島素2.1 IU/kg(普通胰島素與低精蛋白鋅胰島素以12比例分別腹腔注射和皮下注射)，保持血糖于34.5 mmol/L；低劑量胰島素正常血糖組(B組)8只，MCAO后即予胰島素(劑量和用法同A組)，同時(shí)予葡萄糖2 g/kg(50%GS腹腔注射)，保持血糖于正常范圍(4.610 mmol/L)；高劑量胰島素正常血糖組(C組)8只，處理基本同B組，僅劑量不同：胰島素4.5IU/kg，葡萄糖4g/kg

8、；對(duì)照組(D組)6只，MCAO后僅予生理鹽水4 mL/kg腹腔注射。各組于術(shù)前30 min、MCAO后1 h、2 h、3 h取尾血用微量血糖計(jì)(Bayer,德國(guó))測(cè)血糖，MCAO前后30min分別測(cè)血壓、直腸溫度、血?dú)夥治觥?.2c-jun mRNA顯示與測(cè)量1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理全部測(cè)量值均用中國(guó)醫(yī)學(xué)百科全書(shū)*醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包(第二版)(PMES version 2.1)進(jìn)行處理。2結(jié)果2.1生理指標(biāo)測(cè)量結(jié)果A組在注射胰島素后1h血糖即下降明顯，與其它三組比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均0.01)；B組與A組使用同一劑量的胰島素，但通過(guò)同時(shí)注射葡萄糖，避免了血糖的下降；C組的胰島素劑量雖比A、B組高一

9、倍，但由于加大了葡萄糖的用量，也使血糖保持在正常范圍。其它生理指標(biāo)同一指標(biāo)各組間比較，P值在0.3以上，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異。2.2c-jun表達(dá)部位和程度c-jun mRNA被誘導(dǎo)出現(xiàn)于缺血側(cè)廣泛的大腦皮層(包括主要由大腦前動(dòng)脈供血的扣帶皮層)，染色呈紫藍(lán)色。非缺血側(cè)無(wú)c-jun基因表達(dá)?？瞻讓?duì)照切片亦未見(jiàn)紫藍(lán)染色。A、B、C、D組c-jun mRNA的平均灰度分別為171.82±7.33、172.56±7.91、155.09±7.91、182.58±6.88，A、B、C組分別與D組比較差異顯著(P0.05)、C組與A、B、D組比較都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異(

10、P0.01)，A、B組之間比較差異不顯著(P0.05)，說(shuō)明A、B、C組的c-jun表達(dá)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的增加，其中C組的增加更為顯著，A、B組間則無(wú)差異。3討論采用線栓法復(fù)制MCAO模型，無(wú)需開(kāi)顱，不存在對(duì)腦的手術(shù)損傷，可避免由于腦的直接手術(shù)損害對(duì)腦組織c-jun表達(dá)的影響。本實(shí)驗(yàn)中，可能影響結(jié)果的生理指標(biāo)如血壓、直腸溫度、血?dú)夥治鲈诟鹘M間無(wú)差異。結(jié)果顯示，低劑量胰島素組不論是在輕度低血糖狀態(tài)還是在正常血糖時(shí)c-jun表達(dá)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的增加，而增加胰島素劑量，c-jun mRNA增加更為顯著。在同一劑量的胰島素低血糖組(A組)和正常血糖組(B組)，c-jun表達(dá)無(wú)差異，說(shuō)明輕度低血糖狀態(tài)并沒(méi)

11、有影響到c-jun表達(dá)，提示這兩個(gè)組與對(duì)照組間c-jun表達(dá)的差異是由于胰島素的作用。胰島素的神經(jīng)保護(hù)作用已有不少報(bào)道，但其作用機(jī)制尚未清楚。White等推測(cè)全腦缺血時(shí)胰島素可能通過(guò)促進(jìn)易損區(qū)c-fos、c-jun、hsp-70基因的早期表達(dá)，減輕腦缺血損害4。本研究則發(fā)現(xiàn)胰島素能促進(jìn)高血壓大鼠局灶缺血腦組織的c-jun表達(dá)，而且胰島素劑量越大，這種作用越明顯。c-jun表達(dá)產(chǎn)物被認(rèn)為是細(xì)胞信息傳遞通路上的“第三信使”，通過(guò)激發(fā)后反應(yīng)基因(late response genes)的表達(dá)，將細(xì)胞外短時(shí)間的刺激轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)時(shí)程的細(xì)胞效應(yīng)。腦缺血早期，腦的總體蛋白合成被嚴(yán)重抑制，即早基因等特殊基因的早期誘導(dǎo)可能對(duì)細(xì)胞的生存和恢復(fù)有重要意義，這些基因的成功誘導(dǎo)有利于神經(jīng)元耐受缺血和生存下來(lái)，若不能誘導(dǎo)或誘導(dǎo)后中途夭折，則可能導(dǎo)致神經(jīng)元死亡和長(zhǎng)時(shí)間的變性與退化5。大腦皮層的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞