缺氧诱导因子1α参与大脑中动脉闭塞模型大鼠的脑损伤与脑保护

doi:10.12307/2021.294

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (35): 5644-5649.doi: 10.12307/2021.294

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缺氧诱导因子1α参与大脑中动脉闭塞模型大鼠的脑损伤与脑保护

毕胜，盛宝英，韩凤，姜尧佳，李丛言，田嘉莹

佳木斯大学附属第一医院神经内科，黑龙江省佳木斯市 154000

收稿日期:2021-01-13 修回日期:2021-01-19 接受日期:2021-02-22 出版日期:2021-12-18 发布日期:2021-08-05
通讯作者: 田嘉莹，硕士，主治医师，佳木斯大学附属第一医院神经内科，黑龙江省佳木斯市 154000
作者简介:毕胜，女，1981年生，黑龙江省佳木斯市人，博士，副主任医师，主要从事神经系统损伤的修复研究
基金资助:
佳木斯大学青年创新人才培养计划项目 (22Zq201504) ，项目负责人：田嘉莹；佳木斯大学附属第一医院培育课题(JY2014-003)，项目负责人：田嘉莹

Hypoxia-inducible factor 1 alpha is involved in brain injury/protection in rats with acute cerebral infarction

Bi Sheng, Sheng Baoying, Han Feng, Jiang Yaojia, Li Congyan, Tian Jiaying

Department of Neurology, the First Affiliated Hospital of Jiamusi University, Jiamusi 154000, Heilongjiang Province, China

Received:2021-01-13 Revised:2021-01-19 Accepted:2021-02-22 Online:2021-12-18 Published:2021-08-05
Contact: Tian Jiaying, Master, Attending physician, Department of Neurology, the First Affiliated Hospital of Jiamusi University, Jiamusi 154000, Heilongjiang Province, China
About author:Bi Sheng, MD, Associate chief physician, Department of Neurology, the First Affiliated Hospital of Jiamusi University, Jiamusi 154000, Heilongjiang Province, China
Supported by:
Young Innovative Talent Training Program of Jiamusi University, No. 22Zq201504 (to TJY); the Cultivation Project of the First Affiliated Hospital of Jiamusi University, No. JY2014-003 (to TJY)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
缺氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1) ：是一种存在于人体和哺乳类动物体内的一种关键性转录因子，具有介导机体适应低氧环境的功能。
半胱氨酸蛋白3(Caspase-3)：是一种重要的凋亡级联反应下游的蛋白酶，它是多种凋亡刺激信号传导的共同通路，是细胞凋亡的效应性蛋白。
背景：急性脑梗死是脑组织缺氧缺血性坏死，在中国已经成为各种死亡原因中的第一位。缺氧诱导因子1α在脑梗死的发生发展过程中发挥双重作用，因此其抑制剂在临床中最佳应用时间的确定尤为重要。
目的：探讨缺氧诱导因子1α调控急性脑梗死大鼠脑损伤/脑保护作用研究。
方法：雄性SD大鼠随机被分为3组：假手术组(仅分离颈总动脉)、术后24 h组、术后72 h组，后2组采用线栓法制备大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型。利用TTC、尼氏染色、IHC和Western-blot检测大鼠脑组织梗死体积、小胶质细胞形态、缺氧诱导因子1α、caspase3、白细胞介素1β和p-NF-κBp65蛋白表达水平，ELISA方法检测各组大鼠外周血中白细胞素6和肿瘤坏死因子α的分泌水平。实验方案经佳木斯大学附属第一医院实验动物伦理委员会批准(批准号：JMSU-210)。
结果与结论：①与假手术组相比，大脑中动脉闭塞模型大鼠脑梗死面积明显增加，脑神经细胞损伤严重，排列紊乱且数量明显减少；但术后24 h组与术后72 h组之间无明显差异；②与假手术组相比，术后24 h组与术后72 h组大鼠脑组织中缺氧诱导因子1α、caspase 3、p-NF-κBp65和白细胞介素1β的表达均明显升高(P < 0.05，P < 0.01)，外周血中白细胞介素6和肿瘤坏死因子α的分泌水平明显升高(P < 0.01)；但与术后 24 h组相比，术后72 h组仅caspase 3蛋白表达显著下降，而白细胞介素6和肿瘤坏死因子α的分泌水平则显著升高；③结果说明，缺氧诱导因子1α参与了急性脑梗死发生后的脑损伤/脑保护过程，且二者之间具有明确的时间靶点：大脑中动脉闭塞后24-72 h。此时间靶点的确定可为临床缺氧诱导因子1α抑制剂的最佳使用时间提供充分的理论依据和治疗策略。
https://orcid.org/0000-0002-5759-3359 (毕胜)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 急性脑梗死, 缺氧诱导因子1ɑ, 脑损伤, 脑保护, 大鼠, 动物模型

Abstract: BACKGROUND: Acute cerebral infarction indicates hypoxic-ischemic necrosis in brain tissue, which has become the first cause of death in China. Hypoxia-inducible factor-1α plays a dual role on the occurrence and development of cerebral infarction. Therefore, it is particularly important to use its inhibitor at immediate time in clinical therapy.
OBJECTIVE: To investigate the effects of hypoxia-inducible factor-1α on the regulation of brain injury/protection in rats with acute cerebral infarction.
METHODS: Male Sprague-Dawley rats were randomized into three groups: sham operation group (sham), MACO-24 h group, and MACO-72 h group. A middle cerebral artery occlusion (MCAO) model was prepared by thread embolization in the latter two groups. TTC, Nissl staining, immunohistochemical staining and western blot were used to detect infarct volume and microglia morphology in rat brain tissue, the expression levels of hypoxia-inducible factor 1α, caspase 3, interleukin-1β and p-NF-κBp65 were detected, and the secretion levels of interleukin-6 and tumor necrosis factor-α in rat peripheral blood. The study protocol was approved by the Animal Ethics Committee of the First Affiliated Hospital of Jiamusi University (approval No. JMSU-210).
RESULTS AND CONCLUSION: Compared with the sham group, the cerebral infarction area in the MCAO groups was significantly increased, and the brain nerve cells were seriously damaged, arranged disorderly and reduced significantly in number. However, there was no significant difference between the MCAO-24 h group and the MCAO-72 h group. Compared with the sham group, the expression levels of hypoxia-inducible factor 1α, caspase3, p-NF-κBp65, and interleukin-1β in the brain tissue of the MCAO groups were significantly increased (P < 0.05, P < 0.01). The secretion levels of interleukin-6 and tumor necrosis factor-α was significantly increased (P < 0.01) in the peripheral blood. However, compared with the MCAO-24 h group, the expression of caspase 3 in the MCAO-72 h group was significantly decreased, while the secretion of interleukin-6 and tumor necrosis factor-α increased. To conclude, hypoxia-inducible factor 1α participates in the brain injury/protection process after acute cerebral infarction, and the time target is determined as 24-72 hours after MCAO. The determination of the time target can provide a sufficient theoretical basis and therapeutic strategy for determining the optimal use time of clinical hypoxia-inducible factor-1α inhibitors.

Key words: acute cerebral infarction, hypoxia-inducible factyor-1α, brain injury, brain protection, rat, animal model

中图分类号:

毕胜, 盛宝英, 韩凤, 姜尧佳, 李丛言, 田嘉莹. 缺氧诱导因子1α参与大脑中动脉闭塞模型大鼠的脑损伤与脑保护[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(35): 5644-5649.

Bi Sheng, Sheng Baoying, Han Feng, Jiang Yaojia, Li Congyan, Tian Jiaying. Hypoxia-inducible factor 1 alpha is involved in brain injury/protection in rats with acute cerebral infarction[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(35): 5644-5649.

图/表（结果） 7

2.1 实验动物数量分析实验选用大鼠18只，分为3组，实验过程中无脱失，全部进入结果分析。
2.2 各组大鼠脑梗死体积比较假手术组大鼠可见双侧大脑质地均匀、形态对称，无苍白梗死灶，脑组织全部红染；术后24 h组大鼠可见左侧大脑半球出现深入皮质区、纹状体及海马等区域的苍白色梗死灶，并且双侧大脑半球质地不均匀，形态不对称；术后72 h组大鼠可见深入皮质区、纹状体白色梗死灶，梗死体积比术后24 h组明显增加。见图1。

2.3 各组大鼠小胶质细胞形态学变化假手术组可见海马CA3区神经细胞排列规整，形态饱满，细胞壁完整，染色均匀，数量多且密集。术后24 h组神经细胞损伤严重，排列紊乱，染色较浅且数量明显减少，并出现大量空泡。与术后24 h组相比，术后72 h组神经细胞形态略显规则，尼氏小体表现出减少趋势。见图2。

2.4 各组大鼠脑组织中缺氧诱导因子1α表达水平比较
2.4.1 IHC检测结果缺氧诱导因子1α主要表达在细胞核内，细胞胞质中也有部分表达，阳性表达为棕黄色，见图3A。与假手术组相比，术后24 h和术后72 h组小胶质细胞中缺氧诱导因子1ɑ表达量均明显增加；与24h组相比，72 h组脑组织中缺氧诱导因子1ɑ表达差异不明显。
2.4.2 Western blotting检测结果与假手术组大鼠相比，术后24 h组和术后72 h组大鼠脑组织中缺氧诱导因子1α表达水平明显升高(P < 0.05)；但与术后24 h组相比，虽然术后 72 h组缺氧诱导因子1α表达水平有下降趋势，但差异无显著性意义。见图3B。

2.5 各组大鼠脑组织中Caspase 3的表达水平比较与假手术组大鼠相比，术后24 h组和术后72 h组大鼠脑组织中Caspase 3表达水平明显升高(P < 0.05)；但与术后24 h组相比，术后72 h组Caspase 3下降明显(P < 0.05)。见图4。

2.6 各组大鼠脑组织中炎性细胞因子表达水平比较与假手术组大鼠相比，术后24 h组和术后72 h组大鼠脑组织中白细胞介素1β表达水平均明显升高(P < 0.05，P < 0.01)，但两组间差异无显著性意义。见图5。

2.7 各组大鼠脑组织中p-NF-κBp65的表达水平比较与假手术组大鼠相比，术后24 h组和术后72 h组大鼠脑组织中p-NF-κBp65表达水平明显升高(均P < 0.01)；但两组间差异无显著性意义。见图6。

2.8 各组大鼠大鼠外周血中白细胞介素6和肿瘤坏死因子α的水平比较与假手术组大鼠相比，术后24 h组大鼠外周血白细胞介素6和肿瘤坏死因子α的分泌水平明显升高(P < 0.01)；且术后72 h组各因子的分泌水平明显高于术后24 h组(P < 0.05)。见图7。

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引言

急性脑梗死是脑组织缺氧缺血性坏死，由脑血管阻塞引起，包括栓塞和血栓形成。各种疾病和不健康的生活习惯均可导致脑梗死的发生，如高血压、糖尿病、吸烟、肥胖和血脂异常等危险因素与其高死亡率和残疾率成正相关[1-2]。中国脑血管病已成为各种死亡原因中的第一位[3]。相关研究表明，炎症反应和神经细胞凋亡是脑梗死的主要病理生理机制[4-7]。
缺氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1) 是一种存在于人体和哺乳类动物体内的一种关键性转录因子，具有介导机体适应低氧环境的功能。缺氧缺血性损伤时，缺氧诱导因子1α表达上调，既可调控其下游缺氧适应基因(血管内皮生长因子、GLUT1、促红细胞生成素等)的表达，促进细胞存活，发挥保护作用；又可调控其下游促凋亡基因(P53、BNIP3、NIP3、Nix、Noxa、Caspases、基质金属蛋白酶9等)表达，促进细胞凋亡，介导损伤作用。因此，缺氧诱导因子1α似乎能够通过激活促存活和促凋亡基因的表达发挥双重作用[8-10]。缺氧诱导因子1α在缺氧缺血性脑损伤的病理生理过程中起着至关重要的作用，但目前仍存在争议。缺氧诱导因子1α在各种缺血缺氧环境中是发挥保护还是损伤作用，主要依赖于缺氧缺血时间、病理刺激类型，也与损伤严重程度、涉及反应细胞类型和实验动物日龄等因素密切相关。此次实验通过观察缺氧诱导因子1α表达与小胶质细胞损伤、凋亡蛋白表达水平、核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)信号通路的活化和炎性因子分泌水平之间的相关性，目的是界定缺氧诱导因子1α发挥损伤和保护作用的确切时间靶点，为临床应用缺氧诱导因子1α 抑制剂最佳时间提供充分的理论依据和治疗策略。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计完全随机设计，动物体内实验，3组对照的单因素方分析。
1.2 时间及地点实验于2018年3月至2019年12月在佳木斯大学基础医学院生命科学中心。
1.3 材料
1.3.1 实验试剂 BCA 蛋白定量试剂盒(BOSTER，Prod：AR0146)；兔源β-Actin 单克隆抗体(13E5)、兔抗大鼠缺氧诱导因子1α单克隆体抗、兔抗大鼠NF-κB单克隆体抗、兔源NF-κBp65单克隆抗体(D3F9)、兔抗大鼠白细胞1β单克隆抗体均购自美国Cell Signaling Technology 公司；酶联免疫吸附( ELISA) 检测试剂盒购自上海恒远生物科技公司生；免疫组化二抗购自北京中杉金桥公司。
1.3.2 实验动物 8-10周龄的雄性SD大鼠20只，体质量250-300 g，由哈尔滨医科大学动物中心提供，动物许可证号为SYXK(黑)2016-014。实验方案经佳木斯大学附属第一医院实验动物伦理委员会批准(批准号：JMSU-210)。
1.4 实验方法
1.4.1 急性脑梗死大鼠模型构建按照常规方法——线栓法通过手术制备大脑中动脉闭塞 (MCAO)模型[11]。戊巴比妥钠腹腔注射麻醉，剂量为300 mg/kg。颈部正中纵行切开，暴露左侧颈总和颈外动脉，分离迷走神经以防损伤。阻断颈总动脉的近心端下微血管血流后，在颈外动脉远心端和近心端之间插入普通尼龙线栓，使一侧大脑中动脉闭塞，120 min后拔出线栓，缝合、消毒。假手术组仅分离颈总动脉，随即缝合切口。

1.4.2 模型评价模型制备后24 h，动物应清醒。随即采用BEDERON等[11]的方法通过神经功能评分确定模型是否构建成功。计分方法如下：①提大鼠尾巴，观察右前肢内收、内旋情况，根据轻重程度评为1-3分；4分为大鼠身体右侧旋转；②借助金属网，通过向后轻拉大鼠尾巴观察双侧前肢肌张力，根据轻重程度评为0-2分；③借助光滑平面，观察侧向推挡阻力，0分：两侧推无显著差别；1分：右侧明显弱于左侧；2分：向右推大鼠向右侧倾倒；④大鼠左上眼睑下垂且分泌物增多，评为2分。总分10分，以上评分相加为最后得分，大于3分属于造模成功，低于3分直接剔除。
1.4.3 实验动物分组及处理方法大鼠随机分为3组，每组6只，实验共进行3次。假手术组：仅分离双侧颈总动脉及剥离迷走神经，随即缝合切口；术后24 h组和术后72 h组：分别为术后24 h和72 h按照Bederon法进行评分[11]，大于3分为合格模型。
1.4.4 TTC染色观察脑梗死体积实验结束后，麻醉下处死大鼠，在10 min内取出脑组织，用4 ℃的 PBS 冲洗后，在 -20 ℃冰箱冻存30 min，将大脑放置在脑槽中，切取2 mm冠状位的脑片，置于新鲜的 1% TTC 溶液，37 ℃恒温水浴箱里避光孵育30 min，每隔5 min轻摇容器，使其染色均匀，取出染好的脑片用PBS洗涤3-5 min，室温下用40 g/L多聚甲醛固定2 h后取出置于蓝色背景下并拍照，TTC染色后缺血梗死部位出现苍白色，正常脑组织染成红褐色。
1.4.5 尼氏染色观察神经小胶质细胞形态将各组大鼠大脑中动脉供血区域的脑组织行冠状位切片，厚为3.0-4.0 mm，用40 g/L多聚甲醛固定后分别梯度乙醇脱水，二甲苯透明，石蜡包埋后制作成厚约5 μm冠状切片，二甲苯梯度脱蜡，乙醇和二甲苯脱苯至水化，1%甲苯胺蓝溶液染色30 min，经蒸馏水冲洗，体积分数95%的乙醇分色，无水乙醇脱水，然后二甲苯透明，将染好片子经中性树胶密封，光学显微镜下观察并拍照。
1.4.6 IHC检测缺氧诱导因子1α在脑组织中的表达应用免疫组织化学技术将取出的脑组织置入40 g/L多聚甲醛溶液固定，石蜡包埋后制作成厚约4 μm 切片，二甲苯梯度脱蜡，乙醇和二甲苯脱苯至水化，进行抗原的热修复，最后以 1∶200新鲜稀释配制的兔抗大鼠缺氧诱导因子1ɑ单克隆抗体为一抗、二抗进行染色及显色，所有操作严格按照说明书进行。
1.4.7 Western blotting检测大鼠脑组织中缺氧诱导因子1α、Caspase 3、NF-κB、p-NF-κBp65、白细胞介素1β 蛋白表达水平分别于术后24 h及72 h麻醉下处死大鼠，取出大脑后用PBS冲洗掉血液，脑组织剪碎后置于10 mL离心管中，加入蛋白裂解液5 mL，均浆后4 ℃裂解2 h，4 ℃ 10 000×g 离心30 min，取上清，用BCA 法测定蛋白浓度， -80 ℃保存。
50 μg的蛋白总量上样后进行聚丙烯酰胺凝胶电泳，一般采用恒压浓缩胶50 V，60 min分离胶80 V，1 h 45 min左右。电泳直至溴酚染料前沿下至凝胶末端处，即停止电泳。转膜60 V，1 h 40 min后5%脱脂奶粉室温下封闭1 h，分别加缺氧诱导因子1α (1∶1 000)、Caspase 3 (1∶ 1 000) 、 NF-κB(1∶1 000)、p-NF-κBp65 (1∶1 000)、白细胞介素1β (1∶1 000)抗体，4 ℃孵育过夜，第2天1∶10 000稀释辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗，常温，缓慢摇晃1 h，ECL化学发光法显影。采用Image-J图像分析软件，计算各指标相对于内参的相对吸光度值。
1.4.8 细胞因子的检测固定时间点采集各组大鼠外周血，按试剂盒操作检测血清中白细胞介素6和肿瘤坏死因子α水平。根据标准品的标准曲线，应用SoftMax Pro 4.3.1LS软件进行分析，计算细胞因子水平。
1.5 主要观察指标 ①大鼠脑梗死体积变化；②大鼠小胶质细胞形态学变化；③大鼠脑组织中缺氧诱导因子1α、Caspase 3、炎性细胞因子及p-NF-κBp65的表达水平；④大鼠外周血中白细胞介素6和肿瘤坏死因子α的水平。
1.6 统计学分析采用SPSS 17.0统计软件。结果用x±s表示。采用单因素方分析进行组间比较，组内两两比较采用LSD检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

缺氧是脑部病理状态的主要原因，大脑神经元对缺血缺氧造成的脑损伤具有高度敏感性[12]。脑梗死涉及多种细胞损伤机制，包括氧化应激、兴奋毒性、炎症和几种不同的细胞死亡途径的激活。研究表明缺氧诱导因子1α在其缺氧性的病理过程中起至关重要的作用：缺氧诱导因子1α 既可以调节多个缺氧相关基因，促进血管扩张和微循环重建；促进无氧代谢和增加ATP释放；减少神经细胞凋亡；促进红细胞生成而提高携氧量，降低缺血性脑卒中导致的脑组织损伤[13-14]。然而也有研究发现严重持续性缺氧、缺血可导致脑组织中缺氧诱导因子1α过度表达，激活Notch-1、p53 等基因后促进细胞凋亡，激活炎症细胞和炎症递质，增加血脑屏障通透性及脑组织水肿，促进神经功能的恢复[15]。缺氧诱导因子1α被认为是一种细胞缺氧的生物标志物，能调节细胞对缺血和缺氧的反应，其蛋白稳定性和转录活性均受细胞内氧浓度的调节[16]。因此，在缺血缺氧性脑卒中发生过程中确定缺氧诱导因子1α发挥保护和损伤作用的有效节点对临床缺氧诱导因子1α抑制剂的应用具有实际意义。
此次实验结果发现，与假手术组大鼠相比，大脑中动脉闭塞模型大鼠脑梗死面积明显增加；术后24 h组与术后72 h组相比，梗死面积明显增加，说明实验模型构建成功；另外，尼氏染色法通过观察尼氏体确定神经元的细胞结构及神经元损伤情况，结果发现大脑中动脉闭塞模型大鼠海马CA3区神经小胶质细胞损伤严重，但与术后24 h组相比，术后72 h组神经细胞形态略显规则，尼氏小体表现出减少趋势。相关文献报道，缺氧缺血模型中激活和稳定的缺氧诱导因子1α表达可以显著减轻脑损伤，减轻脑水肿，改善神经功能[17]；缺氧预处理可促进创伤性脑损伤大鼠挫伤周围脑组织缺氧诱导因子1α 表达上调，有效促进挫伤区血管内皮细胞功能恢复，减轻缺血缺氧对神经细胞损伤，进而达到脑保护作用[18]。然而HELTON等[19]报道脑特异性敲除缺氧诱导因子1α可降低缺氧缺血损伤。因此，缺氧诱导因子1α似乎能够在脑缺血缺氧过程中发挥脑保护和脑损伤双重作用，然而关于缺氧诱导因子1α发挥脑保护和脑损伤之间时间点的界定显得尤为重要。
多项研究发现，在神经元缺血早期，缺氧诱导因子1α导致神经元凋亡；而沉默缺氧诱导因子1α基因后，能减少脑损伤、脑水肿及凋亡细胞的数量，减小缺血缺氧对中枢神经系统的损伤[19-21]。在缺血缺氧性大鼠模型中，通过下调HIF-1α/TIM-3炎症通路和促进大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤海马小窝蛋白1表达发挥神经保护作用[22]；损伤12 h和 48 h后缺氧诱导因子1α表达增多，采用缺氧诱导因子1α抑制剂或者沉默缺氧诱导因子1α表达后，凋亡神经细胞数目显著减少[23-24]。另有研究证明，在脑缺血后的成年动物模型中抑制缺氧诱导因子1α 表达具有显著的神经保护作用[25-27]，这些结果提示缺氧诱导因子1α抑制剂在脑缺血缺氧过程中恰当时机应用可以起到脑保护作用预防脑损伤的发生。
此次实验IHC检测发现，与假手术组相比，大脑中动脉闭塞大鼠脑组织中缺氧诱导因子1α表达明显增加；与术后24 h组相比，术后72 h组缺氧诱导因子1α表达略有增加。Western blotting检测发现，与假手术组相比，大脑中动脉闭塞大鼠脑组织中缺氧诱导因子1α蛋白表达明显增加；与术后24 h组相比，术后72 h组缺氧诱导因子1α蛋白表达有下降趋势，无统计学差异。与此同时，作者检测了凋亡蛋白的表达情况，与假手术组相比，急性脑梗死后大鼠脑组织中Caspase 3蛋白表达明显增加；与术后24 h组相比，术后72 h组Caspase 3蛋白的表达显著下降(P < 0.05)。此实验结果揭示，在急性脑梗死后24 h内，缺氧诱导因子1α表达增加，与此同时，缺氧诱导因子1α也诱导了凋亡基因caspase 3蛋白表达的增加；72 h后缺氧诱导因子1α虽然略有增加，但caspase 3蛋白的表达则明显下降。这与相关研究结果一致：脑缺血缺氧初期，缺氧诱导因子1α表达增加，作用于促红细胞生成素、转铁蛋白及其受体、血红素加氧酶、血管内皮生长因子及其受体，诱导型一氧化氮合酶、葡萄糖转运体1/3(GLUT-1/3)及糖酵解酶类等下游基因，从而促进红细胞生成，提高携氧能力，诱导血管生成，改善局部血供，减轻组织缺氧状况；与此同时，缺氧诱导因子1α也可诱导凋亡基因P53、BNIP3、NIP3、Nix、Noxa、Caspases和基质金属蛋白酶9表达的增加，促进凋亡，介导损伤作用[28-30]。
缺氧诱导因子1α是细胞缺氧反应中重要的信号分子，但同时多项实验指出NF-κB同样在细胞缺氧反应中被激活 [31-33]。目前为止，关于缺氧诱导因子1α与NF-κB 在急性脑梗死后共同表达的研究尚不多见，实验证明急性脑梗死后脑组织中缺氧诱导因子1α 的表达与NF-κB p65 的表达具有正相关性[34-35]。在多项研究中发现，NF-κB抑制剂预处理肿瘤细胞后能明显降低缺氧诱导因子1α在缺氧环境下的表达；然而将缺氧诱导因子1α基因沉默后，肿瘤细胞中NF-κB p65的表达却不受影响[36-37]，表明缺氧诱导因子1α可能是NF-κB信号通路下游的分子靶点[38-39]。与文献报道结果相一致，此次实验发现急性脑梗死后大鼠脑组织中p-NF-κB P65蛋白表达明显增加，同时与术后24 h组相比，术后72 h组炎症因子白细胞介素1β、白细胞介素6及肿瘤坏死因子α表达量明显增加。实验证明急性脑梗死后脑组织中缺氧诱导因子1α的表达与NF-κB信号通路的活化具有明显的相关性。
目前，缺氧诱导因子1α抑制剂已经广泛应用于临床肿瘤学的治疗[40-41]，但在其他领域报道甚少。在急性脑梗死发生发展过程中，缺氧诱导因子1α抑制剂应用时间应该在脑缺血缺氧性损伤发生后的24-72 h，可明显降低凋亡蛋白的表达，减少脑小胶质细胞损伤，同时可以通过调控NF-κB信号通路活性降低炎症反应而发挥脑保护作用，实验结果为急性脑梗死临床治疗提供新思路。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

缺氧诱导因子1α参与大脑中动脉闭塞模型大鼠的脑损伤与脑保护

Hypoxia-inducible factor 1 alpha is involved in brain injury/protection in rats with acute cerebral infarction

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