大鼠腦缺血再灌注后紋狀體區(qū)的微血管改變及其機制.pdf

1、目前，急性腦缺血之后，可以通過靜脈、動脈內(nèi)溶栓等藥物和介入治療的方法使閉塞的血管重新開放，溶栓后的過程也就是短暫腦缺血后血流再灌注的過程，因此，對腦缺血再灌注后缺血區(qū)的早期血管超微結(jié)構(gòu)-毛細(xì)血管組成的血腦屏障的通透性和微循環(huán)血流灌注的研究，對于腦缺血再灌注后的早期臨床治療及患者的預(yù)后具有重要的臨床意義。
　　 迄今對缺血區(qū)微循環(huán)毛細(xì)血管血流灌注動態(tài)變化的研究報道多側(cè)重于皮層或白質(zhì)和灰質(zhì)交界區(qū)，多采用永久性MCAO模型；而對紋狀體

2、區(qū)、丘腦和下丘腦的微血管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)卻研究甚少，而紋狀體區(qū)又是腦卒中好發(fā)的部位，紋狀體血供主要由大腦中動脈的分支豆紋動脈供應(yīng)，側(cè)支代償能力較差，而腦皮層血管在缺血后有較多的皮層側(cè)支代償血管供應(yīng)。因此紋狀體與腦皮層相比更不耐受缺血，在大腦中動脈栓塞實驗中最易出現(xiàn)缺血反應(yīng)。并且紋狀體區(qū)的微血管分布比較均勻，很適合做腦血管應(yīng)答的研究。因此，對腦缺血再灌注后紋狀體缺血區(qū)的腦血流灌注及血腦屏障動態(tài)變化的研究可能為急性腦缺血溶栓治療后皮層下缺血的治療提

3、供有益的指導(dǎo)。
　　 課題分為四個部分，第一部分：大鼠大腦中動脈閉塞后再灌注模型的建立；第二部分：缺血再灌注后紋狀體區(qū)血腦屏障通透性與腦水腫動態(tài)研究-MRI TIWI增強和DWI掃描；第三部分：大鼠腦缺血再灌注后紋狀體區(qū)的微血管病理改變--顯微鏡的微血管檢測研究；第四部分：大鼠腦缺血再灌注后基質(zhì)金屬蛋白酶-9的表達(dá)與血管通透性的改變。
　　 第一章大鼠大腦中動脈閉塞后再灌注模型的建立
　　 目的：建立大鼠的大腦中

4、動脈閉塞(MCAO)后再灌注模型并研究大鼠術(shù)后神經(jīng)功能缺損評分和其核磁共振影像變化之間的關(guān)系。
　　 方法：制作25只雄性SD大鼠MCAO線栓模型，閉塞2小時后再灌注，根據(jù)術(shù)后清醒后行大鼠神經(jīng)功能缺損評分，分為低分(1-2分)組8只，高分組(3-4分)10只，神經(jīng)功能缺損評分0分為5只，在缺血再灌注后3小時和12小時行MRI T2WI掃描；另設(shè)5只大鼠為假手術(shù)對照組。
　　 結(jié)果：術(shù)后神經(jīng)功能缺損評分高分組在腦缺血再灌注

5、后3小時和12小時MRI T2WI顯示，患側(cè)紋狀體區(qū)呈高信號改變，與假手術(shù)組和低分組相比有統(tǒng)計學(xué)差異(p<0.001)；而低分組在腦缺血再灌注后3小時和12小時MRI T2WI顯示5只大鼠在紋狀體區(qū)未見改變，2只大鼠患側(cè)紋狀體區(qū)有高信號改變；1只大鼠在患側(cè)下丘腦有高信號改變，但在紋狀體區(qū)無明顯改變，低分組與假手術(shù)組相比無顯著性差異(p>0.05)。
　　 結(jié)論：MCAO再灌注后神經(jīng)缺損功能高評分的大鼠在MRI T2WI檢測中患側(cè)

6、紋狀體區(qū)出現(xiàn)高信號改變，模型穩(wěn)定可靠，為此類疾病的影像學(xué)的研究提供了理想的動物模型。
　　 第二章缺血再灌注后紋狀體區(qū)血腦屏障通透性與腦水腫動態(tài)研究-MRI T1WI增強和DWI掃描
　　 目的：腦缺血再灌注后早期紋狀體區(qū)的血腦屏障通透性和腦水腫動態(tài)變化尚不清楚，我們采用核磁共振研究大鼠缺血再灌注后紋狀體區(qū)血腦屏障通透性與腦水腫的變化。
　　 方法：6只MCAO術(shù)后神經(jīng)功能評分≥3分的成年雄性SD大鼠入選為研究對

7、象，然后以線栓法造成右側(cè)大腦中動脈栓塞，阻塞后2小時拉出栓線完成再灌注，6只大鼠術(shù)前已行MRI頭顱掃描和增強延遲掃描，術(shù)后在腦缺血再灌注后各個時間點(3小時、12小時、24小時和48小時)再行頭顱MRI掃描及增強延遲掃描，根據(jù)T2WI上出現(xiàn)的缺血側(cè)紋狀體高信號區(qū)，在T1WI上將該區(qū)與對側(cè)紋狀體對應(yīng)區(qū)設(shè)為感興趣區(qū)(regions ofinterest，ROI)，分別測定ROI增強后信號強度(Signal Intensity，SI)，測定兩

8、側(cè)紋狀體的相對信號強度(relative Signal Intersity，rSI)，及相對的表面彌散系數(shù)(relative apparent diffusion coefficient，rADC)的值，以其兩者的變化描述腦水腫和血腦屏障在大鼠缺血再灌注后各個時間點動態(tài)變化的情況。
　　 結(jié)果：6只行MRI檢查的大鼠，在腦缺血再灌注后3小時起，在T2WI、DWI就能觀察到右側(cè)紋狀體腦缺血區(qū)的高信號改變，并持續(xù)到48小時；而在腦缺

9、血再灌注后3小時和12小時時，紋狀體區(qū)的T1WI加強后的延遲掃描的rSI較術(shù)前比，無統(tǒng)計學(xué)差異(p>0.05)，而在腦缺血再灌注后24小時和48小時紋狀體區(qū)的T1WI加強后的延遲掃描的rSI較術(shù)前比，有顯著性差異(P<0.001)，說明在腦缺血再灌注后24小時、48小時大鼠缺血側(cè)紋狀體區(qū)血腦屏障開放。同時，rADC比值在腦缺血再灌注后3小時、12小時較術(shù)前明顯下降，有統(tǒng)計學(xué)差異(p<0.05)，在24小時rADC值恢復(fù)至正常水平，在48

10、小時rADC值又逐漸升高。說明在腦缺血再灌注的早期，缺血側(cè)紋狀體區(qū)有明顯的細(xì)胞內(nèi)水腫，但在24小時和48小時，由于血腦屏障通透性的增加，血管源性水腫導(dǎo)致rADC值的恢復(fù)甚至升高。
　　 結(jié)論：缺血側(cè)紋狀體區(qū)在腦缺血2小時再灌注后3小時和12小時未見有血腦屏障通透性改變，缺血區(qū)以細(xì)胞毒性腦水腫為主，而24小時，48小時血腦屏障開放后導(dǎo)致缺血區(qū)水腫以血管源性腦水腫為主。
　　 第三章大鼠腦缺血再灌注后紋狀體區(qū)的微血管病理改變

11、-顯微鏡的微血管檢測研究
　　 目的：采用伊文思藍(lán)心內(nèi)灌注的方法研究大鼠短暫性腦缺血再灌注后各個時間點的紋狀體區(qū)的微血管血流灌注和血腦屏障通透性情況。
　　 方法：MCAO組以線栓法造成右側(cè)大腦中動脈阻塞，阻塞后2小時拉出栓線完成再灌注。根據(jù)術(shù)后神經(jīng)功能缺損評分，將評分≥3分的大鼠入組本實驗；然后按缺血再灌注后各個時間點將大鼠隨機分為3、12、24、48小時組(group=4，n=5)，另外以假手術(shù)組(n=5)做對照。在

12、缺血再灌注后3、12、24、48小時采用心內(nèi)伊文思藍(lán)(Evans Blue，EB)和多聚甲醛灌注的方法固定腦組織，在大鼠前囟前1mm處的冠狀腦組織切片上，通過光鏡和熒光顯微鏡下檢測腦缺血再灌注后各組紋狀體區(qū)缺血中心和缺血半暗區(qū)的被伊文思藍(lán)染色的腦毛細(xì)血管(管徑<12微米)即被血流灌注的腦毛細(xì)血管數(shù)量，對側(cè)紋狀體的對稱位置的微血管數(shù)目也被記錄下來。
　　 結(jié)果：在MCAO再灌注后24小時和48小時，熒光顯微鏡下顯示缺血側(cè)紋狀體區(qū)與

13、對側(cè)紋狀體相比，有明顯高亮的紅色熒光，證明腦缺血再灌注后24小時和48小時缺血側(cè)紋狀體區(qū)毛細(xì)血管的通透性明顯增加；而3小時和12小時的兩側(cè)紋狀體區(qū)在熒光顯微鏡下對稱，說明腦缺血再灌注后3小時和12小時缺血側(cè)紋狀體毛細(xì)血管的通透性沒有增加。
　　 腦缺血再灌注后3小時、12小時和24小時和48小時缺血側(cè)紋狀體缺血區(qū)的中心(ischemia core)，伊文思藍(lán)灌注的微血管數(shù)目與假手術(shù)組比，都明顯減少(p<0.001)。
　　

14、 腦缺血再灌注后3小時和48小時紋狀體缺血區(qū)半暗區(qū)伊文思藍(lán)灌注的微血管數(shù)目與假手術(shù)組比，沒有明顯差異(p>0.05)；MCAO再灌注后12小時和24小時紋狀體缺血區(qū)半暗區(qū)的微血管的數(shù)目與假術(shù)組比，都明顯減少(p<0.001)。
　　 結(jié)論：血管內(nèi)皮細(xì)胞和星形細(xì)胞的細(xì)胞性毒性水腫是缺血再灌注早期缺血半暗區(qū)微血管血流灌注損傷的原因之一，治療的策略應(yīng)該針對防止內(nèi)皮細(xì)胞和星形細(xì)胞的水腫可能對腦缺血再灌注后缺血區(qū)的腦組織有益。
　

15、　 第四章大鼠腦缺血再灌注后基質(zhì)金屬蛋白酶-9的表達(dá)與血管通透性的改變
　　 目的：本文研究基質(zhì)金屬蛋白酶-9在大鼠腦缺血再灌注后各個時間點的缺血側(cè)腦組織內(nèi)的表達(dá)與血腦屏障通透性的關(guān)系。
　　 方法：采用線栓法制作大鼠MCAO模型，栓塞2小時后拔出栓線行再灌注，術(shù)后清醒之后，行神經(jīng)功能缺損評分，評分≥3分入組；按腦缺血再灌注后的各時間點(3小時、12小時、24小時和48小時)將大鼠隨機分至各個組(n=5)，另外設(shè)假手術(shù)

16、組作對照(n=5)；采用明膠酶譜法測定假手術(shù)組右側(cè)腦內(nèi)及各組大鼠在腦缺血再灌注后3小時、12小時、24小時和48小時(每組n=5)4個時間點缺血側(cè)的腦內(nèi)pro-MMP-9的表達(dá)水平；使用NIH Image Jonathan軟件對凝膠照像的光密度進行檢測。
　　 結(jié)果：pro-MMP-9在缺血再灌注48小時大鼠缺血側(cè)大腦半球有顯著表達(dá)，與假手術(shù)組比，有統(tǒng)計學(xué)顯著性差異(p<0.001)。在缺血再灌注3小時、12小時和24小時，pr