前列腺素合成酶和環氧化酶在腦損傷炎症反應中的作用

2021-02-23 神外資訊


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Ref: Shojo H, et al. Cell Transplant. 2017 Jul;26(7):1301-1313. doi: 10.1177/0963689717715169.

顱腦損傷(TBI)所致的神經系統損害,除原發性損傷外,還有繼發性炎症反應和腦水腫等造成二次損傷。日本山梨大學的Hideki Shojo等建立大鼠腦外傷模型,研究前列腺素合成酶(PGE)以及環氧化酶1(COX1)、環氧化酶2(COX2)在腦外傷後的不同時期和不同腦區的分布和作用。結果發表在2017年7月的《Cell Transplantation》上。

 

該研究取96隻8周齡、體重250g-300g的雄性Wistar大鼠,隨機分為腦外傷組和假手術組,各48隻。腦外傷組採用中度液壓衝擊造成腦外傷模型。利用基因晶片分析腦外傷後3h、6h和12h時,兩組大鼠大腦的表達譜變化;免疫組化檢測腦外傷後3h、6h、12h和48h時的COX1和COX2的表達及其在腦內分布情況。

 

結果表明,腦外傷後磷脂酶A2(PLA2)的表達水平隨著時間推移而上升,而膜聯蛋白ANXA1、ANXA2和PLA2抑制基因在6h和12 h時表達增加。腦外傷後3h、 6h和12h時COX2和PGE2表達水平均顯著增加,COX1基因僅在腦外傷後3h和12h時增加。PGD2合成酶在腦外傷後3h和6h時顯著降低。PGE2一般發揮促炎作用而PGD2起抗炎效果(圖1)。

圖1. 創傷性腦損傷(TBI)誘導前列腺素合成酶通路及其通路基因表達情況。

 

進一步分析發現,在腦外傷後3h、6h和12h時,類花生四烯酸的合成均顯著增加;表明腦外傷誘發PGE合成酶表達變化,激活同側腦皮質的炎症反應。

 

免疫組化分析表明,腦外傷後6h、12h和48h時,同側皮質COX1和COX2陽性細胞數明顯增加;而COX2陽性細胞數增加呈時間依賴性。COX1和COX2 的表達具細胞特異性,在退化型神經元中COX1表達增加,而在巨噬細胞中COX2表達增加(圖2)。上述研究結果揭示,PGE、COX1和COX2在腦外傷後誘發神經系統炎症中起重要作用,該結果可能為臨床治療腦外傷提供新理論和新方法。

 

圖2. 腦外傷大鼠同側皮質環氧化酶(COX)和NeuN雙重免疫染色結果。

(曉鑫編譯,復旦大學附屬華山醫院花瑋博士審校,《神外資訊》主編、復旦大學附屬華山醫院陳銜城教授終審)


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