亚低温预处理对谷氨酸诱导原代大鼠皮质神经细胞损伤的保护作用

目的观察亚低温预处理对体外环境下培养大鼠大脑皮质细胞发生类缺血/再灌注(I/R)损伤的保护作用;比较亚低温单用或联合药物预处理的保护作用。方法选择出生24 h内SD大鼠的大脑皮质细胞,体外培养至第3天,用阿糖胞苷(2.5 mg/L)培养基换液1次;培养6 d后随机分为空白对照组、谷氨酸损伤组(加入含200μmol/L谷氨酸的无血清培养基作用0.5 h)、亚低温预处理组(谷氨酸损伤前1 d于33.5℃低温下培养24 h)、亚低温联合依达拉奉预处理组和亚低温联合丙泊酚预处理组(谷氨酸损伤前1 d分别更换为100μmol/L依达拉奉培养基和3 mg/L丙泊酚培养基后,再低温培养24 h)。各组更换正常培养基24 h后检测细胞存活率[四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法]、细胞凋亡率、c-fos蛋白表达,苏木素-伊红(HE)染色后显微镜下观察细胞形态改变,铀-铅染色后透射电镜下观察细胞超微结构改变。结果谷氨酸损伤组细胞存活率明显低于空白对照组[(0.20±0.02)%比(0.97±0.03)%,P<0.01],细胞凋亡率和c-fos蛋白表达均明显高于空白对照组[细胞凋亡率:(9.85±0.76)%比(0.94±0.20)%,c-fos(ng/L):6.96±0.75比1.65±0.59,均P<0.01]。亚低温预处理可明显逆转谷氨酸损伤细胞的存活率、凋亡率及c-fos水平,且以亚低温联合丙泊酚预处理作用最为明显[存活率:(0.80±0.04)%比(0.20±0.02)%,凋亡率:(2.26±0.54)%比(9.85±0.76)%,c-fos(ng/L):2.98±0.46比6.96±0.75,均P<0.01]。显微镜下观察细胞形态发现,空白对照组大部分细胞形态大致正常;谷氨酸损伤组较多细胞质呈深红色,核呈蓝黑色,固缩状态,轴突萎缩明显,个别细胞突起断裂,细胞数量锐减;各预处理组细胞数量减少不明显,可见少量凋亡细胞。透射电镜下观察细胞超微结构发现,空白对照组神经细胞超微结构无明显改变;谷氨酸损伤组细胞质内细胞器数量明显减少,线粒体严重肿胀、嵴消失,呈空泡化或固缩,粗面内质网严重扩张,核膜局部出现囊样改变、甚至溶解断裂,染色质浓缩、凝集在核膜周边;各预处理组病理改变较谷氨酸损伤组明显减轻。结论亚低温预处理能降低体外培养谷氨酸对大鼠大脑皮质神经细胞的损伤,且亚低温联合丙泊酚预处理组的保护作用更好。