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本文测量了大脑切片附近和切片内的JD足球反波胆APP下载分压大脑十分脆弱,很难找到合适的无毒供JD足球反波胆APP下载材料。一般化学合成的东西不适合放进大脑里,藻类是自然界天然的产JD足球反波胆APP下载体,对大脑组织没有毒性,有很好的潜力给脑梗组织供JD足球反波胆APP下载。
摘要:
缺JD足球反波胆APP下载性脑损伤是导致全球范围内生活质量下降的一个主要原因,目前尚无有效的治疗方法。人们越来越关注在缺JD足球反波胆APP下载组织中加入光合作用剂,作为一种独立于血管灌注的原位供JD足球反波胆APP下载机制。迄今为止,这种方法尚未在大脑中进行过测试。
在人工脑脊液(aCSF)中和原位皮质切片中,通过台式实验测量了衣藻微藻类培养物的制JD足球反波胆APP下载能力。通过测量传统充JD足球反波胆APP下载脑脊液、衣藻培养物、未充JD足球反波胆APP下载和脱JD足球反波胆APP下载脑脊液中癫痫样事件(SLE)活动的长度、频率和振幅,对皮层切片功能进行量化。通过将切片暴露于培养物中5小时,研究了藻类直接毒性作用的可能性。在无镁的脑脊液中,衣藻可达到25mg/L的JD足球反波胆APP下载含量。在衣藻中,切片SLE功能得以保留,无需补充JD足球反波胆APP下载气。相比之下,功能参数在无JD足球反波胆APP下载和脱JD足球反波胆APP下载aCSF中恶化。前者的SLE频率降低了66%,事件振幅降低了37%。在后者中,SLE活动完全停止。在暴露于培养物5小时的切片中,未发现藻类毒性效应。
这些结果证实衣藻JD足球反波胆APP下载合aCSF可以维持大脑皮层网络活动,而不会对急性大脑皮层切片的正常寿命造成组织毒性。这项研究表明,光合作用作为一种提供JD足球反波胆APP下载气的机制,有望挽救缺血缺JD足球反波胆APP下载的脑组织。
引言:
缺JD足球反波胆APP下载导致的脑损伤是全球生活质量下降的主要原因之一。中风是最常见的原因,但还有许多其他病因。目前,最有效的急性中风治疗方法是尽快恢复受影响区域的血液供应。取栓研究表明,在缺血但尚未梗死的梗死组织周围有一个半影组织,可以通过恢复供JD足球反波胆APP下载来挽救。然而,即使进行了早期溶栓治疗,半数以上患者的长期预后仍然不佳。因此,亟需新的神经保护方法。
人们对JD足球反波胆APP下载疗在治疗缺JD足球反波胆APP下载缺血性疾病中的作用颇感兴趣。然而,挑战之一是为受影响的组织提供充足且持续的JD足球反波胆APP下载气供应,而不使其他组织暴露于极高水平的JD足球反波胆APP下载自由基。近年来,人们开始关注在缺JD足球反波胆APP下载组织中加入光合作用剂,作为一种独立于血管灌注的原位供JD足球反波胆APP下载机制。例如,微藻类衣藻被集成到光合生物材料中,以促进小鼠皮肤移植愈合。心肌内注射蓝藻Synechococcus elongatus已被用于挽救缺血的小鼠心肌。这些研究显示,结果有所改善,同时具有良好的生物相容性和免疫耐受性。
迄今为止,还没有人探索过光合作用策略拯救缺血性脑组织的潜力。在这项体外概念验证研究中,我们探索了莱茵梭菌培养物为无血管化小鼠脑皮层切片保留JD足球反波胆APP下载气供应的潜力。在皮层切片模型中,新陈代谢的需求是通过组织浸泡在人工脑脊液(aCSF)中的JD足球反波胆APP下载气和葡萄糖的扩散来满足的。通常通过补充JD足球反波胆APP下载源将人工脑脊液JD足球反波胆APP下载合到25-30mg/L的浓度来实现切片中部的充分JD足球反波胆APP下载合。本研究的目的是确定在光照条件下,衣藻培养物能否将脑脊液JD足球反波胆APP下载合至少提高到25mg/L,并确定在以衣藻光合作用为唯一补充JD足球反波胆APP下载源的脑脊液中,大脑皮层切片的功能能否得到支持。
结果:
1.衣藻在无镁无碳酸钙溶液中的产JD足球反波胆APP下载量
衣藻1690培养物在无镁无碳酸盐层中的JD足球反波胆APP下载气浓度稳定上升,平均(标清)速率为0.4(0.2)mg/L/min,衣藻的生物量为0.6(0.2)gDW/L。这一产JD足球反波胆APP下载量足以在50(22)分钟的光照时间内使无镁无碳酸盐层中的JD足球反波胆APP下载气浓度达到25毫克/升。在先导实验中,当无镁脑脊液的JD足球反波胆APP下载气浓度低于18mg/L时,大脑皮层网络活动受到抑制。因此,这些结果表明,原则上,在无镁无碳酸钙培养液中照亮的衣藻培养物能产生足够的JD足球反波胆APP下载气来维持体外大脑皮层组织。
2.皮层切片实验方案1:急性(30分钟)衣藻暴露
图2:暴露于藻类(绿色,n=9)、暴露于无JD足球反波胆APP下载aCSF(蓝色,n=9)和脱JD足球反波胆APP下载aCSF(黑色,n=7)时SLE活性的参数化。
图3:切片照明对无JD足球反波胆APP下载灌注期间SLE减少的影响。
在基线条件下,所有皮层切片在灌注传统的含JD足球反波胆APP下载无镁aCSF时都产生了强烈的SLE活动。在这个例子中,藻类暴露期间SLE活性明显保持不变。这反映在分组数据中,与基线相比,SLE活性没有统计学意义上的显著变化(图2)。相比之下,灌注无JD足球反波胆APP下载aCSF会导致SLE频率(降低66%)、振幅(降低37%)和"整体"活动(降低77%)显著降低。在极端情况下,所有暴露于脱JD足球反波胆APP下载(1.7(0.2)mg/LJD足球反波胆APP下载气)脑脊液的切片的SLE活动完全停止。SLE长度对aCSFJD足球反波胆APP下载气的减少具有抵抗力,这与之前的切片缺JD足球反波胆APP下载研究结果一致。重要的是,SLE活性在重新灌注常规含JD足球反波胆APP下载的脑脊液后完全恢复,这证实了之前的藻类暴露没有毒性作用。在未充JD足球反波胆APP下载的aCSF中照亮切片并不能恢复网络功能(图3),这证实了藻类效应与切片照亮无关。
这些结果证实,在适当的光照下,衣藻培养物可以维持大脑皮层网络活动,而且不会对组织造成急性毒性。
3.皮层切片实验方案2:组织和aCSFJD足球反波胆APP下载合
图4:组织和aCSFJD足球反波胆APP下载合的比较显示a)JD足球反波胆APP下载合曲线(红色=传统JD足球反波胆APP下载合;绿色=光合藻类JD足球反波胆APP下载合;蓝色=无JD足球反波胆APP下载合)归一化到切片上表面(X轴上的"零",显示为垂直黑线)。因此,从左到右的曲线代表了从aCSF表面到切片的JD足球反波胆APP下载含量曲线。垂直黑线右侧的值为切片内值;b)在距切片表面1.5毫米(-1.5)、距切片表面0.5毫米(-0.5)和切片中部(0.2)这三个位置的JD足球反波胆APP下载含量曲线比较。
从aCSF表面到切片中间的JD足球反波胆APP下载浓度分布显示切片上表面附近的JD足球反波胆APP下载气特征性减少。这种减少是由于组织的代谢JD足球反波胆APP下载消耗。传统充JD足球反波胆APP下载组和光合作用充JD足球反波胆APP下载组的个体剖面在统计上没有区别(图4),而未充JD足球反波胆APP下载组在整个深度剖面上的JD足球反波胆APP下载气浓度一直较低。传统JD足球反波胆APP下载合和光合JD足球反波胆APP下载合的切片中部JD足球反波胆APP下载气浓度分别为6.9(6.0)mg/L和10.3(6.7)mg/L。这些结果证实了电生理学SLE结果,表明藻类光合作用产生的切片内和脑脊液JD足球反波胆APP下载浓度与传统JD足球反波胆APP下载合方法相当。
4.皮层切片实验方案3:长时间(5小时)接触藻类
与2小时时间点相比,暴露于海藻的切片在5小时后产生的SLE在所有参数上都有所改善(n=12个活动记录点)。相比之下,对照组在两个时间点(n=11个活动记录点)之间没有明显的统计学差异。比较藻类组和对照组,唯一的显著差异是藻类组在2小时内的SLE更长(p=0.016)。尽管持续光照,藻类培养物中的JD足球反波胆APP下载含量仅升高了约1毫克/升。这是由于曝气时搅拌溶液造成的JD足球反波胆APP下载气损失。这些结果不仅证实藻类在长达5小时的时间内没有毒性,而且组织性能也得到了显著改善,尽管脑脊液中的JD足球反波胆APP下载含量仅略有升高。