金属硫蛋白-Ⅰ/Ⅱ对脑缺血再灌注损伤的保护作用及其机制

目的金属硫蛋白(MT),是一类广泛存在于哺乳类动物体内富含半胱氨酸残基的小分子量金属结合蛋白。其中MT-Ⅰ/Ⅱ为中枢神经系统(CNS)中的主要异构形式,存储于星形胶质细胞。近年来,MT-Ⅰ/Ⅱ在CNS中的生物学功能引起了国内外的广泛关注。本研究采用小鼠局灶性脑缺血再灌注模型和星形胶质细胞氧糖剥夺再灌注模型,研究MT-Ⅰ/Ⅱ对脑缺血再灌注损伤的作用。方法与结果分别应用MT-Ⅰ/Ⅱ基因敲除小鼠(MT-/-)和野生型小鼠(MT+/+)进行实验,采用改良的Longa线栓法开展小鼠大脑中动脉阻塞术(MCAO)手术,2 h后拔线栓恢复血流再灌注22 h,建立小鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型。通过TTC染色、HE染色和TUNEL法等比较两种小鼠对脑缺血再灌注损伤的敏感性。同时分别应用MT+/+和MT-/-新生小鼠,原代培养两种小鼠的星形胶质细胞。采用细胞无糖无氧培养(OGD)和再灌注(Rep)建立体外模拟脑缺血/再灌注模型。细胞经OGD 6 h/Rep 24 h处理后,通过观察细胞的形态学改变,检测细胞凋亡以及乳酸脱氢酶(LDH)漏出率来评价细胞损伤程度。体内实验表明MT-/-小鼠手术后脑缺血损伤面积、组织病理学改变以及细胞凋亡程度均显著高于MT+/+小鼠;体外原代培养的小鼠星形胶质细胞经过OGD 6 h/Rep 24 h处理后,细胞出现皱缩、空泡化、凋亡以及LDH漏出增加等改变,且MT-/-小鼠星形胶质对OGD/Rep诱导的细胞损伤更为敏感。结论 MT-Ⅰ/Ⅱ缺失可加剧小鼠脑缺血再灌注引起的损伤,MT-/-星形胶质细胞对OGD/Rep诱导的细胞损伤比MT+/+型细胞更严重,提示MT-Ⅰ/Ⅱ对脑缺血性神经损伤具有明显的保护作用。