田密 曾進(jìn) 聶偉 李擁軍 劉曉君
(湖南中醫(yī)藥高等??茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,湖南 株洲 412000)
蛛網(wǎng)膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage,SAH)是世界上致死率和致殘率均較高的一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,雖然顯微外科技術(shù)發(fā)展迅速,但SAH患者的預(yù)后仍不令人滿意。發(fā)生在SAH后72 h內(nèi)的早期腦損傷(Early brain injury,EBI)是導(dǎo)致SAH患者死亡或不良預(yù)后的主要原因[1-2],而神經(jīng)炎癥被認(rèn)為是SAH后EBI的重要病理過程[3]。因此,抑制炎癥反應(yīng)是減輕SAH后腦損傷的潛在治療方法。作為機(jī)體先天免疫系統(tǒng)核心成分,含NLR家族Pyrin域蛋白3(NLR family pyrin domain containing 3,NLRP3)炎性小體介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生發(fā)展具有重要調(diào)控作用[4]。大量研究顯示[5-6],抑制NLRP3炎性小體的激活可明顯改善SAH后EBI。三結(jié)構(gòu)域蛋白31(Tripartite motif containing 31,TRIM31)是一種具有E3泛素連接酶活性的蛋白,能夠通過泛素-蛋白酶體途徑促進(jìn)底物降解,參與細(xì)胞凋亡、增殖、代謝等多種細(xì)胞生物學(xué)過程[7]。有研究表明[8],TRIM31是NLRP3炎性小體的抑制因子,能夠與NLRP3直接結(jié)合并促進(jìn)其泛素化降解。據(jù)此推測(cè),TRIM31有可能通過抑制NLRP3炎性小體活化改善SAH后EBI,且目前相關(guān)研究鮮有報(bào)道。因此,本研究通過構(gòu)建SAH大鼠模型,觀察側(cè)腦室注射TRIM31過表達(dá)慢病毒對(duì)大鼠SAH后EBI的影響,并探討其對(duì)NLRP3炎性小體活化的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康清潔級(jí)雄性SD大鼠60只,體質(zhì)量280~320 g,鼠齡7~8周,由湖南昭泰生物醫(yī)藥有限公司提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SYXK(湘)2017-0004。實(shí)驗(yàn)前所有大鼠均進(jìn)行1周環(huán)境適應(yīng),飼養(yǎng)于溫度20~22℃,相對(duì)濕度50%~60%,12 h/12 h明暗交替的環(huán)境,自由飲水進(jìn)食。本研究經(jīng)過醫(yī)院動(dòng)物倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。
1.2 主要試劑及儀器 TRIM31過表達(dá)慢病毒及其陰性對(duì)照慢病毒質(zhì)粒構(gòu)建及慢病毒包裝、濃縮和純化均由漢恒生物工程(上海)有限公司完成;PrimeScriptTMRT reagent kit和SYBR?Premix Ex Taq Ⅱ試劑盒購自寶生物工程(大連)有限公司;TUNEL細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;大鼠白介素1β(IL-1β)ELISA檢測(cè)試劑盒和大鼠白介素18(IL-18)ELISA檢測(cè)試劑盒均購自南京森貝伽生物科技有限公司;兔抗人NLRP3多克隆抗體購自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司;兔抗人半胱天冬酶-1(Caspase-1)單克隆抗體購自英國Abcam公司;兔抗人TRIM31多克隆抗體購自美國Novus Biologicals公司;小鼠抗人凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)單克隆抗體、兔抗人GAPDH抗體多克隆抗體購自美國Cell Signaling Technology公司;腦立體定位儀購自美國Stoelting公司;Mk3酶標(biāo)儀購自芬蘭雷達(dá)公司。
1.3 方法
1.3.1 分組及SAH模型構(gòu)建 將60只大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為假手術(shù)組(sham組)、SAH模型組(SAH組)、陰性對(duì)照慢病毒干預(yù)組(Lv-NC組)和TRIM31過表達(dá)慢病毒干預(yù)組(Lv-TRIM31組),每組15只。采用血管內(nèi)穿刺法[9]制備SAH大鼠模型:3%戊巴比妥鈉(40 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠,取俯臥位,備皮消毒,沿頸部中線切開,依次暴露右頸總動(dòng)脈、頸外和頸內(nèi)動(dòng)脈。采用動(dòng)脈夾阻斷頸外動(dòng)脈和頸內(nèi)動(dòng)脈之間的吻合支,同時(shí)結(jié)扎并離斷頸外動(dòng)脈,3-0尼龍線由頸外動(dòng)脈置入頸內(nèi)動(dòng)脈,緩慢進(jìn)入顱內(nèi),有阻力感后繼續(xù)前進(jìn)3 mm,有空落感表示血管刺破成功,造成SAH,迅速拔出尼龍線,結(jié)扎頸外動(dòng)脈殘端,恢復(fù)血流,縫合并消毒傷口。其中sham組大鼠不刺破血管,其他各組均刺破血管。穿刺手術(shù)中以穿刺后無實(shí)質(zhì)性腦損害的SAH或血凝塊作為模型制備成功標(biāo)準(zhǔn)。術(shù)前24 h,采用腦立體定位裝置經(jīng)側(cè)腦室注射慢病毒進(jìn)行干預(yù),Lv-TRIM31組大鼠經(jīng)側(cè)腦室注射10 μL TRIM31過表達(dá)慢病毒(1×108TU/mL),Lv-NC組大鼠經(jīng)側(cè)腦室注射10 μL 陰性對(duì)照慢病毒(1×108TU/mL),sham組和SAH組大鼠分別注射等量生理鹽水。
1.3.6 ELISA檢測(cè) SAH造模后24 h,取部分海馬組織,制備組織勻漿,4℃條件下12000×g離心10 min,收集上清,按照試劑盒說明書進(jìn)行檢測(cè),采用酶標(biāo)儀檢測(cè)450 nm處吸光度值(OD值),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算海馬組織勻漿中IL-1β和IL-18水平。
1.3.3 腦組織含水量檢測(cè) SAH造模后24 h,從各組中隨機(jī)取出5只大鼠,斷頸處死并完整取出腦組織,去除腦膜并用濾紙清理表面血漬和積組織液體,稱量整個(gè)腦組織質(zhì)量為濕重,隨后將其置于100℃烘箱內(nèi)烘烤至恒重,再稱量為干重。腦組織含水量=(濕重-干重)/濕重×100%。
1.3.2 神經(jīng)功能評(píng)估 SAH造模后24 h,采用改良Garcia評(píng)分表[10]評(píng)估各組大鼠神經(jīng)功能,該評(píng)分表包含6項(xiàng)內(nèi)容:自發(fā)活動(dòng)(0~3分)、四肢對(duì)稱運(yùn)動(dòng)(0~3分)、前爪伸展活動(dòng)(0~3分)、攀爬活動(dòng)(1~3分)、身體本體感覺(1~3分)和觸須反應(yīng)(1~3分),總分3~18分,分?jǐn)?shù)越低神經(jīng)功能損傷越嚴(yán)重。
1.3.5 TUNEL染色 SAH造模后24 h,取部分海馬組織,4%多聚甲醛固定24 h,石蠟包埋后切片、脫蠟,0.3% H2O2封閉30 min,滴加不含DNase的蛋白酶K(20 μg/ml)于37℃孵育15 min,PBS洗滌3次,滴加50 μL 生物素標(biāo)記液置于37℃避光孵育60 min,PBS洗滌3次,滴加0.3 mL標(biāo)記反應(yīng)終止液,室溫孵育10 min,PBS洗滌3次,滴加50 μL Streptavidin-HRP工作液,室溫避光孵育30 min,PBS洗滌3次,滴加DAB顯色液,室溫避光孵育10 min,PBS洗滌3次,蘇木素復(fù)染,梯度酒精復(fù)水,二甲苯透明,中性樹脂封片,光學(xué)顯微鏡下觀察,TUNEL染色陽性凋亡細(xì)胞核呈棕色。每張切片隨機(jī)選取5個(gè)高倍鏡視野計(jì)數(shù)500個(gè)細(xì)胞,以陽性細(xì)胞百分比表示細(xì)胞凋亡率。
1.3.4 qRT-PCR檢測(cè) SAH造模后24 h,取部分各組大鼠腦組織,并分離海馬組織。取部分海馬組織,采用Trizol法提取總RNA,測(cè)定總RNA濃度。采用PrimeScriptTMRT reagent kit將總RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,以cDNA為模板采用SYBR?PremixExTaqⅡ試劑盒進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng)。TRIM31,上游引物:5′-CCAG AGTCAAACCGTGAGC G-3′,下游引物:5′-GGCAACTTGGAGCCCGAA-3′;NLRP3,上游引物:5′-TGGG TTCTGGTCAGACACGAG-3′,下游引物:5′-GGCGG GTAATCTTCCAAATGC-3′;caspase-1,上游引物:5′-TGCCGTGGAGAGAAACA AGG-3′,下游引物:5′-CCCCTGACAGGATGTCTCCA-3′;GAPDH,上游引物:5′-GGTGGACCTCATGGCCTACAT-3′,下游引物:5′-GCCTCTCTC TTGCTCTCA GTATCCT-3′;ASC,上游引物:5′-GCCGAGCTCACCGCTAACG-3′,下游引物: 5′-CATCCAGCAGCC ACTCAACG-3′。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性30 s,95℃變性5 s,60℃退火30 s,共40個(gè)循環(huán)。以GAPDH為內(nèi)參,采用2-△△Ct法計(jì)算TRIM31、NLRP3、ASC和Caspase-1 mRNA相對(duì)表達(dá)水平。
鏡頭動(dòng)作是微視頻創(chuàng)作中的一種重要剪輯因素。它指因攝像機(jī)位置有目的的移動(dòng)而帶來和構(gòu)成的鏡頭的運(yùn)動(dòng)變化。它是視頻特有的藝術(shù)元素,剪輯時(shí)要盡可能的充分發(fā)揮其獨(dú)特的功用[1]。專業(yè)拍攝中運(yùn)動(dòng)性鏡頭有推、拉、搖、移、跟等多種方式,各有特色和藝術(shù)感染力。比如推鏡頭,指對(duì)象位置不動(dòng),鏡頭與畫面逐漸靠近,畫面外框逐漸縮小,畫面內(nèi)的景物逐漸放大,使觀眾的視線從整體看到某一布局,引導(dǎo)觀眾更深刻地感受角色的內(nèi)心活動(dòng),加強(qiáng)情緒氣氛的烘托。再比如移鏡頭,指攝像機(jī)橫向移動(dòng)拍攝,可以把行動(dòng)著的人物和景物交織在一起,形成一種富有流動(dòng)感的拍攝方式,產(chǎn)生強(qiáng)烈的動(dòng)感和節(jié)奏。
1.3.7 Western blot檢測(cè) SAH造模后24 h,取部分海馬組織,加入適量RIPA細(xì)胞裂解液,冰上碾磨,4℃條件下12000×g離心20 min,收集上清,采用BCA法測(cè)定蛋白濃度。取30 μg蛋白樣品沸水浴變性后上樣,用10%的SDS-PAGE分離蛋白質(zhì)并轉(zhuǎn)移到PVDF膜,并用5%脫脂牛奶室溫封閉1 h。分別加入TRIM31抗體(1:1000)、NLRP3抗體(1:1000)、ASC抗體(1:500)、Caspase-1抗體(1:1000)和GAPDH抗體(1:1000),置于4℃條件下孵育過夜。TBST洗膜3次,加入HRP標(biāo)記的二抗室溫孵育1 h,TBST洗膜3次,滴加化學(xué)發(fā)光液,顯影。采用Image-Pro Plus6.0軟件進(jìn)行定量分析。
實(shí)驗(yàn)中將兩組電池組分別置于高溫和低溫的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。考慮到兩組電池組可能存在性能上的差異,所以在實(shí)驗(yàn)中將同組電池組進(jìn)行了高溫和低溫的兩組情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。表1為電池組不同溫度下放電50%后的的剩余容量情況。
2.4 各組大鼠海馬組織炎癥因子IL-1β和IL-18含量 與sham組比較,SAH組細(xì)胞海馬組織中IL-1β和IL-18含量升高(P<0.001);與SAH組比較,Lv-TRIM31組大鼠海馬組織中IL-1β和IL-18含量降低(P<0.05),而Lv-NC組無顯著性變化(P>0.05),見圖4。
2.3 各組大鼠海馬神經(jīng)元凋亡水平 與sham組比較,SAH組大鼠海馬神經(jīng)元凋亡水平升高(P<0.001);與SAH組比較,Lv-TRIM31組大鼠海馬神經(jīng)元凋亡水平降低(P<0.001),而Lv-NC組無顯著性變化(P>0.05)。見圖3。
式中,σ是隨機(jī)力的標(biāo)準(zhǔn)差(或稱為噪聲振幅),γ是黏滯系數(shù),也被稱作摩擦因子,kB為Boltzmann因子,T為體系的絕對(duì)溫度.
2.2 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分及腦組織含水量 與sham組比較,SAH組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分降低(P<0.001);腦組織含水量升高(P<0.01)。與SAH組比較,Lv-TRIM31組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分升高(P<0.001),腦組織含水量降低(P<0.05),而Lv-NC組無顯著性變化(P>0.05)。見圖2。
圖2 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分及腦組織含水量比較Figure 2 Comparison of neurological score and brain water content in rats of various groups注:A. 神經(jīng)功能評(píng)分;B. 腦組織含水量;與sham組比較,①P<0.01,②P<0.001;與SAH組比較,③P<0.05,④P<0.001
2.1 各組大鼠海馬組織中TRIM31 mRNA和蛋白表達(dá)水平 與sham組比較,SAH組大鼠海馬組織中TRIM31 mRNA和蛋白表達(dá)水平降低(P<0.05);與SAH組比較,Lv-TRIM31組大鼠海馬組織中TRIM31 mRNA和蛋白表達(dá)水平升高(P<0.001),而Lv-NC組無顯著性變化(P>0.05)。見圖1。
1.利益困境。如前所述,現(xiàn)實(shí)主義國際合作觀下阻礙國際合作有效開展的重要因素為國家利益趨向,在網(wǎng)絡(luò)反恐中尤為突出。20世紀(jì)50年代至今,網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)被發(fā)達(dá)國家壟斷,發(fā)達(dá)國家在網(wǎng)絡(luò)空間中擁有絕對(duì)話語權(quán)。發(fā)展中國家由于技術(shù)有限,被迫受制于發(fā)達(dá)國家,很難發(fā)揮自己對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間的主導(dǎo)權(quán)。發(fā)達(dá)國家甚至利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì),在政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各領(lǐng)域?qū)Πl(fā)展中國家進(jìn)行干預(yù),威脅發(fā)展中國家利益,這種利益歸屬不同,導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)反恐中很難有實(shí)質(zhì)性的合作。
圖3 TUNEL染色(200×)Figure 3 TUNEL staining
第一,依據(jù)是“改寫世界歷史”。馬克思主義唯物史觀認(rèn)為,一切社會(huì)的歷史都是階級(jí)斗爭的歷史。階級(jí)斗爭既創(chuàng)造了歷史,又改寫了歷史?!豆伯a(chǎn)黨宣言》宣告了超越資本主義文明的一個(gè)基本前提,就是全面、徹底地反省資本主義對(duì)于人類歷史所具有的“超出之前全部歷史總和”的偉大革命作用。馬克思恩格斯也肯定了資產(chǎn)階級(jí)革命作用。這個(gè)作用就是改寫世界歷史。[6]P106
圖4 各組大鼠海馬組織中IL-1β和IL-18水平比較Figure 4 Comparison of the levels of IL-1βand IL-18 in hippocampus tissues of rats in various groups
2.5 各組大鼠海馬組織中NLRP3、ASC和Caspase-1表達(dá)水平 與sham組比較,SAH組細(xì)胞海馬組織中NLRP3、ASC和Caspase-1等蛋白表達(dá)水平升高(P<0.001)。與SAH組比較,Lv-TRIM31組大鼠海馬組織中NLRP3、ASC和Caspase-1等蛋白表達(dá)水平降低(P<0.05),而Lv-NC組無顯著性變化(P>0.05),見圖5。
圖5 各組大鼠海馬組織中NLRP3、ASC和Caspase-1蛋白表達(dá)水平比較Figure 5 Comparison of the protein expression levels of NLRP3,ASC and Caspase-1 in hippocampus tissues of rats in various groups
TRIM31是TRIM蛋白家族新成員,屬于環(huán)狀E3泛素連接酶,含有三個(gè)典型的結(jié)構(gòu)域即鋅指結(jié)構(gòu)域、B-Box結(jié)構(gòu)域和卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域,可通過介導(dǎo)底物蛋白泛素化降解而發(fā)揮作用[11]。目前,有關(guān)TRIM31的研究主要集中在腫瘤領(lǐng)域,Xiao等[12]研究顯示,TRIM31通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路促進(jìn)急性髓性白血病的發(fā)展及其柔紅霉素的耐藥性;Shi等[13]研究稱,TRIM31通過激活A(yù)kt信號(hào)通路促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移。此外,也有研究表明[14],TRIM31表達(dá)下調(diào)與小鼠葡萄糖代謝受損和腸道微生物群紊亂有關(guān)。然而,TRIM31與神經(jīng)炎癥介導(dǎo)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的研究鮮有報(bào)道,且目前也未有研究探討TRIM31對(duì)SAH后早期腦損傷的影響。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)側(cè)腦室注射TRIM31過表達(dá)慢病毒可通過抑制NLRP3炎性小體通路介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)減輕SAH大鼠早期腦損傷。
SAH后血腦屏障中斷導(dǎo)致腦水腫,隨后出現(xiàn)腦腫脹、顱內(nèi)壓升高、神經(jīng)元死亡和神經(jīng)功能缺損。既往研究表明[2],SAH后神經(jīng)元凋亡和腦組織水腫是EBI的兩個(gè)主要病理過程。本研究通過側(cè)腦室注射TRIM31過表達(dá)慢病毒對(duì)SAH大鼠進(jìn)行干預(yù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)SAH大鼠海馬組織中TRIM31 mRNA和蛋白表達(dá)水平較sham組降低,說明TRIM31異常表達(dá)可能對(duì)SAH發(fā)展有影響。TRIM31過表達(dá)慢病毒干預(yù)后,SAH大鼠海馬組織中TRIM31 mRNA和蛋白表達(dá)水平升高,說明成功介導(dǎo)SAH大鼠海馬組織中TRIM31基因過表達(dá)。隨后,本研究對(duì)大鼠神經(jīng)行為學(xué)及病理學(xué)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,SAH大鼠神經(jīng)功能評(píng)分降低,腦組織含水量和海馬神經(jīng)元凋亡水平升高,說明本研究構(gòu)建的SAH大鼠模型出現(xiàn)了比較明顯的EBI,與他人研究結(jié)果一致[15-16]。TRIM31過表達(dá)慢病毒干預(yù)后,SAH大鼠神經(jīng)功能評(píng)分升高,腦組織含水量和海馬神經(jīng)元凋亡水平降低,說明TRIM31過表達(dá)可改善大鼠SAH后EBI。
神經(jīng)炎癥是決定許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病進(jìn)展的重要因素,其所致腦損傷是SAH后EBI的重要病理機(jī)制[3,17]。NLRP3炎性小體是機(jī)體先天免疫系統(tǒng)核心成分,在神經(jīng)炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。NLRP3炎性小體是細(xì)胞內(nèi)重要的多蛋白復(fù)合物,由NLRP3、ASC和caspase-1構(gòu)成,可引導(dǎo)對(duì)致病性刺激的先天免疫應(yīng)答,對(duì)caspase-1進(jìn)行自身活化,促進(jìn)IL-1和IL-18的成熟及分泌,以及誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[18-19]。大量研究顯示[5,6,20],NLRP3炎性小體在SAH后EBI過程中被激活,抑制NLRP3炎性小體活化可改善SAH后EBI。而有研究顯示[8,21],TRIM31能夠促進(jìn)NLRP3蛋白泛素化降解,抑制NLRP3炎性小體的活化及IL-1和IL-18的分泌。王濤等[22]研究證實(shí),TRIM31過表達(dá)可通過抑制NLRP3炎癥小體活化,改善脂多糖誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞PC12的炎性損傷。因此,TRIM31過表達(dá)對(duì)大鼠SAH后EBI的改善作用機(jī)制可能與抑制NLRP3炎性小體活化有關(guān)。為進(jìn)一步證實(shí),本研究對(duì)大鼠海馬組織中NLRP3炎性小體復(fù)合物蛋白NLRP3、ASC和caspase-1以及相關(guān)炎癥因子IL-1和IL-18的表達(dá)水平進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果顯示SAH大鼠海馬組織中NLRP3、ASC和caspase-1 mRNA和蛋白表達(dá)水平以及海馬組織勻漿中IL-1和IL-18水平較sham組升高,說明SAH后EBI過程中NLRP3炎性小體確實(shí)被激活。而TRIM31過表達(dá)慢病毒干預(yù)后,SAH大鼠海馬組織中NLRP3、ASC和caspase-1 mRNA和蛋白表達(dá)水平以及海馬組織勻漿中IL-1和IL-18水平均降低,表明TRIM31過表達(dá)可抑制NLRP3炎性小體相關(guān)蛋白的表達(dá)及活化。
在此次研究中,實(shí)驗(yàn)組的治療依從性評(píng)分為(19.56±1.28)分,參照組的治療依從性評(píng)分為(14.15±1.40)分,實(shí)驗(yàn)組患者平均住院(5.55±0.49)天,參照組患者平均住院(9.57±0.94),結(jié)果存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性,實(shí)驗(yàn)組患者的服務(wù)態(tài)度評(píng)分平均是(4.26±0.45)分、健康宣教評(píng)分平均是(4.90±0.30)分;參照組患者為(3.09±0.44)分、(2.90±0.30),兩組結(jié)果對(duì)比存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性(P<0.05)。說明使用優(yōu)質(zhì)護(hù)理能夠讓腎小球腎炎患者的臨床病情得到改善,提升患者的滿意度。
本研究初步闡明TRIM31過表達(dá)可改善SAH后EBI,其機(jī)制可能與NLRP3炎性小體活化被抑制有關(guān)。鑒于TRIM31能夠促進(jìn)NLRP3蛋白泛素化降解已被其他學(xué)者證實(shí),故本研究中未在動(dòng)物水平再次進(jìn)行證實(shí),今后本課題組將繼續(xù)深入研究TRIM31在SAH進(jìn)程中的作用與功能,以期為SAH臨床治療提供更全面的理論依據(jù)。