脈沖磁場(chǎng)對(duì)大鼠腦缺血損傷的作用及其IGF-1表達(dá)變化的研究.pdf

1、[背景]： 缺血性腦卒中是現(xiàn)代社會(huì)的常見病多發(fā)病。腦缺血初期，大腦可通過自身調(diào)節(jié)獲得一定的血流代償，當(dāng)大腦局部缺血超出其代償能力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生缺血性損害。通過溶栓或側(cè)枝循環(huán)等使缺血區(qū)大腦血流恢復(fù)，卻會(huì)使原有的缺血性損傷加重，產(chǎn)生再灌注損傷。如何保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，最大程度地減輕腦缺血和再灌注所帶來的損傷，提高生存率、減輕后遺癥，一直是神經(jīng)康復(fù)研究的熱點(diǎn)。 磁性現(xiàn)象是自然界一種普遍的物理現(xiàn)象。具有磁性的物質(zhì)稱磁體或磁鐵，在磁體周圍空

2、間存在著磁場(chǎng)，磁場(chǎng)能對(duì)置于其中的磁鐵、運(yùn)動(dòng)電荷或載流導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用。磁場(chǎng)的生物學(xué)作用基礎(chǔ)是通過磁場(chǎng)影響體內(nèi)生物電和生物高分子磁距取向作用，使生物體產(chǎn)生一系列理化反應(yīng)，例如改變?cè)镫娏鞔笮『瓦\(yùn)動(dòng)方向，產(chǎn)生微弱渦電流：影響體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)方向及細(xì)胞內(nèi)外離子分布，從而影響細(xì)胞膜電位之變化，影響神經(jīng)的興奮和抑制；改善細(xì)胞膜通透性，促使細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換等。磁場(chǎng)因具有消炎、消腫、鎮(zhèn)痛、降壓、軟化瘢痕與松解粘連、抑制腫瘤細(xì)胞、改善抑郁等生物效應(yīng)而用于

3、臨床多科疾病的治療。 磁場(chǎng)作為一種應(yīng)用廣泛的物理因子，已被眾多研究證實(shí)對(duì)腦缺血再灌注損傷有較好的保護(hù)作用。目前已被研究證實(shí)的作用機(jī)制主要有如下幾方面：改善血液循環(huán)狀態(tài)；抑制自由基；促進(jìn)神經(jīng)生長因子的產(chǎn)生并延長其時(shí)限而對(duì)神經(jīng)損傷起保護(hù)作用等。 胰島素樣生長因子-1(IGF-1)是一種由70個(gè)氨基酸組成的單鏈多肽，分子量為7649KD，因結(jié)構(gòu)上與胰島素類似，有50％的氨基酸序列與胰島素前體一樣故得名。它也是一類重要的神經(jīng)生長

4、因子，具有非選擇性的神經(jīng)營養(yǎng)作用。體內(nèi)多個(gè)組織合成并釋放IGF-1，循環(huán)中的IGF-1主要由肝臟合成。血清中的IGF-1大多與IGF結(jié)合蛋白結(jié)合，游離型約占1％。IGF-1及其受體在正常腦組織中即有少量表達(dá)，局灶性腦缺血后，IGF系統(tǒng)被激活上調(diào)，表達(dá)增加。 目前國內(nèi)外關(guān)于IGF-1的腦損傷保護(hù)研究多應(yīng)用外源性的IGF-1制劑，內(nèi)源性調(diào)節(jié)IGF-1表達(dá)的相關(guān)報(bào)道較少。而磁療作為一種經(jīng)典的物理療法，已由大量基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用證實(shí)具有

5、減輕腦損傷后遺癥的作用。磁場(chǎng)對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用是否與干預(yù)IGF-1在腦中的表達(dá)有關(guān)尚不明了。本實(shí)驗(yàn)研究了脈沖磁場(chǎng)對(duì)局灶性腦缺血再灌注損傷大鼠腦中IGF-1表達(dá)的影響，探討磁場(chǎng)對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用與內(nèi)源性IGF-1表達(dá)變化的相關(guān)性。 [目的]： 研究脈沖磁場(chǎng)對(duì)大鼠腦缺血損傷的作用及其IGF-1表達(dá)的變化，為磁場(chǎng)的神經(jīng)保護(hù)作用與內(nèi)源性IGF-1的表達(dá)調(diào)節(jié)提供理論依據(jù)。 [方法]： 1.實(shí)驗(yàn)分

6、組和模型制作：48只SD大鼠隨機(jī)分為3組：假手術(shù)組、模型組和磁療組，每組16只。模型組和磁療組采用線栓法制備大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型，假手術(shù)組除不插線外其余步驟同模型組。 2.納入及剔除標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定缺血時(shí)限內(nèi)(術(shù)后2～3h)按ZealLonga5分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分：0分：無神經(jīng)損傷癥狀；1分：不能伸展對(duì)側(cè)前爪；2分：向外側(cè)劃圈；3分：向?qū)?cè)傾倒；4分：不能自發(fā)行走，意識(shí)喪失。1分以上視為成功。如未出現(xiàn)左側(cè)肢體癱瘓(0分)或已

7、死亡的動(dòng)物被剔除。隨機(jī)補(bǔ)充剔除標(biāo)本，保證最終納入分析3組共48只。 3.處理方式：磁療組于再灌注2h時(shí)即刻用脈沖磁場(chǎng)進(jìn)行處理(0～10.5mT，頻率50HZ，20min/次，每天1次，連續(xù)7天)。 4.指標(biāo)檢測(cè)方式：術(shù)后2h、1d、3d、7d對(duì)納入分析的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按上述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分。腦缺血再灌注第7d時(shí)，各組取8只大鼠灌注，在視交叉前后1～3mm之間取腦片，光鏡下觀察病理改變，免疫組化法測(cè)IGF-1陽性表達(dá)。另

8、8只斷頭取腦，TTC染色測(cè)腦梗死面積。 [統(tǒng)計(jì)學(xué)方法]：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。采用SPSS11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。神經(jīng)功能評(píng)分采用重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析，同時(shí)考慮處理分組和重復(fù)測(cè)量的時(shí)間點(diǎn)兩個(gè)因素，同時(shí)兼顧主效應(yīng)和交互效應(yīng)的影響。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)α定為0.05。腦梗死面積兩組間資料比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(independent-samplest-test)；免疫組化染色陽性細(xì)胞的多組間資料比較用單因素方差分析(o

9、ne-wayANOVA)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)α定為0.05。 [結(jié)果]： 1.神經(jīng)功能評(píng)分：假手術(shù)組各再灌注時(shí)間的神經(jīng)功能評(píng)分均為0分。模型組和磁療組，組內(nèi)在不同再灌注時(shí)間的神經(jīng)功能評(píng)分均存在顯著差異，(F值分別為26.600和30.211，均為P=0.000，P<0.001。)模型組和磁療組在再灌注2h、1d時(shí)的神經(jīng)功能評(píng)分無顯著差異，(雅分別為0.064和0.035，P值分別為0.600和0.666，均為P>0.05。)隨

10、著再灌注時(shí)間的延長，模型組和磁療組神經(jīng)損傷癥狀逐漸改善。兩組在再灌注3d、7d時(shí)的神經(jīng)功能評(píng)分有顯著差異，(F值分別為0.734和0.506，P值分別為0.004和0.000，分別為P<0.05和P<0.001。)與之前相比，磁療組的神經(jīng)功能評(píng)分更早出現(xiàn)顯著差異，在再灌注3d時(shí)即有顯著改善。模型組隨后在再灌注7d時(shí)出現(xiàn)顯著差異。磁療組神經(jīng)功能改善顯著優(yōu)于模型組(F=4.451，P=0.043，P<0.05)。 2.腦梗死面積：T

11、TC染色顯示假手術(shù)組腦梗死灶面積為0，模型組和磁療組之間的腦梗死灶面積存在顯著性差異(F=0.886，P=0.000，P<0.001)，其中模型組的腦梗死灶面積大于磁療組。 3.光鏡下觀察：HE染色顯示假手術(shù)組大鼠大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞數(shù)目多，形態(tài)結(jié)構(gòu)清楚，細(xì)胞排列規(guī)整。模型組半暗帶壞死區(qū)結(jié)構(gòu)紊亂，組織染色變淺，膠質(zhì)細(xì)胞明顯增生，部分神經(jīng)元細(xì)胞核固縮，胞體縮小變形，神經(jīng)元正常形態(tài)消失。磁療組半暗帶壞死區(qū)膠質(zhì)細(xì)胞較模型組增生更加明顯，形

12、成膠質(zhì)結(jié)節(jié)，出現(xiàn)噬神經(jīng)現(xiàn)象。 4.IGF-1表達(dá)：免疫組化染色顯示假手術(shù)組腦組織即有低水平的IGF-1表達(dá)，腦缺血再灌注后大腦皮質(zhì)區(qū)IGF-1表達(dá)增多。三組之間IGF-1表達(dá)水平存在顯著差異(F=1553.991，P=0.000，P<0.001)。其中磁療組IGF-1表達(dá)水平最高，模型組稍高，假手術(shù)組最低。 [結(jié)論]： 1.腦缺血再灌注大鼠有部分緩慢自主修復(fù)損傷的能力；但磁療的介入可以縮短這一進(jìn)程，早期改善神經(jīng)功