電刺激對(duì)大鼠缺血性腦卒中保護(hù)作用研究.pdf

1、背景及目的:
　　腦卒中是一種嚴(yán)重的神經(jīng)科急癥,主要原因是心源性栓子脫落、動(dòng)脈粥樣硬化等,?？蓪?dǎo)致患者相關(guān)神經(jīng)功能缺失,甚至可以引起死亡。我國(guó)每年新發(fā)腦卒中約200萬人,每年死于腦血管病約150萬人,其中60％~70%為缺血性腦卒中。而到目前為止治療時(shí)間窗內(nèi)的溶栓治療仍是唯一有效的治療方式,但其狹窄的溶栓窗是溶栓治療的瓶頸,且總的溶栓再通率只有3%~4%?？梢妼?duì)于缺血性腦卒中溶栓未通患者或未及時(shí)進(jìn)行溶栓治療患者治療方法的研究已至關(guān)

2、重要。
　　電刺激技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病當(dāng)中,例如:癲癇、中樞性疼痛、精神分裂和抑郁等。特別是在電刺激丘腦底核改善帕金森病人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)癥狀方面展現(xiàn)出其獨(dú)特的治療效果。近年來,隨著對(duì)其在腦缺血性疾病治療方面的研究越來越多,發(fā)現(xiàn)電刺激相關(guān)區(qū)域皮層、脊髓、運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的硬膜外區(qū)域均有功能性恢復(fù)作用。其可能的機(jī)制為增加ATP含量、增強(qiáng)突觸可塑性、促進(jìn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的表達(dá)。可見電刺激技術(shù)的應(yīng)用已較為廣泛。而電刺激技術(shù)是否對(duì)急性永久

3、性缺血性腦卒中亦有保護(hù)作用?且該治療的頻率范圍、時(shí)間窗及作用機(jī)制均未見報(bào)道。本研究擬探索不同刺激方式及時(shí)間對(duì)急性缺血性腦卒中的影響,并探究其分子生物學(xué)機(jī)制,以期為臨床治療急性腦卒中提供新的思路。
　　方法:
　　本實(shí)驗(yàn)建立大鼠永久性缺血性腦卒中模型,采用不同頻率和不同刺激模式對(duì)SD大鼠腦缺血區(qū)域進(jìn)行連續(xù)電刺激,以確定電刺激對(duì)永久性缺血性腦卒中是否有保護(hù)作用,一方面觀察腦梗死比、行為學(xué)表現(xiàn)、TUNEL染色等確定最佳刺激參數(shù),另

4、一方面觀察腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的表達(dá)變化及伊文氏藍(lán)染色,研究其保護(hù)機(jī)制。
　　結(jié)果:
　　實(shí)驗(yàn)一:深部電刺激對(duì)大鼠急性缺血性腦卒中的保護(hù)作用
　　(1)采用深部雙極電刺激,分別觀察對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組(根據(jù)刺激頻率不同隨機(jī)分為2Hz,20Hz,100Hz,100/2Hz四個(gè)亞組)在梗塞5h以及梗塞24h行為學(xué)表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組以及各實(shí)驗(yàn)組相比,2Hz行為學(xué)評(píng)分最高。
　　(2

5、)觀察對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在梗塞24h的半球梗死比,研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組(62.51±5.84)以及各實(shí)驗(yàn)組20Hz(56.42±4.17)、100Hz(56.79±6.37)、100/2Hz(50.61±3.67)相比,2Hz(40.36±6.27)降低梗死比效果更顯著,與各組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
　　(3)根據(jù)以上行為學(xué)評(píng)分以及半球梗死比可知,在SD大鼠永久性缺血性腦卒中模型中,2Hz的深部雙極電刺激保護(hù)效果更顯著。

6、故分析2Hz組BDNF及VEGF蛋白表達(dá)量變化,研究發(fā)現(xiàn)2Hz組VEGF表達(dá)量(39.9%±6.1%)較對(duì)照組(69.9%±4.2%)顯著下降。但BDNF表達(dá)量無顯著差異(2Hz組:42.7%±2.7%對(duì)照組:42.4%±3.1%)。
　　實(shí)驗(yàn)二:皮層電刺激對(duì)大鼠急性缺血性腦卒中的保護(hù)作用
　　(1)采用皮層電刺激,分別觀察假手術(shù)組(shamgroup)、對(duì)照組(vehiclegroup)、陽(yáng)極刺激組(anodegroup)

7、、陰極刺激組(cathodegroup)在梗塞24h行為學(xué)表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組[9(7~13)]相比陽(yáng)極刺激組[12(10~14)]與陰極刺激組[11(9~13)]均可顯著提升行為學(xué)評(píng)分;陽(yáng)極刺激組與陰極刺激組之間無差異性。
　　(2)觀察四組在梗塞24h的半球梗死比,研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組(62.51%±5.84%)相比陽(yáng)極刺激組(39.83%±3.93%)與陰極刺激組(49.22%±5.94%)均可顯著降低半球梗死比;且陽(yáng)極刺激組

8、比陰極刺激組降低梗死比效果更顯著。
　　(3)觀察四組BDNF及VEGF表達(dá)量變化,研究發(fā)現(xiàn)對(duì)照組VEGF表達(dá)量(42.7%±3.06%)較假手術(shù)組(25.9%±1.55%)顯著提升。且與對(duì)照組相比陽(yáng)極刺激組(23.46%±1.50%)與陰極刺激組(29.46%±1.46%)VEGF表達(dá)量均顯著降低。且陽(yáng)極刺激組降低VEGF表達(dá)效果更顯著。對(duì)照組BDNF表達(dá)量(114%±6%)較假手術(shù)組(87.5%±0.9%)顯著提升;而各刺激組

9、與對(duì)照組之間BDNF表達(dá)無顯著差異。
　　(4)觀察四組血腦屏障滲透性變化,與假手術(shù)組相比對(duì)照組血腦屏障滲透性顯著升高,而刺激組較對(duì)照組可顯著降低血腦屏障滲透性;且陽(yáng)極刺激組降低血腦屏障滲透性作用更顯著。
　　(5)TUNEL染色觀察四組細(xì)胞凋亡變化,觀察可見與假手術(shù)組相比對(duì)照組TUNEL染色陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)顯著升高,而刺激組較對(duì)照組可顯著降低TUNEL染色陽(yáng)性細(xì)胞數(shù);且陽(yáng)極刺激組保護(hù)效果更顯著。
　　結(jié)論:
　　(1

10、)在大鼠永久性腦缺血模型急性期中,電刺激有明顯的保護(hù)作用,深部電刺激以2Hz保護(hù)效果最顯著。而在皮層電刺激中可觀察到陽(yáng)極刺激組保護(hù)效果最顯著。
　　(2)大鼠永久性腦缺血損傷后VEGF與BDNF的表達(dá)均顯著上調(diào),而電刺激的保護(hù)作用與其抑制VEGF的表達(dá)有關(guān),且抑制VEGF的表達(dá)越明顯,保護(hù)作用越顯著。其保護(hù)作用與BDNF的表達(dá)無顯著相關(guān)性。
　　(3)大鼠永久性腦缺血損傷急性期降低VEGF的表達(dá)可顯著降低血腦屏障滲透性,而這