Mechanisms of cell in following brain ischemia and reconstruction of disturbed function by neural graft

脑缺血后的细胞机制及神经移植重建受损功能

基本信息

  • 批准号:
    07458223
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 1996
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Using model rats with ischemia/reperfusion in the middle cerebral artery, we investigated the mechanism of ischemic cell death and tried to reconstruct disturbed brain function by neural graft.1.Distribution of mu-calpain, its activation and neroral deathWe raised an antibody against acetylated N-terminal peptides of mu-calpain 80 KD.This antibody recognized mu-calpain proenzyme before deletion of the N-terminal. Using this antibody we found that mu-calpain proenzyme distributed very heavily in the nucleus and in lesser amount in the cytoplasm of neurons in both CNS and PNS.It does'nt distribute in any other cells except red blood cells. In the very early stage (0-30min) of the ischmia/reperfusion, the N-terminal peptides were deleted, proenzyme was transformed to an active form (calpain activation), MAP2 immunoreaction was disappeared, cytoskeleton damage was detected, and argyrophilic dark neurons were detected. COS7 cells that were transduced MAP2C cDNA by pSV.SPORT1 vecter bore MAP2-and tubulin positive processes, became resistant to glucose/oxygen-free situation, and were never argyrophilic.2.Dysfunction of the BBBTwo to three hours after reperfusion, damages in astrocytes and BBB were detected. The extravasation of IgG,complement factor (such as C3b) etc.was detected, suggesting the elevation of brain immune activity and cytotoxicity. Treatment with dexamethasone suppressed the extravasation of IgG and made the latter infarction smaller.3.Reconstruction of disturbed brain function by neural graftFetal striatal cell grafts in infarct striatum reduced the number of amphetamine-induced rotations. The grafts were detected by preloaded rhodamine fluorescene. The graft cells increased fura-2 fluorescene that indicated [Ca^<++>]_i after application of electrical stimuli (train stimuli) in the host striatum or cortex, suggesting the functional inputs to the graft from the host brain. This may in part underlie the functional amelioration following neural graft.
本实验采用大鼠大脑中动脉缺血再灌注模型,探讨缺血性细胞死亡的机制,并尝试通过神经移植重建受损的脑功能。1. mu-钙蛋白酶的分布、激活和神经死亡我们制备了一种抗mu-钙蛋白酶N端乙酰化肽段的抗体,该抗体识别mu-钙蛋白酶N端缺失前的酶原。用该抗体检测发现,在CNS和PNS神经元中,μ-calpain酶原均大量分布于细胞核,少量分布于细胞质,除红细胞外,其它细胞均无分布。在缺血/再灌注的极早期(0- 30 min),N端肽段缺失,酶原转化为活性形式(钙蛋白酶激活),MAP 2免疫反应消失,细胞骨架损伤,嗜银暗神经元出现。经pSV.SPORT1载体转导MAP 2C cDNA的COS 7细胞,其MAP 2-和微管蛋白表达阳性,对无糖/无氧环境产生耐受性,不嗜银。2.血脑屏障功能障碍再灌注后2 ~ 3 h,可见星形胶质细胞和血脑屏障损伤。检测到IgG、补体因子(如C3 b)等渗出,提示脑免疫活性和细胞毒作用增强。地塞米松治疗可抑制IgG的外渗,并使后者的梗死范围缩小。3.神经移植重建受损的脑功能在梗死纹状体内移植胎儿纹状体细胞可减少安非他明引起的旋转次数。采用罗丹明荧光染色法检测移植物。移植细胞在施加电刺激(串刺激)后增加宿主纹状体或皮质中的Fura-2荧光,其指示[Ca^++]_i,表明来自宿主脑的功能输入到移植物。这可能是神经移植后功能改善的部分原因。

项目成果

期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Onizuka: "Early cytopathic features in rat ischemia model and reconstruction by neural graft." Exp.Neurol.137. 324-332 (1996)
K.Onizuka:“大鼠缺血模型的早期细胞病变特征和神经移植重建。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Onizuka et al.: "Early cytopathic features in rat ischemia model and reconstruction by neural graft" Exp.Neurol.137. 324-332 (1996)
K.Onizuka 等人:“大鼠缺血模型中的早期细胞病变特征和神经移植重建”Exp.Neurol.137。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Z.L.Chen,Y.Yoshida,K.Kato et al.: "Expression and activity-dependent changes of a novel limbic-serin protease gene in the hippocampus" J.Neuroscience. 15. 5088-5097 (1995)
Z.L.Chen,Y.Yoshida,K.Kato 等人:“海马中新型边缘丝氨酸蛋白酶基因的表达和活性依赖性变化”J.Neuroscience。
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Inoue et al.: "Microtubule-associated protein 2 expressing COS7 cells are resistant to argyrophilia in oxgen and glucose free condition." Exp.Neurol.137. 350-356 (1996)
K.Inoue 等人:“表达微管相关蛋白 2 的 COS7 细胞在无氧和无糖条件下对嗜银具有抵抗力。”
  • DOI:
  • 发表时间:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Onizuka et al.: "Distribution of mu-calpain proenzyme in the brain and other neural tissues in the rat." Brain Res.697. 179-186 (1995)
K.Onizuka 等人:“mu-钙蛋白酶原在大鼠大脑和其他神经组织中的分布。”
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