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文檔簡介
1、研究背景:
本研究通過四個方面的觀察,評價rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗應(yīng)用于大鼠疼痛治療的安全性。
1. rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對谷氨酸誘導(dǎo)的離體海馬神經(jīng)元凋亡的影響:利用 rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫大鼠,提取免疫血清,并在體外培養(yǎng)大鼠原代海馬神經(jīng)元,加入免疫血清,觀察神經(jīng)元胞內(nèi)鈣及其凋亡的變化;2. rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對大鼠體內(nèi)神經(jīng)元凋亡的影響:大鼠經(jīng)rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫后,通過免疫
2、組織化學(xué)染色和Western blot方法分別檢測大鼠脊髓和海馬組織中活化Caspase-3蛋白的表達(dá)以評價神經(jīng)元的凋亡情況;3. rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對大鼠認(rèn)知功能的影響:利用rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫大鼠,Morris水迷宮實驗觀察大鼠空間學(xué)習(xí)與記憶功能的改變,并檢測大鼠海馬組織中NR2B蛋白的表達(dá)水平;4. rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗影響大鼠認(rèn)知功能的電生理學(xué)和分子學(xué)機(jī)制:使用電生理學(xué)檢測方法觀察rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫
3、苗免疫大鼠海馬組織長時程增強(qiáng)的誘發(fā)和維持,并檢測大鼠海馬組織中磷酸化tau蛋白和NR2B蛋白表達(dá)水平的變化。
研究方法與結(jié)果:
1.rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對谷氨酸誘導(dǎo)的離體海馬神經(jīng)元凋亡的影響
方法:選取雌性SD大鼠,通過灌胃的方法給予rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫大鼠,2周后以相同的劑量加強(qiáng)免疫一次。初次免疫后4周,斷尾法取靜脈血,制備免疫血清,并通過ELISA檢測血清中NR2B特異性抗體
4、的滴度,同時取正常大鼠靜脈血制備正常大鼠血清。并利用免疫組織化學(xué)染色的方法觀察活化Caspase-3的表達(dá)水平。
結(jié)果:①大鼠經(jīng)rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫4周后,能在血清中發(fā)現(xiàn)較高滴度的NR2B特異性抗體。Fluo-4/AM標(biāo)記的原代神經(jīng)元經(jīng)激光掃描共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),經(jīng)谷氨酸刺激后神經(jīng)元胞內(nèi)鈣濃度明顯升高,正常大鼠血清卻對神經(jīng)元胞內(nèi)鈣濃度沒有影響。②Annexin V-PI雙標(biāo)流式細(xì)胞儀檢測。
2.r
5、Ad5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對大鼠體內(nèi)神經(jīng)元凋亡的影響
方法:實驗分為6組:空白對照組、單純rAd5/NR2B干預(yù)組、假手術(shù)組、SNI模型組、MK801處理的SNI模型組和rAd5/NR2B處理的SNI模型組。通過免疫組織化學(xué)染色和Western blot的方法分別檢測大鼠脊髓和海馬活化Caspase-3蛋白的表達(dá)水平。
結(jié)果:SNI模型建立前各組大鼠間MWT和TWD比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
3. r
6、Ad5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對大鼠認(rèn)知功能的影響
方法:取雌性SD大鼠60只,分組與處理同實驗第二部分。
結(jié)果:① Morris水迷宮實驗中,與Naive組相比,rAd5/NR2B組和Sham組中大鼠的潛伏期和穿越平臺次數(shù)無明顯變化(P>0.05),SNI組、SNI+rAd5/NR2B組和SNI+MK801組中大鼠的潛伏期延長,穿越次數(shù)減少(P<0.05)中。與SNI組相比,SNI+rAd5/NR2B組的潛伏期沒
7、有增加,穿越次數(shù)也沒有縮短(P>0.05),而利用MK801鎮(zhèn)痛后大鼠的潛伏期延長,穿越次數(shù)減少(P<0.05)。6組大鼠的游泳平均速度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。②免疫組織化學(xué)染色和Western blot檢測發(fā)現(xiàn):與Naive組相比,rAd5/NR2B組、Sham組和SNI+rAd5/NR2B組中大鼠海馬組織中NR2B蛋白的表達(dá)水平無明顯變化(P>0.05),而SNI組中NR2B表達(dá)水平增高(P<0.05),SNI+MK8
8、01組中表達(dá)水平下降(P<0.05)。與SNI組相比,SNI+rAd5/NR2B組中NR2B表達(dá)水平下降(P<0.05),而SNI+MK801組下降更明顯(P<0.05)。
4. rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗影響大鼠認(rèn)知功能的電生理學(xué)和分子學(xué)機(jī)制
方法:取雌性SD大鼠(體重200g左右)36只,分為6組(n=6):Naive組、rAd5/NR2B組、Sham組、SNI組、SNI+MK801組和SNI+rAd5/
9、NR2B組。每組的處理同實驗第二部分。SNI模型構(gòu)建后2周,斷頭取腦,制備海馬腦片,記錄大鼠海馬CA1區(qū)興奮性突觸后電位(Field Excitatory Postsynaptic Potential,fEPSP)的變化。利用誘發(fā)最大幅度fEPSP 30~40%的刺激電壓作為單刺激,并穩(wěn)定刺激20min以上,記錄fEPSP曲線,作為fEPSP的基礎(chǔ)值。給予強(qiáng)直刺激(High-frequency stimulation,HFS)后記錄fE
10、PSP幅度和斜率的變化,如增加20%并持續(xù)30min以上視為LTP誘發(fā)成功,同時比較各組大鼠的LTP幅度,依此評價rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對大鼠LTP的影響。電生理實驗結(jié)束后,提取海馬組織中總蛋白,利用Western-blot的方法檢測磷酸化Tau蛋白和NR2B蛋白的表達(dá)水平。
結(jié)果:① 在電生理實驗中,與Naive組相比,rAd5/NR2B組、Sham組和SNI組中大鼠海馬CA1區(qū)fEPSP和LTP幅度均無明顯變化(P
11、>0.05),但SNI+rAd5/NR2B組中海馬腦片經(jīng)HFS處理后雖成功誘發(fā)出LTP,但LTP幅度下降(P<0.05),SNI+MK801組中,海馬CA1區(qū)LTP幅度明顯下降,不僅低于SNI+rAd5/NR2B組(P<0.05),甚至低于20%,視之為LTP誘發(fā)不成功。② 海馬磷酸化Tau蛋白Western blot檢測發(fā)現(xiàn):6組中大鼠海馬組織中磷酸化tau蛋白的表達(dá)水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。③海馬NR2B蛋白Wester
12、n blot檢測發(fā)現(xiàn):與Naive組相比,rAd5/NR2B組、Sham組、SNI+rAd5/NR2B組和SNI+MK801組中大鼠海馬組織中NR2B蛋白的表達(dá)水平無明顯變化(P>0.05),而SNI組中NR2B表達(dá)水平增高(P<0.05),SNI+MK801組中表達(dá)水平下降(P<0.05)。與SNI組相比,SNI+rAd5/NR2B組中NR2B表達(dá)水平下降(P<0.05),而SNI+MK801組下降更明顯(P<0.05)。
13、 5、統(tǒng)計學(xué)處理
采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±S)表示,組內(nèi)比較采用重復(fù)變量數(shù)據(jù)方差分析,組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
研究總結(jié):
一 主要研究結(jié)果
1.大鼠經(jīng)rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫4周后,產(chǎn)生較高滴度的NR2B特異性抗體,后者能夠抑制或逆轉(zhuǎn)谷氨酸造成的鈣超載。rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫血清與正常血清
14、相比,能夠減少谷氨酸誘導(dǎo)的原代神經(jīng)元凋亡。
2.在體實驗中,rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗不會誘發(fā)在體脊髓和海馬神經(jīng)元的凋亡,但MK801卻增加了大鼠脊髓和海馬神經(jīng)元的凋亡。
3.通過Morris水迷宮實驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫后大鼠的潛伏期、穿越平臺次數(shù)沒有顯著變化,MK801則明顯延長了大鼠的潛伏期,穿越平臺的次數(shù)減少。rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫后的SNI大鼠NR2B表達(dá)水平下降。
15、 4.正常大鼠經(jīng)rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫后海馬CA1區(qū)LTP幅度無明顯變化。但疼痛模型大鼠經(jīng)免疫后,fEPSP斜率以及LTP幅度降低,MK801則顯著降低fEPSP斜率,LTP誘發(fā)不成功。rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對tau蛋白的磷酸化水平無明顯影響,而注射MK801后Tau蛋白的磷酸化水平增高。rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫后的SNI大鼠NR2B表達(dá)水平下降。
二 研究結(jié)論
1.大鼠經(jīng)rAd5/N
16、R2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫后產(chǎn)生含較高滴度NR2B特異性抗體的免疫血清,該免疫血清能抑制或逆轉(zhuǎn)谷氨酸造成的鈣超載,并減少谷氨酸誘導(dǎo)的原代神經(jīng)元凋亡,對神經(jīng)元具有一定的保護(hù)作用。
2.rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗不會增加體內(nèi)海馬和脊髓神經(jīng)元的凋亡。
3.rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗對大鼠的空間學(xué)習(xí)與記憶功能沒有明顯的損害。
4.rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗一定程度上降低了大鼠LTP的誘導(dǎo)和維持,但對tau蛋白的
17、磷酸化水平無明顯影響。
本研究中,我們發(fā)現(xiàn)rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗能夠?qū)劝彼嵴T導(dǎo)的體外神經(jīng)元凋亡產(chǎn)生一定的保護(hù)作用,同時對在體神經(jīng)元的凋亡、大鼠的認(rèn)知功能以及tau蛋白的磷酸化沒有明顯影響;電生理和分子學(xué)機(jī)制研究顯示,rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗削弱了大鼠LTP的誘導(dǎo)和維持,而且降低了NR2B的表達(dá)水平。這表明經(jīng)rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗免疫所產(chǎn)生的NR2B特異性抗體,能夠拮抗NR2B并下調(diào)NR2B蛋白表達(dá)水平,以發(fā)揮鎮(zhèn)
18、痛作用,并影響到神經(jīng)元的突觸可塑性,但其幅度有限,不足以誘發(fā)在體神經(jīng)元的凋亡,也不足以影響到大鼠的認(rèn)知功能。這些結(jié)果證明rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗應(yīng)用大鼠鎮(zhèn)痛是安全的,相比其他NMDA受體拮抗劑有明顯的優(yōu)勢。
三 展望
rAd5/NR2B鎮(zhèn)痛疫苗應(yīng)用于神經(jīng)病理性痛大鼠有良好的鎮(zhèn)痛效果,是一種新穎、有效的鎮(zhèn)痛方法。同時,rAd5/NR2B對大鼠的生理功能沒有明顯影響,安全性較高,具有極大的臨床推廣價值。但是,我
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