颅脑损伤是临床上导致脑死亡的主要原因之一。脑死亡是一个直接影响器官形态和功能的动态过程,其机制仍不能完全明了。近年来发现内质网应激(ERs)可介导肝细胞发生凋亡,而肝细胞凋亡是造成肝脏损伤和肝脏疾病的基本环节。本研究拟在我们以前研究工作的基础上,探讨脑死亡状态下ERs在肝损伤中的作用,利用大鼠脑死亡模型,通过观察脑死亡状态下肝细胞ERs相关信号表达与肝脏形态、功能损伤性改变的关系,研究ERs在脑死亡致肝损伤中的作用;通过对ERs相关信号传导通路进行干预,观察上述指标,进一步验证ERs在脑死亡致应激性肝损伤、肝细胞凋亡中的作用及分子机制,以期为临床有效进行脑死亡后肝脏保护提供新的方法,为肝移植提供潜在的供体。
endoplasmic reticulum stress;apoptosis;brain death;liver injury;
项目背景脑死亡供体是肝脏移植的主要供体来源。脑死亡是一个复杂的病理生理过程,是一个直接影响器官形态和功能的动态过程。研究表明脑死亡来源的供体较活体来源的供体移植术后并发症多、生存率低。细胞凋亡的增加是导致脑死亡供体肝脏损伤的主要因素。内质网应激也是细胞凋亡调节的重要环节之一。研究内容通过建立稳定的大鼠脑死亡模型,研究脑死亡过程是否启动肝细胞内质网应激,内质网应激是否介导或参与肝细胞的损伤过程,并且分别体内给予选择性eIF2ɑ脱磷酸酶抑制剂Salubrinal和一氧化氮合酶抑制剂LNNA,观察对脑死亡后肝脏形态,功能变化及内质网应激相关信号传导通路的影响。研究结果1.建立了稳定的大鼠脑死亡模型维持脑死亡状态6小时以上,平均动脉压在80mmHg以上。 2内质网应激可能介导大鼠脑死亡状态下的肝细胞损伤脑死亡可以导致内质网应激的标志物Grp78和Xbp-1表达增加,以及内质网应激相关的凋亡蛋白Chop和Caspase-12表达增加。 3Salubrinal减轻大鼠脑死亡状态下的肝损伤脑死亡组及DMSO加脑死亡组在Chop及Caspase-12的mRNA及蛋白表达水平以及PERK、eIF2α及p-eIF2α的蛋白表达没有统计学差异。Salubrinal干预后相对脑死亡组p-eIF2α表达升高。qPCR结果显示Salubrinal干预后Chop及 Caspase-12的mRNA表达也明显降低。我们也通过Western blot及免疫组织化学检测发现Salubrinal干预后Chop及Caspase-12的蛋白表达也明显下降。 4LNNA减轻大鼠脑死亡状态下内质网应激导致的肝损伤脑死亡组及DMSO加脑死亡组在Chop及Caspase-12的mRNA及蛋白表达水平表达没有统计学差异。qPCR结果显示LNNA干预后Chop的mRNA表达在脑死亡2h明显降低,Caspase-12的mRNA表达也明显降低。我们也通过Western blot及免疫组织化学检测发现LNNA干预后Chop及Caspase-12的蛋白表达也明显下降。科学意义研究应用内质网应激诱导凋亡抑制剂及内质网应激诱因NO的合成的抑制剂进行干预观察脑死亡状态下肝脏损伤的情况,有利于阐明脑死亡对肝脏损伤的机制,为脑死亡下器官功能的保护奠定理论基础和提供药物靶点。