简介:摘要目的评价革兰氏阳性(G+)菌和阴性(G-)菌诱导脓毒症大鼠器官功能障碍的差异。方法成年雄性SD大鼠52只,体重340~380 g,15~18周龄,按照随机数字表法分为3组:对照组(C组,n=12)、G-菌组(n=20)和G+菌组(n=20)。G+菌组和G-菌组分别腹腔注射灭活金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌悬液法建立G+菌、G-菌脓毒症模型。记录注射灭活细菌后36 h内生存情况。于注射灭活细菌后6、12、24、36 h测定MAP、血小板计数(Plt)、氧合指数(OI)、血清TNF-α、cTnT、TBIL、Cr、NSE和乳酸(Lac)浓度。于注射灭活细菌后12、36 h行条件性恐惧实验和旷场实验,TUNEL法测定海马CA1区神经元凋亡率,伊文思蓝法测定血脑屏障通透性。于注射灭活细菌注射后36 h进行心、肺、肾和脑组织病理学观察。结果与C组相比,G-菌组和G+菌组穿越格数减少,僵直时间百分比降低,神经元凋亡率和血脑屏障通透性升高,生存率降低(P<0.05);注射灭活细菌后6 h时G+菌组血清TNF-α浓度升高,G-菌组OI降低,血清cTnT、Cr、TNF-α和Lac浓度升高(P<0.05);注射灭活细菌后12 h时G+菌组血清cTnT、Cr、NSE、TNF-α和Lac浓度及G-菌组血清cTnT、Cr、TNF-α和Lac浓度升高,2组OI、MAP和Plt降低(P<0.05);注射灭活细菌后24、36 h时G+菌组和G-菌组血清cTnT、TBIL、Cr、NSE、TNF-α和Lac浓度升高,OI、MAP和Plt降低(P<0.05)。与G+菌组相比,G-菌组注射灭活细菌后12 h时血清TNF-α和cTnT浓度、神经元凋亡率降低(P<0.05);注射灭活细菌后24 h时血清TNF-α、Lac浓度升高,血清cTnT浓度、OI、MAP和Plt降低(P<0.05);注射灭活细菌后36 h时血清Cr、NSE、TNF-α、Lac浓度升高,OI、MAP和Plt降低,僵直时间百分比、神经元凋亡率及血脑屏障通透性升高(P<0.05)。结论大鼠G-菌脓毒症多出现早期呼吸功能障碍和多器官功能衰竭,G+菌脓毒症更易导致早期循环和神经功能障碍,随着病情进展,G-脓毒症表现为更为严重的器官功能障碍和高病死率。
简介:摘要目的评价睡眠剥夺对脓毒症大鼠认知功能的影响及与神经细胞糖酵解同工酶磷酸果糖激酶-2/果糖-2,6-二磷酸酶3(PFKFB3)的关系。方法将56只清洁级健康雄性SD大鼠随机分为4组(n=14):对照组(Con组)、脓毒症组(LPS组)、脓毒症+睡眠剥夺组(LPS+SD组)、脓毒症+睡眠剥夺+糖酵解抑制剂3-PO处理组(LPS+SD+3-PO组)。腹腔注射脂多糖(LPS)10 mg/kg建立脓毒症大鼠模型。LPS+SD组于注射LPS后24 h使用睡眠剥夺仪进行睡眠剥夺处理;LPS+SD+3-PO组注射LPS后24 h注射3-PO 50 mg/kg,随后进行睡眠剥夺处理。注射LPS后72 h进行新物体识别实验,随后收集血液、脑组织标本,用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测脑组织乳酸(Lac)、活性氧(ROS)及血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、丙酮酸含量,并计算乳酸/丙酮酸比值;比色法检测脑组织Na+-K+-ATP酶活性;苏木素-伊红(HE)染色观察海马区病理改变;蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测脑组织PFKFB3、闭锁小带蛋白1(ZO-1)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)相对表达水平。结果与Con组相比,LPS组新物体识别指数降低,血清NSE、TNF-α、乳酸/丙酮酸比值及脑组织Lac、ROS、干湿重比明显升高,脑组织Na+-K+-ATP酶活性降低,脑组织PFKFB3、caspase-3表达上调、ZO-1表达下调,海马区神经细胞轻度变性。与LPS组相比,LPS+SD组新物体识别指数进一步降低〔(39.4±5.3)%比(54.5±7.6)%〕,血清NSE、TNF-α、乳酸/丙酮酸比值及脑组织Lac、ROS、干湿重比进一步升高〔NSE(μg/L):3.21±0.42比2.55±0.36,TNF-α(ng/L):139.4±19.7比92.2±13.5,乳酸丙酮酸比值:29.7±5.5比19.2±4.2,Lac(μmol/g):19.51±2.33比11.34±1.52,ROS(kU/g):117.4±18.7比78.2±11.8,干湿重比:(81.3±9.2)%比(64.3±6.6)%〕,脑组织Na+-K+-ATP酶活性进一步降低(mmol·L-1·h-1:1.88±0.34比2.91±0.39),脑组织PFKFB3、caspase-3表达进一步上调、ZO-1表达进一步下调(PFKFB3/β-actin:0.80±0.11比0.45±0.07,caspase-3/β-actin:0.71±0.09比0.37±0.05,ZO-1/β-actin:0.31±0.05比0.61±0.08),差异均有统计学意义(均P<0.05),且海马区神经细胞变性明显增多。与LPS+SD相比,LPS+SD+3-PO组新物体识别指数升高〔(50.8±5.9)%比(39.4±5.3)%〕,血清NSE、TNF-α、乳酸/丙酮酸比值及脑组织Lac、ROS、干湿重比明显降低〔NSE(μg/L):2.60±0.33比3.21±0.42,TNF-α(ng/L):103.7±18.3比139.4±19.7,乳酸丙酮酸比值:17.4±5.1比29.7±5.5,Lac(μmol/g):13.68±2.02比19.51±2.33,ROS(kU/g):86.9±14.5比117.4±18.7,干湿重比:(67.7±6.9)%比(81.3±9.2)%〕,脑组织Na+-K+-ATP酶活性升高(mmol·L-1·h-1:2.82±0.44比1.88±0.34),脑组织PFKFB3、caspase-3表达下调、ZO-1表达上调(PFKFB3/β-actin:0.50±0.06比0.80±0.11,caspase-3/β-actin:0.43±0.06比0.71±0.09,ZO-1/β-actin:0.52±0.06比0.31±0.05),差异均有统计学意义(均P<0.05),且海马区神经细胞变性明显减轻。结论睡眠剥夺可加重脓毒症大鼠神经炎症、细胞变性和凋亡,导致血脑屏障破坏和认知损害;3-PO处理可显著减轻脓毒症大鼠海马神经细胞损伤变性,抑制神经炎症和细胞凋亡,改善认知功能障碍,该作用可能与抑制糖酵解同工酶PFKFB3有关。
简介:摘要目的探讨噪声、强光及机械刺激对脓毒症大鼠睡眠、血脑屏障和认知功能的影响。方法选择40只雄性SD大鼠,均经腹腔注射10 mg/kg脂多糖(LPS)制备脓毒症模型,并分别给予0、30、45、60、75 dB噪声刺激或0、50、100、200、400 Lux光照刺激(均n=4),96 h后通过测定血清皮质醇、褪黑素及脑组织伊文思蓝(EB)含量等指标筛选后续实验条件。然后另外选择40只雄性SD大鼠,按随机数字表法分为对照组(Con组)、LPS组、噪声干预组(LPS+60 dB组)、200 Lux光照干预组(LPS+200 Lux组)及机械刺激组(LPS+MS组),每组8只。分别予以相应刺激96 h后,通过旷场实验及条件性恐惧实验评估大鼠探索行为和认知功能;用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测脑组织白细胞介素-6(IL-6)含量和血清皮质醇、褪黑素水平以评估大鼠睡眠质量、中枢炎症及应激反应;通过EB渗透实验评估血脑屏障完整性;用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测海马组织密闭小带蛋白1(ZO-1)、封闭蛋白5(Claudin-5)、裂解的天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)蛋白表达以评估大鼠海马区血脑屏障完整性和神经元凋亡情况。结果与0 dB噪声组或0 Lux光照组相比,60 dB噪声组及200 Lux光照组血清褪黑素水平即明显降低,血清皮质醇及脑组织EB含量即明显升高,故选取60 dB噪声、200 Lux光照作为后续实验条件。与Con组相比,LPS组旷场实验水平分数、垂直分数明显降低,僵直时间占比、脑组织EB和IL-6含量、血清褪黑素和皮质醇水平以及海马区ZO-1、Claudin-5、caspase-3蛋白表达差异均无统计学意义。与LPS组相比,LPS+60 dB、LPS+200 Lux、LPS+MS组大鼠水平分数、垂直分数及僵直时间占比明显降低〔水平分数(分):73.8±9.7、80.3±9.4、64.5±8.3比103.6±15.5,垂直分数(分):9.4±1.7、11.2±1.9、6.8±0.9比15.9±2.8,僵直时间占比:(45.3±4.7)%、(53.3±5.8)%、(42.1±5.1)%比(66.1±6.3)%〕,血清褪黑素水平明显降低(ng/L:53.62±6.20、44.25±6.41、45.33±5.84比74.39±7.54),血清皮质醇水平明显升高(nmol/L:818.34±95.53、710.04±65.41、989.73±91.63比398.82±72.59),脑组织EB、IL-6含量明显升高〔EB(μg/g):2.80±0.35、2.38±0.31、3.24±0.42比1.59±0.26,IL-6(ng/g):31.56±4.11、26.69±3.75、37.47±4.56比16.28±2.69〕,海马组织ZO-1、Claudin-5蛋白表达明显降低(ZO-1/β-actin:0.37±0.04、0.32±0.05、0.24±0.04比0.80±0.09,Claudin-5/β-actin:0.62±0.08、0.47±0.06、0.35±0.05比0.97±0.20),caspase-3蛋白表达明显升高(caspase-3/β-actin:0.56±0.06、0.39±0.04、0.72±0.12比0.20±0.03),差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论60 dB噪声、200 Lux光照或机械刺激96 h可显著抑制脓毒症大鼠血清褪黑素分泌、促进皮质醇分泌,激活中枢炎症反应,促使海马区神经元凋亡、血脑屏障通透性升高,进而导致睡眠障碍和认知功能损害。
简介:摘要目的评价睡眠碎片化对大鼠血管性认知障碍的影响及其中枢炎症和氧化应激的关系。方法雄性SD大鼠48只,8~10周龄,体重210~240 g,采用随机数字表法分为4组(n=12):假手术组(Sham组)、假手术+睡眠碎片化组(Sham+SF组)、血管性认知障碍组(VCI组)和血管性认知障碍+睡眠碎片化组(VCI+SF组)。采用结扎双侧颈总动脉的方法制备大鼠血管性认知障碍模型。VCI+SF组和Sham+SF组于血管性认知障碍模型建立后第26天开始建立睡眠碎片化模型,第29天行条件性恐惧实验和旷场实验。条件性恐惧实验结束后,采用ELISA法检测海马TNF-α、IL-6含量,微板法检测海马SOD、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、MDA及铁含量,Western blot法检测NF-κB、caspase-3及谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)表达水平。结果与Sham组相比,VCI组穿越格数、站立次数及僵直时间百分比降低,海马SOD及GSH-Px含量降低,MDA、IL-6、TNF-α及铁含量升高,NF-κB、caspase-3表达上调,GPX4表达下调(P<0.05);与Sham+SF组和VCI组相比,VCI+SF组穿越格数、站立次数及僵直时间百分比降低,海马SOD及GSH-Px含量降低,MDA、IL-6、TNF-α及铁含量升高,NF-κB、caspase-3表达上调,GPX4表达下调(P<0.05)。结论睡眠碎片化可加重大鼠血管性认知障碍,机制可能与诱导中枢炎症和氧化应激,导致海马神经细胞凋亡及铁死亡增加有关。
简介:摘要目的评价菊苣酸对脓毒症大鼠心肌损伤时氧化应激的影响及其与核因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路的关系。方法健康雄性SD大鼠40只,8~12周龄,体重220~250 g,采用随机数字表法分为5组(n=8):对照组(C组)、LPS组、LPS+菊苣酸组(LPS+CA组)、LPS+Nrf2抑制剂ML385组(LPS+ML组)和LPS+菊苣酸+ML385组(LPS+CA+ML组)。腹腔注射LPS 15 mg/kg制备大鼠脓毒症心肌损伤模型。腹腔注射LPS即刻,LPS+CA组和LPS+ML组分别腹腔注射菊苣酸10 mg/kg或ML385 15 mg/kg(均用DMSO溶解),LPS+CA+ML组腹腔注射ML385 15 mg/kg和菊苣酸10 mg/kg,C组腹腔注射等容量DMSO。造模后48 h时,取主动脉血样,采用ELISA法测定血清IL-6浓度、LDH和CK-MB活性。然后处死大鼠,取心肌组织,HE染色后光镜下观察病理学结果,采用化学比色法测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和SOD活性、ROS和铁含量,计算NAD+/NADH比值,采用Western blot法测定Nrf2、醌氧化还原酶1(NOQ1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶1(NOX1)的表达水平。结果与C组相比,其余4组血清LDH、CK-MB活性和IL-6浓度升高,心肌组织ROS和铁含量及NAD+/NADH比值升高,GSH-Px和SOD活性降低,Nrf2、NQO1和GPX4表达下调,NOX1表达上调(P<0.05);与LPS组相比,LPS+CA组血清LDH、CK-MB含量和IL-6浓度降低,心肌组织ROS和铁含量及NAD+/NADH比值降低,GSH-Px和SOD活性升高,Nrf2、NQO1和GPX4表达上调,NOX1表达下调(P<0.05),心肌细胞病理学损伤明显减轻,LPS+ML组血清LDH、CK-MB含量和IL-6浓度升高,心肌组织NAD+/NADH比值升高,GSH-Px和SOD活性降低,NQO1和GPX4表达下调,NOX1表达上调(P<0.05),心肌细胞病理学损伤进一步加重;与LPS+CA组相比,LPS+CA+ML组血清LDH、CK-MB活性和IL-6浓度升高,心肌组织ROS和铁含量及NAD+/NADH比值升高,GSH-Px和SOD活性降低,Nrf2、GPX4和NQO1表达下调,NOX1表达上调(P<0.05),心肌细胞病理学损伤明显加重。结论菊苣酸减轻脓毒症大鼠心肌损伤的机制可能与激活Nrf2信号通路,抑制氧化应激有关。