高血糖对脑出血大鼠细胞凋亡及Bax表达的影响
2 结果
2.1 脑血肿周围组织Bax表达情况 假手术组、正常血糖组、高血糖组及胰岛素干预组的脑血肿周围组织均有Bax的表达，6 h开始逐渐增多，24 h达高峰，7 d仍有表达;高血糖组各时间点的表达水平均高于其他各组(P<0.01);胰岛素干预组与正常血糖组的Bax的表达差异无统计学意义(P>0.05)， 假手术组相应部位也有少量Bax的表达。均数间的两两比较，胰岛素干预组与正常血糖组差异无统计学意义(P>0.05)，余差异均有统计学意义(P<0.01)。见表1。表1 4组各时间点血肿周围Bax阳性细胞的平均积分光密度的变化注：与假手术组相比，○P<0.01;与正常血糖组相比，▲P<0.01;与高血糖组相比，●P<0.01
2.2 原位末端标记(TUNEL)法染色结果 在光镜下观察，细胞核中有棕黄色颗粒者为TUNEL阳性细胞，假手术组、正常血糖组、高血糖组及胰岛素干预组凋亡细胞主要分布血肿周边区，6 h开始逐渐增高，24 h达高峰，7 d仍有凋亡细胞;高血糖组各时间点的凋亡细胞数均高于其他各组(P<0.01)，胰岛素干预组与正常血糖组差异无统计学意义(P>0.05)，假手术组的凋亡细胞数最低;凋亡细胞数间的两两比较，胰岛素干预组与正常血糖组差异无统计学意义(P>0.01)，余差异均有统计学意义(P<0.01)。见表2。表2 4组各时间点血肿周围神经细胞凋亡指数的变化注：与假手术组相比，○P<0.01;与正常血糖组相比，▲P<0.01;与高血糖组相比，●P<0.01
2.3 血肿周围细胞凋亡与Bax表达的相关性 凋亡指数与同一时间点的Bax表达呈正相关(r=0.80，P<0.01)。见表3。表3 高血糖组各时间点Bax的表达与凋亡指数 注：凋亡指数与同一时间点的Bax表达呈正相关，r=0.80，P<0.01
3 讨论
凋亡是由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程，也称为程序性细胞死亡(programmed cell death)的表现形式，在组织的正常发育、细胞的正常更新、细胞介导的免疫反应、病理紊乱以及肿瘤退化中起重要作用[5]。Wang等[6]发现糖尿病会促使大脑局部缺血现象的恶化，引发神经细胞的大量凋亡。业已证实凋亡可能参与了大鼠血肿周围脑组织损伤的病理生理过程[78]。高血糖存在导致大鼠血肿周围脑组织神经细胞凋亡增加的可能。
Bax是Bcl2家族中最具促凋亡特征的基因，基因产物蛋白由192个氨基酸组成，分子量为21 U,基因长4.5 kb[9]。Bax分布于线粒体外膜上，与线粒体内外膜之间的通透性转换孔(PTP,本质是一种蛋白复合物)结合，导致膜去极化引起跨膜电位的改变。正常情况下，绝大多数PTP处于关闭状态。当线粒体跨膜电位降低时，PTP开放，导致线粒体膜通透性增大，使细胞凋亡的启动因子，如细胞色素C、凋亡蛋白酶激活因子(Apaf)和凋亡诱导因子(AIF)等从线粒体内释放出来。细胞色素C与Apaf相互作用可激活caspase9，而AIF可快速激活核酸内切酶，并增强caspase3的水解活性[10]。
本研究结果表明，在高血糖组大鼠血肿周围脑组织中6 h已有Bax表达，随之逐渐升高，24 h达高峰，继而开始下降，7 d时仍有表达，各时间点与其他各组比较均有显著差异。胰岛素干预组与正常血糖组的Bax的表达无明显差别。用TUNEL法染色研究发现，高血糖组大鼠血肿周围脑组织6 h已存在凋亡细胞，随之逐渐增多，24 h达高峰。胰岛素干预组与正常血糖组的细胞凋亡无明显差别。高血糖组与同一时间点Bax的表达具有相关性。以上结果表明了高血糖能增加大鼠脑血肿周围组织神经细胞凋亡和Bax的表达。其机制可能是高血糖使乳酸生成增多而直接导致脑损伤，同时使ATP生成减少，引起细胞能量耗竭;高血糖时可以产生大量的兴奋性氨基酸、羟自由基、糖化血红蛋白而导致脑损伤;高血糖时可以破坏血脑屏障而加重脑水肿;高血糖可以增强NO的毒性作用，促进亚硝酸盐的形成，加重神经元损伤;高血糖可以造成低钙血症和低镁血症，进而干扰线粒体磷酸化过程，加重脑水肿。胰岛素干预组各时间点的凋亡细胞指数和Bax表达均与正常血糖组无明显差别，提示合理控制血糖水平能减少Bax的表达和抑制脑细胞凋亡的发生。
综上所述，高血糖能增加大鼠脑血肿周围组织神经细胞凋亡和Bax的表达，通过合理控制血糖水平能减少Bax的表达和抑制脑细胞凋亡的发生，减轻脑出血的继发性病理损害，从而为高血糖脑出血患者的治疗探索道路。
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