半胱氨酸蛋白酶-3抑制剂对大鼠缺血再灌流脑区神经元凋亡的影响

目的探讨半胱氨酸蛋白酶3(caspase3)抑制剂z DEVD fmk对大脑皮层缺血再灌流区神经元凋亡的影响。方法制备大脑中动脉栓塞再灌流大鼠模型,于再灌流前向治疗组缺血侧脑室注射z DEVD fmk(7μg/kg)。采用Western印迹分析、TUNEL和免疫组织化学染色(SPAB法)等方法,检测各组颞顶叶皮层缺血再灌流区caspase3表达和活化、多(ADP核糖)聚合酶(PARP)表达和切割灭活及神经元凋亡。结果未治疗组(A组)、二甲基亚砜对照组(B组)、z DEVD fmk治疗组(C组),再灌流1h及24h缺血脑区的caspase3前体含量分别为16.7±3.0、11.5±3.0、47.5±3.5及76.1±3.5、71.3±6.4、88.2±5.5;12000caspase3切割片段含量分别为8.2±2.3、9.4±1.2、4.3±1.6及59.0±6.3、60.5±7.2、17.3±2.8;PARP含量分别为12.6±3.0、13.9±2.0、53.7±4.1及67.5±8.6、61.1±6.6、93.6±4.1;24000PARP切割片段含量分别为6.0±0.7、6.6±1.2、3.6±1.1及27.4±2.6、25.8±3.2、12.1±2.8(相对灰度值);凋亡神经元密度分别为83.3±7.5、84.3±5.7、45.7±4.0及197.4±11.8、185.2±11.2、99.1±5.8(个/0.1mm2,x±s)。3组各自再灌流不同时间点缺血脑区以上5种指标的差异均有统计学意义(P<0.05～0.001);C组再灌流各时间点缺血脑区以上5种指标与A组及B组对应时间点比较,差异也均有统计学意义(P<0.05～0.001),但A、B两组间比较差异无统计学意义(P>0.05);各组再灌流不同时间点这5种指标的变化彼此间均呈正相关(r=0.630～0.942,P<0.01)。各组缺血再灌流脑区表达PARP的细胞主要是神经元,但3组间比较其密度差别不大。结论再灌流激发的caspase3表达和活化异常增加使PARP过度切割灭活,是再灌流导致缺血脑区受损神经元凋亡的重要分子机制;z DEVD fmk可通过抑制caspase3活性和自活化,减少PARP切割灭活,阻止受损神经元凋亡。