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目的:制备SD乳鼠器官型皮层脑片氧糖剥夺(Oxygen glucose deprivation, OGD)损伤模型,观察栝楼桂枝汤(GLGZD)对器官型皮层脑片OGD损伤后的保护作用,进一步探讨栝楼桂枝汤对皮层脑片OGD损伤后轴突再生的影响以及是否通过影响Nogo-A蛋白及其受体以及由Nogo-A介导的Rho-ROCK通路,促进OGD后损伤轴突的再生,从而为探讨栝楼桂枝汤改善脑卒中患者神经功能,促进脑卒中后神经功能康复提供实验依据。方法:按照Stopinni、HW Dong及Foehring改良法制备SD乳鼠器官型皮层脑片,采用三气培养箱法复制器官型皮层脑片氧糖剥夺模型。(1)最佳造模时长的探索:将培养14d的皮层脑片分为空白对照组、OGD15min组、OGD30min组、OGD45min组、OGD60min组,空白对照组不做任何处理。各OGD组吸弃脑片培养液后,加入1mL PBS,置于94%N2、5%CO2、1%O2、37℃的三气培养箱中分别孵育15min、30 min、45 min、60 min后,吸弃PBS,更换为1mL脑片培养液后,置于CO2培养箱中继续培养。于OGD前1 d、OGD后第1 d、第3d分别收集各组脑片培养液,采用碘化丙啶(Propidium Iodide, PI)荧光染色法检测各组脑片损伤情况。采用微量酶标法,动态监测各组脑片培养液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)释放量及累计释放量。(2)GLGZD对器官型皮层脑片OGD损伤后轴突再生的影响及机制研究:将培养14d的皮层脑片分为空白对照组、模型对照组、GLGZD低剂量组、中剂量组、高剂量组、阳性对照组,每组9片脑片,按上述实验提示的最佳造模时长复制OGD模型,并给予相应的药物干预3d后,收集样品,分别采用:①PI染色法检测脑片损伤程度;②微量酶标法检测脑片培养液上清中LDH释放量;③免疫组织化学法标记脑片轴突特异性NF68蛋白,计算各组轴突长度;④ Western blot法检测Tau-1、GAP43蛋白的表达情况,观察GLGZD对OGD脑片损伤轴突再生的影响;⑤RT-qPCR法检测Nogo-A、NgR1、RhoA, ROCK Ⅱ的mRNA表达水平;Western blot法检测Nogo-A、NgR1、RhoA, ROCK Ⅱ蛋白表达水平及CRMP2蛋白磷酸化水平,探讨GLGZD对脑片OGD损伤后轴突再生的可能机制。结果:(1) OGD15min、30min的脑片OGD 3 d时的PI荧光强度较空白对照组均无显著性差异(P>0.05),OGD45min、60min脑片PI荧光强度明显高于空白对照组(P<0.01)。OGD15min、30min的脑片各时间点的LDH释放量及累积释放量较空白对照组均无显著性差异(P>0.05),OGD45min、60min脑片LDH释放量及累积释放量均明显高于空白对照组(P<0.01)。以上结果提示:在本实验条件下,缺氧缺糖15、30 min不是制备OGD脑片模型的最佳时长,最佳时长为45 min及以上,因OGD60 min脑片损伤最为严重,故本研究选用了OGD 45 min来复制下一步实验所需的OGD模型;(2)药物干预3d后,模型对照组的PI荧光强度较空白对照组明显增加(P<0.01);GLGZD低剂量组PI荧光强度虽较模型对照组有所下降,但无统计学意义(P>0.05);高、中剂量组及阳性对照组的PI荧光强度较模型对照组均明显下降(P<0.01)。(3)药物干预3d后,模型对照组的LDH释放量较空白对照组明显增多(P<0.01);GLGZD低剂量组LDH释放量虽较模型对照组有所减少,但无统计学意义(P>0.05);高、中剂量组及阳性对照组的LDH释放量均明显低于模型对照组(P<0.01)。(4)免疫组织化学法检测SD乳鼠器官型皮层脑片轴突长度的结果显示:空白对照组脑片轴突形态完整,生长情况正常,可见轴索延伸距离较长;模型对照组与空白对照组相比,轴索长度明显变短(P<0.01),形态完整性被破坏,且可见大量轴索纤维以片段形式存在;GLGZD各剂量组及阳性对照组与模型对照组相比,轴突生长状况明显改善,轴索长度明显增长(P<0.01),且呈现出一定的量效关系。(5) Western blot检测SD乳鼠器官型皮层脑片Tau-1蛋白表达的结果显示:OGD处理后的脑片Tau-1蛋白的表达量较空白对照组明显减少(P<0.01);给予GLGZD后Tau-1蛋白的表达量明显高于模型对照组,并呈现一定的剂量依赖性;GAP43蛋白表达的结果显示:空白对照组脑片GAP43表达较少,OGD后,脑片中GAP43蛋白的表达量有所升高,但不明显;GLGZD干预后,脑片中GAP43表达量均有所增加,并呈现一定的剂量依赖性。(6) Nogo-A及其受体以及由其介导的下游Rho-ROCK通路的mRNA及蛋白检测结果显示:OGD后皮层脑片中的Nogo-A, NgR1、RhoA、ROCK Ⅱ的mRNA及蛋白表达量较空白对照组明显增多(P<0.01),CRMP2蛋白的磷酸化水平显著升高(P<0.01)。给予GLGZD干预后,Nogo-A、NgR1、RhoA、ROCK Ⅱ的mRNA及蛋白表达量较模型对照组均明显减少,CRMP2蛋白的磷酸化水平明显低于模型对照组。结论:GLGZD对OGD损伤后的皮层脑片具有良好的保护作用,其保护作用可能通过促进OGD损伤脑组织轴突形态重塑和功能重建而发挥。这一作用与调控Nogo-A及其受体NgRl在损伤轴突周围的表达,抑制Rho-ROCK信号通路的激活,减少CRMP2蛋白的磷酸化水平,稳定微管结构,维持生长锥的正常形态有关。