Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thí nghiệm hút máu não gây chấn thương chất trắng và sự kích hoạt vi mô trong não chuột
Tóm tắt
Mặc dù tổn thương chất trắng não là một hiện tượng thường được mô tả trong quá trình lão hóa và chứng mất trí nhớ, nguyên nhân của các tổn thương chất trắng chưa được xác định một cách thuyết phục. Vì các tổn thương thường liên quan đến các yếu tố nguy cơ mạch máu não, thiếu máu cục bộ nổi lên như một điều kiện có thể gây ra tổn thương chất trắng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tạo ra tình trạng thiếu máu cục bộ não thí nghiệm thông qua việc chặn vĩnh viễn hai động mạch carotid chung của chuột (n=6). Một nhóm phẫu thuật giả được sử dụng làm đối chứng (n=6). Mười ba tuần sau khi bắt đầu tắc động mạch, các dấu hiệu cho tế bào thần kinh đệm, vi cầu và myelin được phát hiện thông qua phương pháp miễn dịch hóa sinh trong thể ch corpus callosum, bao trong và quang huyến. Tính toàn vẹn vi cấu trúc và mật độ oligodendrocyte trong quang huyến đã được khảo sát bằng phương pháp hiển vi điện tử. Phân tích định lượng cho thấy thiếu máu cục bộ não mạn tính đã gây ra tình trạng gliosis nhẹ trong corpus callosum và bao trong, trong khi sự phân hủy của tế bào thần kinh đệm trong quang huyến tăng lên 50%. Hơn nữa, sự gia tăng gấp mười lần hoạt động vi cầu và mật độ oligodendrocyte gần như gấp đôi đã được đo trong quang huyến của chuột thiếu máu cục bộ so với nhóm đối chứng. Cuối cùng, sự vác-ô hóa và các bao myelin không đều đã được quan sát ở mức vi cấu trúc trong quang huyến. Tóm lại, quang huyến của chuột có vẻ đặc biệt dễ bị tổn thương do thiếu máu, có thể là do cấu trúc mạch máu của não chuột. Vì những thay đổi thần kinh mà chúng tôi phát hiện tương ứng với những báo cáo về chứng mất trí mạch máu và Alzheimer, mô hình thiếu máu cục bộ não này có thể được sử dụng để phân loại mối quan hệ nguyên nhân giữa thiếu máu và tổn thương chất trắng.
Từ khóa
#tổn thương chất trắng #thiếu máu não #chất xám #tế bào thần kinh #mô hình chuộtTài liệu tham khảo
Barber R, Gholkar A, Scheltens P, Ballard C, McKeith IG, O’Brien JT (2000) MRI volumetric correlates of white matter lesions in dementia with Lewy bodies and Alzheimer’s disease. Int J Geriatr Psychiatry 15(10):911–916
Barkhof F, Scheltens P (2002) Imaging of white matter lesions. Cerebrovasc Dis 13 [Suppl 2]:21–30
Bartzokis G, Cummings JL, Sultzer D, Henderson VW, Nuechterlein KH, Mintz J (2003) White matter structural integrity in healthy aging adults and patients with Alzheimer disease: a magnetic resonance imaging study. Arch Neurol 60(3):393–398
Chan SO, Guillery RW (1994) Changes in fiber order in the optic nerve and tract of rat embryos. J Comp Neurol 344(1):20–32
Chelvanayagam DK, Dunlop SA, Beazley LD (1998) Axon order in the visual pathway of the quokka wallaby J Comp Neurol 390(3):333–341
Davidson CM, Pappas BA, Stevens WD, Fortin T, Bennett SA (2000) Chronic cerebral hypoperfusion: loss of pupillary reflex, visual impairment and retinal neurodegeneration. Brain Res 859(1):96–103
de Groot CJ, Hulshof S, Hoozemans JJ, Veerhuis R (2001) Establishment of microglial cell cultures derived from postmortem human adult brain tissue: immunophenotypical and functional characterization. Microsc Res Tech 54(1):34–39
Englund E (1998) Neuropathology of white matter changes in Alzheimer’s disease and vascular dementia. Dement Geriatr Cogn Disord 9 [Suppl 1]:6–12
Farkas E, de Wilde MC, Kiliaan AJ, Meijer J, Keijser JN, Luiten PG (2002) Dietary long chain PUFAs differentially affect hippocampal muscarinic 1 and serotonergic 1A receptors in experimental cerebral hypoperfusion. Brain Res 954(1):32–41
Farkas IG, Czigner A, Farkas E, Dobo E, Soos K, Penke B, Endresz V, Mihaly A (2003) Beta-amyloid peptide-induced blood-brain barrier disruption facilitates T-cell entry into the rat brain. Acta Histochem 105(2):115–125
Fazekas F, Schmidt R, Kleinert R, Kapeller P, Roob G, Flooh E (1998) The spectrum of age-associated brain abnormalities: their measurement and histopathological correlates. J Neural Transm [Suppl 53]:31–39
Horvath KM, Abraham IM, Harkany T, Meerlo P, Bohus BG, Nyakas C, Luiten PGM (2000) Postnatal treatment with ACTH-(4–9) analog ORG 2766 attenuates N-methyl-D-aspartate-induced excitotoxicity in rat nucleus basalis in adulthood. Eur J Pharmacol 405(1–3):33–42
Ihara M, Tomimoto H, Kinoshita M, Oh J, Noda M, Wakita H, Akiguchi I, Shibasaki H (2001) Chronic cerebral hypoperfusion induces MMP-2 but not MMP-9 expression in the microglia and vascular endothelium of white matter. J Cereb Blood Flow Metab 21(7):828–834
Irving EA, Bentley DL, Parsons AA (2001) Assessment of white matter injury following prolonged focal cerebral ischaemia in the rat. Acta Neuropathol (Berl) 102(6):627–635
Kobari M, Meyer JS, Ichijo M, Oravez WT (1990) Leukoaraiosis: correlation of MR and CT findings with blood flow, atrophy, and cognition. Am J Neuroradiol 11(2):273–281
Kobayashi K, Hayashi M, Nakano H, Fukutani Y, Sasaki K, Shimazaki M, Koshino Y (2002) Apoptosis of astrocytes with enhanced lysosomal activity and oligodendrocytes in white matter lesions in Alzheimer’s disease. Neuropathol Appl Neurobiol 28(3):238–251
Lees GJ (1993) The possible contribution of microglia and macrophages to delayed neuronal death after ischemia. J Neurol Sci 114(2):119–122
Lue LF, Rydel R, Brigham EF, Yang LB, Hampel H, Murphy GM Jr, Brachova L, Yan SD, Walker DG, Shen Y, Rogers J (2001) Inflammatory repertoire of Alzheimer’s disease and nondemented elderly microglia in vitro. Glia 35(1):72–79
Martin JA, Craft DK, Su JH, Kim RC, Cotman CW (2001) Astrocytes degenerate in frontotemporal dementia: possible relation to hypoperfusion. Neurobiol Aging 22(2):195–207
Masumura M, Hata R, Nagai Y, Sawada T (2001) Oligodendroglial cell death with DNA fragmentation in the white matter under chronic cerebral hypoperfusion: comparison between normotensive and spontaneously hypertensive rats. Neurosci Res 39(4):401–412
Nanri M, Miyake H, Murakami Y, Matsumoto K, Watanabe H (1998) Chronic cerebral hypoperfusion-induced neuropathological changes in rats. Nihon Shinkei Seishin Yakurigaku Zasshi 18(5):181–188
Paxinos G, Watson C. (1986) The rat brain in stereotactic coordinates, 2nd edn, Academic Press, New York
Peters A (2002) The effects of normal aging on myelin and nerve fibers: a review. J Neurocytol 31(8–9):581–593
Rosenberg GA, Sullivan N, Esiri MM (2001) White matter damage is associated with matrix metalloproteinases in vascular dementia. Stroke 32(5):1162–1168
Scheltens P, Barkhof F, Leys D, Wolters EC, Ravid R, Kamphorst W (1995) Histopathologic correlates of white matter changes on MRI in Alzheimer’s disease and normal aging. Neurology 45(5):883–888
Scremin OU (1995) Cerebral Vascular System. In: Paxinos G, ed, The rat nervous system, 2nd edn, Academic Press, New York, pp 3–35
Stoll G, Jander S, Schroeter M (1998) Inflammation and glial responses in ischemic brain lesions. Prog Neurobiol 56(2):149–171
Sugawara T, Lewen A, Noshita N, Gasche Y, Chan PH (2002) Effects of global ischemia duration on neuronal, astroglial, oligodendroglial, and microglial reactions in the vulnerable hippocampal CA1 subregion in rats. J Neurotrauma 19(1):85–98
Takizawa S, Fukuyama N, Hirabayashi H, Kohara S, Kazahari S, Shinohara Y, Nakazawa H (2003) Quercetin, a natural flavonoid, attenuates vacuolar formation in the optic tract in rat chronic cerebral hypoperfusion model. Brain Res 980(1):156–160
Tang Y, Nyengaard JR, Pakkenberg B, Gundersen HJ (1997) Age-induced white matter changes in the human brain: a stereological investigation. Neurobiol Aging 18(6):609–615
Thomas AJ, Perry R, Barber R, Kalaria RN, O’Brien JT (2002) Pathologies and pathological mechanisms for white matter hyperintensities in depression. Ann N Y Acad Sci 977:333–339
Tomimoto H, Akiguchi I, Wakita H, Suenaga T, Nakamura S, Kimura J (1997) Regressive changes of astroglia in white matter lesions in cerebrovascular disease and Alzheimer’s disease patients. Acta Neuropathol (Berl) 94(2):146–152
Tomimoto H, Ihara M, Wakita H, Ohtani R, Lin JX, Akiguchi I, Kinoshita M, Shibasaki H (2003) Chronic cerebral hypoperfusion induces white matter lesions and loss of oligodendroglia with DNA fragmentation in the rat. Acta Neuropathol (Berl) 106(6):527–534
Wakita H, Tomimoto H, Akiguchi I, Kimura J (1994) Glial activation and white matter changes in the rat brain induced by chronic cerebral hypoperfusion: an immunohistochemical study. Acta Neuropathol (Berl) 87(5):484–492
Wakita H, Tomimoto H, Akiguchi I, Matsuo A, Lin JX, Ihara M, McGeer PL (2002) Axonal damage and demyelination in the white matter after chronic cerebral hypoperfusion in the rat. Brain Res 924(1):63–70
Zeman W, Innes JRM (1963) Craigie’s Neuroanatomy of the Rat, Academic Press, New York
Zhang ZG, Bower L, Zhang RL, Chen S, Windham JP, Chopp M (1999) Three-dimensional measurement of cerebral microvascular plasma perfusion, glial fibrillary acidic protein and microtubule associated protein-2 immunoreactivity after embolic stroke in rats: a double fluorescent labeled laser-scanning confocal microscopic study. Brain Res 844(1–2):55–66