缺血前運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練通過谷氨酸系統(tǒng)以及ERK1-2減輕大鼠腦缺血再灌注損傷的機(jī)制研究.pdf

1、第一部分：缺血前運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)腦缺血再灌注損傷的神經(jīng)保護(hù)作用研究
　　目的：缺血性腦卒中(ischemic stroke)在我國不僅發(fā)病率高，并且伴有較高的致死率和致殘率。既往的臨床和基礎(chǔ)研究均證實(shí)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練具有神經(jīng)保護(hù)作用，但其具體的作用機(jī)制尚不清楚。本項(xiàng)研究的目的是探討缺血前的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練作為缺血預(yù)處理的手段是否對(duì)大鼠腦缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用。
　　方法：將54只SD大鼠隨機(jī)分為3組：假手術(shù)靜止對(duì)照組，缺血前運(yùn)動(dòng)組，缺血前非運(yùn)

2、動(dòng)組。各組大鼠在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練3周后，每組各取6只，通過立體定位儀在大鼠腦內(nèi)紋狀體部位留置微透析管，之后進(jìn)行大腦中動(dòng)脈梗塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)/再灌注(reperfusion，R)手術(shù)，借助微透析技術(shù)收集各組大鼠缺血前(0min)，缺血期間(40min，80min，120min)和再灌注期間(160min，200min，240min，280min，320min，360min)的紋狀

3、體細(xì)胞外液。觀察各組大鼠紋狀體部位細(xì)胞外液的谷氨酸含量的變化。隨后每組各取6只大鼠，在缺血再灌注48小時(shí)后對(duì)各組大鼠進(jìn)行神經(jīng)功能缺損評(píng)價(jià)，并通過TTC(2，3，5-三苯基氯化四氮唑)法檢測各組大鼠腦梗塞體積，最后對(duì)其余各組大鼠通過腦組織干濕法來進(jìn)行腦水腫情況分析。
　　結(jié)果：缺血前運(yùn)動(dòng)組以及缺血前非運(yùn)動(dòng)組，與假手術(shù)靜止對(duì)照組相比，除了缺血后0分鐘(基線水平)，200分鐘，320分鐘以及360分鐘之外的所有時(shí)間點(diǎn)，大鼠紋狀體部位的細(xì)

4、胞外液的谷氨酸含量均明顯升高(P<0.05)；缺血前運(yùn)動(dòng)組與缺血前非運(yùn)動(dòng)組相比，除了缺血后0分鐘(基線水平)，200分鐘，320分鐘以及360分鐘之外的所有時(shí)間點(diǎn)，大鼠紋狀體部位的細(xì)胞外液的谷氨酸含量均明顯較低(P<0.05)。同時(shí)，在缺血再灌注后48小時(shí)，TTC染色結(jié)果顯示，缺血前運(yùn)動(dòng)組的腦梗死體積與缺血前非運(yùn)動(dòng)組的腦梗死體積相比明顯較少(P<0.05)；缺血前運(yùn)動(dòng)組的神經(jīng)功能缺損評(píng)分與缺血前非運(yùn)動(dòng)組的神經(jīng)功能缺損評(píng)分相比，缺血前的運(yùn)

5、動(dòng)訓(xùn)練能夠明顯減少神經(jīng)功能缺損(P<0.05)；腦組織干濕法的結(jié)果顯示，缺血前運(yùn)動(dòng)組的腦水腫程度與缺血前非運(yùn)動(dòng)組相比，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠明顯減少腦水腫的程度(P<0.05)。
　　結(jié)論：本研究的結(jié)果表明，缺血運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以降低大鼠腦缺血再灌注后紋狀體部位細(xì)胞外液的谷氨酸含量的過度升高，并且能夠有效減少腦梗死體積，減輕腦水腫程度，并降低腦缺血后神經(jīng)功能的缺損程度，從而證實(shí)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練作為缺血前預(yù)處理的手段之一，可以誘發(fā)腦缺血耐受，從而減輕腦缺血

6、再灌注損傷。
　　第二部分：缺血前運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)腦缺血再灌注后谷氨酸受體以及細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2的影響的研究
　　目的：既往的研究表明，細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)1/2以及谷氨酸受體(如NR2B，mGluR5)在腦缺血再灌注損傷過程中發(fā)揮重要作用。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的神經(jīng)保護(hù)作用已經(jīng)被證實(shí)，但具體機(jī)制尚未具體闡明。本研究目的是探討缺血前的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練作為缺血預(yù)處理的手段是否可以通過影響ERK1/2以及NR2B和mGluR5

7、從而起到神經(jīng)保護(hù)作用。
　　方法：將36只SD大鼠隨機(jī)分為3組：假手術(shù)靜止對(duì)照組，缺血前運(yùn)動(dòng)組，缺血前非運(yùn)動(dòng)組。各組大鼠在3周后，進(jìn)行大腦中動(dòng)脈梗塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)/再灌注(reperfusion，R)手術(shù)，假手術(shù)靜止對(duì)照組僅接受手術(shù)過程而并不堵塞血管?；谇叭搜芯康慕Y(jié)果，本課題分別選取了不同的取材部位以及取材時(shí)間點(diǎn)來分別檢測谷氨酸受體的mRNA的水平和ERK1/2的蛋

8、白表達(dá)水平。在缺血后80分鐘，每組6只大鼠，取其紋狀體部分采用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)來檢測GluR5和NR2B的mRNA表達(dá)水平；在缺血再灌注后48小時(shí)。每組6只大鼠，取其缺血腦組織周圍的皮層部分采用western blot技術(shù)來檢測總的ERK1/2以及磷酸化的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平。
　　結(jié)果：在缺血后80分鐘，缺血前運(yùn)動(dòng)組分別與缺血前非運(yùn)動(dòng)組以及假手術(shù)靜止對(duì)照組相比，mGluR5和NR2B的mRNA表達(dá)水平均明顯較低(P<0.

9、05)；缺血前非運(yùn)動(dòng)組以及假手術(shù)靜止對(duì)照組相比，兩組間GluR5的mRNA表達(dá)水平并無明顯差異，而缺血前非運(yùn)動(dòng)組的NR2B的mRNA表達(dá)水平均明顯較高(P<0.05)。三組之間總的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平并無明顯差異。缺血前非運(yùn)動(dòng)組與假手術(shù)靜止對(duì)照組相比，前者磷酸化的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.05)；缺血前運(yùn)動(dòng)組與缺血前非運(yùn)動(dòng)組相比，前者磷酸化的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平明顯較低(P<0.05)；缺血前運(yùn)動(dòng)組與假手術(shù)