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1、降钙素基因相关肽对中暑大鼠酶胞凋亡的作用研究邱婷刘志峰）陆程翔31厘门大学附属中山医院神经内科，福建厦门361004；2 .南部战区总医院重症医学科，广东广州510010：3 .一门大学附属中山医院重症医学科，福建厦门361004通讯作者：陆程翔，Email：摘要目的探讨降钙素基因相关肽（CGRP）对重症中暑大鼠脑细胞凋亡的影响。方法应用可调节人工气候舱进存ULj大鼠重症中暑模型崔g。将20只大鼠分为对照组、热打击组（HS组）、热打击+注射CGRP组（HS+CG即组）、热打击+注射CGRP8-37组（HS+CGRP8-37组），每组5只。在热打击后HS+CGRP组大鼠均立即经颈动脉注射CGRP
2、,在HS+CGRP8-37组大鼠均立即经颈动脉注射CGRP8-370所有大鼠于造模2小时后取脑组织检测细胞凋亡、半胱天冬酶-3工CaSPaSe-32_、B淋巴细胞瘤-2基因蛋U（BCI-2）结果与HS组比较，HS+CGRP组大员的脑细胞凋亡水平明显减少,而HS+CGRP8-37组乂区则显著增加，差异均有统计学意义（P005）,向与对照组比较，HS组大鼠脑细胞凋亡水平有显著升高，差异有统计学意义（P0.05）:与HS组人限比较,HS+CGRP组人鼠的脑组织活化caspase-3蛋白水平明显减少，而HS+CGRP8-37组则显著增加，差异均有统计学意义（P005）；HS组大鼠的Bcl-2蛋白表达水
3、平较对照组出现明显下降，注射CGRP后，BCI-2蛋白水平较HS组显著增加，差异均有统计学意义（P0.05）；注射CGRP8-37后，Bcl-2显著下降，与对照组比较，差异有统计学意义（P005）结论CGRP对重症中暑大鼠脑细胞凋亡有抑制作用。的词性WiSIar大黑：重症中暑;降钙素基因相关肽；脑：凋亡；半胱天冬醐-3；B淋巴细胞瘤-2基因蛋白Thestudyontheeffectofcalcitoningcne-rdatedpeptideOnapoptosisofbraincellsinheatstrokerats.QIUTing1,LIUZhifeng2.LUChcngxiang3.Neu
4、rologicalDepartment1.IntensiveCareUnit2,ZhongshanHospitalXiamcnUniversity,Xiamcn361（X）4,China;IntensiveCareUnit3.GeneralHospitalofSouthernMilitaryCommand.Guangzhou510010,China.AbstractObjectiveIbinvestigatetheeflectofcalcitoningene-relatedPePtide(CGRP)onapoptosisofbraincellsinsevereheatstrokerats.Me
5、thodsThemodelofheatstrokeinratswasestablishedbyusingadjustableartificialclimatechamberRatswererandomlydividedintofourgroupsof5animalseach:Controlgroup;HSgroup,heatstroke;HS+CGRPgroup,heatstrokeandinjectionofCGRP;HS+CGRP8-37group,heatstrokeandinjectionofCGRP8-37.EachratintheHS+CGRPgroupreceivedabolus
6、injectionofCGRPthroughcarotidarterytrocarafterheatstress.IntheHS+CGRP8-37group,eachratreceivedabolusinjectionofCGRP8-37afterheatstress.TlicbraintissuesoftlcratsweretakenRmapctosis,caspase-3andBcl-2detection.ResultsCorraredWithHSgroup,thelevelofapoptosisinHS+CGRPgroupwassignificantlydecreased(11.675.
7、65VS4.001.96P0.05),whileitwassignificantlyincreasedinHS+CGRP8-37group(11.675.65VS18.673.67,P0.05),Thedifferenceswerestatisticallysignificant.C。IIIParedWiIhContrOlgroup,theIeVelOfapoplosisinHSgroupWaSStatiStiCalIySignifiCantincreased(P0.05).ComparedWithHSgroup,theexpressionofcaspase-3proteininHS+CGRP
8、g11)叩wasSignificandydecreased(0.590.12VS0.410.09,P0.05),whilei(wassignificantlyincreasedinHS+CGRP8-37group(0.590.12VS0.790.10,P0.05).Thedifferenceswerestatisticallysignificant.TheexpressionlevelofBcl-2proteininHSgroupwassignificantlylowerthanthatincontrolgroup(2.150.74vs0.820.57,P0.05).Afterinjectio
9、nofCGRP,theexpressionlevelofBcl-2proteininHSgroupwassignificantlyhigherthanthatinHSgroup(0.820.57vs2.010.73,P0.05).ComParedWilhConlrOlgroup.IhelevelOfBCI-2proteininCGRP8-37groupwasstatisticallysignificantdecreased(P0,05).ConchisionCGRPcaiiinhibittheapoptosisofbraincellsinsevereheatstrokenits.Keyword
10、sMaleWistarrats;Heatstroke；CGRP：Brain：Apoptosis：Caspase-3;Bcl-2重症中暑是以体温迅速升高和中枢神经系统损害为特征的致死性紧急状态。脑损伤是其常见表现，具有很高的发生率，仅次于多器官功能障碍5,重前中匿其的机制复杂，已有研究显示，脑细胞凋亡是其重要机制之一汽降钙素基因相关肽(CGRP)是一种通过基因技术新近发现的内源性神经肽。它不仅在血管舒张及神经传导中扮演重要角色，也与脑损伤的发生、发展有紧密的关联y研究表明，CGRP能显著增加缺血性病损伤的脑血流，并能减少其缺血性神经细胞损伤。在烫伤、寒冷、紫外线照射、水浸等刺激后，CGRP的表达
11、也有明显的增加K叱因此，本研究假设CGRP对于重症中暑所致的脑细胞凋亡损伤也有保护作用。然而，目前为止，相关研究甚少。为此，本研究旨存通过构建重症中暑模型来探讨CGRP对手重症中暑脑细胞凋亡的作用。1材料与和方法1.I动物健康成年雄性WiStar大鼠20只，质史200-230g,置于常温环境（12小时光照，室温25.00.5C,湿度355%）且能自由饮水。1.2 模型制备及干预_20只大鼠饲养于室温25.00.5C,湿度355%的常温环境，随机分为4组（5）,对照组、热打击组（HS组）、热打击+注射CGRP组（HS+CGRP组）、热打击+注射CGRP8-37组（HS+CGRP8T7组）,每组5
12、J-U造模前大鼠均腹膜腔注射戊巴比妥钠（50mgkg）麻醉。所有大鼠均于热打击前插入套管针至颈动脉备用（24g）o对照组维持在常温环境。实验组均放入人工热气候模拟舱，舱内控制干球温度（36.50.5）C,湿度（605）%。用肛温表持续监测肛温。当肛温达到41.0C中止热打击。HS+CGRP组大鼠复温后经颈动脉注射CGRP（2ugd,0.5ml）；HS+CGRP8-37组大鼠复温后经颈动脉注射CGRP8-37（30nmolkg,0.5ml）。HS组、对照组仅注射等量生理盐水。脑组织采集及处理1.3.1脑组织采集1.3.2TuNEL检测_切片常规脱蜡，梯度乙醇水化，PBS漂洗：将切片浸入新鲜配制的
13、3%H。,室温封闭20分钟，PBS漂洗;之后将切片浸入0.1%TritonXTOO通透液中，室温促渗，PBS漂洗；依次加入TUNEL混合工作液反应。然后再加DAB工作液，室温显色反应，PBS漂洗；用苏木素复染、封片，光学显微镜下观察拍照。每张切片选3个高倍视野，计数每个高倍视野TUNEL阳性细胞数，取其平均值。1.3.3蛋白免疫印迹检测1.4统计学方法应用SPSS19.0统计软件分析数据。所有计量资料符介土态分布，以均数土标准差s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间/代*已更改的两两比较，方差齐性者采用Bonferroni;方差不齐者采用DunnettrsT3法，以P0.05为差异有统计
14、学意义。2结果2.1 各组大鼠脑细胞凋亡情况比较图1TUNEL检测各组脑细胞凋亡水平域代码已更改注：A.对照组；B.HS组；C.HS+CGRP组；D.HS+CGRP8-37组。表1各组大鼠脑细胞TUNEL阳性细胞的比较（Qs,n=5）组别TUNEL阳性细胞数对照组L970.43HS组11232.86*HS+CGRP组4.211.05*HS+CGRP8-37组I8.673.67*F值39.986P值0.001。注：与对照组比较，*P0.05,与HS组比较，wP0.05o2.2 各组大鼠活化caspase-3蛋白水平比较一蛋白免疫印迹检测显示脑细胞caspase-3蛋白水平在HS组较对照组明显增高
15、,差异有统计学意义（P0.05）。注射CGRP可以明显抑制caspase-3蛋白水平的增高一与HS组比较，HS+CGRP组CaSPaSe-3蛋白水平明显降低，差异均有统计学意义（P0.05）。而隹HSCGRP8-37组L的-CaSPaSe-3蛋白水平与HS组比较则在明显增高，差异有统计学意义（P0.05）。见图2l和表2。Cont11)lHSHS+CGRP8-37HS+CGRPActivecaspase-3-actin图2%sinblol检测各组大鼠脑组织CaSPaSe-3蛋白表达水平表2各组大鼠脑细胞CaSpaSe-3比较（子多，n=5）域代码已更改组别CaSPaSC-3对照组0.230.(
16、HHS组0.590.12*HS+CGRP组0.410.09HS+CCRP8-37组0.79010F值32.387P侑0.001注：与对照组比较，*P0,05,与HS组比较,bP0.05.2.3 各组大KIBcl-2水平比较接受热打击后，HSmBC1-2蛋白表达水平出现明显下降，与对照组比较差异有统计学意义（P0.05）o注射CGRP后，HS+CGRP组BcL2密白水平较HS组显著增加,接近于对照组水平，与HS组比较，差异有统计学意义（Pv0.05）o注射CGRP8-37后，Bcl-2显著下降，与对照组比较，差异有统计学意义（P0.05）。见图3利L表升。ControlHSHS+CGRP8-37
17、HS+CGRPs,n-5）组别Bcl-2对照组2.20-0.56IIS0.790.18*HSYGRP组L890.d7HS+CGRP8-37组0.520.13*F值27.571PfI0.001注：与对照组比较,*P0.05,与HS组比较，=P0.05,3讨论根据其病理生理反应，重症中暑被定义为与系统性炎症反应及诱发多器官功能障碍相关的高热状态。其中中枢神经系统损害尤其明显”当热负荷持续存在时，热损伤将会进展。其症状可从轻症的热惊厥到重症的死亡。对中枢神经系统的病理变化的认识对于重症中暑机制的理解十分必要。然而，目前相关资料甚少。BoUChanla等证实热打击后脑内出现了包括脑细胞凋亡增加等不同情
18、况的损害。在热打击的鼠模型中，甚至在体温39度时即出现了明显的脑细胞凋亡等损害，而随着温度的上升这种损害进一步加重，即使复温处理也不能阻止。然而，这种损害的机制仍不清楚。临床上还缺乏有效的方法来阻止这种脑损伤。CGRP是新近发现的内源性神经肽，其在神经系统内分布广泛，并且被认为在脑梗塞、蛛网膜下腔出血、脑创伤以及脓毒症等多种类型的中枢神经系统损害中有保护性作用心。因此，本研究对这一潜在保护性因素进行了探讨。临床及实验室研究证实神经细胞凋亡是引起各种类型脑损伤的重要原因。凋亡有双面效应：它能清除老化细胞而发挥保护作用，而过度的凋亡则导致大量神经细胞丧失而损害神经功能，引起继发性损害。随着对重症中
19、暑机制的持续深入理解，越来越多的研究表明热打击也能诱导脑神经细胞凋亡值。CGRP对热打击所致脑细胞凋亡的作用尚未得到证实。因此，本研究检测了大鼠的神经细胞凋亡。结果显示，热打击诱发的细胞凋亡被CG即明显的削弱。相反的，CGRP8-37则增加了细胞凋亡（CGRP8-37为CGRP8特异性拮抗剂）。可以推测CGRP在热打击中能抑制神经细胞的凋亡。已知CGRP是通过激活G蛋白偶联受体进行信号转导的。其激活可导致细胞内CAMP增高并进一步改变包括凋亡在内的细胞功能。CaSPaSe-3蛋白在凋亡中起着关键性作用。它是凋亡最常见的下游调控因素陋咒相关研究显示，CGRP在心脏、脑、胃肠道缺血再灌注损伤中的细
20、胞保护作用是通过下调caspase-3来实现的所叫本研究通过探讨了相关的分子机制U检验下4：热打击后CGRP是否能调节caspase-3蛋白水平来探讨其相关的分子机制。结果显示,注射CGRP在热打击后能显著降低CaSPaSe-3蛋白水平，而注射CGRP8-37则相反。这提示CGRP能通过干预CaSPaSe-3发挥对凋亡的抑制作用。这个结果与既往研究结果相近。然而，仍然不清楚下调CaSPaSe-3的是哪个上游信号，这需要进一步的研究。已知BcL2是调节凋亡过程的基因家族的基本成员之一，能够通过调节CaSPaSe-3活性来发挥作用。因此，在检测CaSPaSe-3活性的同时进行BcL2的检测，可以进
21、一步佐证脑组织凋亡的变化情况。住本研究中，注射CGRP后，Jdi脑组织Bcl-2出现了明显的增高，更加说明了CGRP对脑组织凋亡的抑制作用的存在。总的本说，本研究表明综上所述，CGRP对于重症中暑脑细胞凋亡有抑制作用而且证实其机制包括是通过下调CaSPaSe-3来抑制细胞凋亡。本研究对CGRP在重症中暑中的作用提出了新的看法，但是对于重症中暑脑损害的检测只局限于单一时间点，缺乏更长期的观察。因此，需要更进一步的研究来探讨以对其临床应用价值提供依据。参考文献1 BROWNLOWMA,DARTAJ,JEFFCOnLB.Exertionalheatillness:Areviewofthesyndro
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