大鼠腦缺血再灌注損傷后DWI和AQP4蛋白表達相關(guān)性研究.pdf

1、目的：腦水腫是腦缺血后主要的病理表現(xiàn)，研究表明水通道蛋白4（aquaporin-4,AQP4）在腦梗死后腦水腫的形成和發(fā)展中起著重要作用，目前對腦缺血再灌注損傷后不同時期磁共振彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging,DWI）和AQP4蛋白表達之間的相關(guān)性研究較少。因此本研究運用DWI動態(tài)評價大鼠腦缺血再灌注損傷后腦損傷區(qū)AQP4蛋白表達和表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficien

2、t,ADC）之間的相關(guān)性以及AQP4表達與缺血性腦水腫之間的關(guān)系。
　　方法：
　　1、80只SD雄性大鼠，體重270-300g，隨機分成8組，分別為腦缺血再灌注1h、3h、6h、12h、1d、3d、7d組和假手術(shù)組，采用線栓法制作大鼠右側(cè)大腦中動脈缺血再灌注（middle cerebral artery occlusion/reperfusion,MCAO/R）模型。
　　2、采用Zea Longa評分法對假手術(shù)組和

3、缺血再灌注后不同時間點大鼠進行神經(jīng)功能評分。
　　3、使用Philips Achieva3.0T MR掃描儀對假手術(shù)組和缺血再灌注后不同時間點大鼠腦部行冠狀位掃描，掃描序列包括T1WI、T2WI、DWI，在工作站上重建ADC圖，測量基底節(jié)層面梗死灶DWI信號強度（signal intensity,SI）和ADC值，計算相對ADC值（rADC）和相對DWI-SI（rDWI-SI）值。
　　4、采用2，3，5-氯化三苯基四氮唑（

4、2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride,TTC）染色測量大鼠腦缺血再灌注損傷后不同時間點梗死體積的變化。
　　5、采用HE染色觀察假手術(shù)組和腦缺血再灌注大鼠不同時間點（12h、1d、3d）的組織形態(tài)學變化。
　　6、采用免疫組化染色測定假手術(shù)組和腦缺血再灌注大鼠不同時間點（12h、1d、3d）腦組織中AQP4蛋白表達，測量平均光密度值（mean optical density,MOD）值評價染

5、色程度。
　　結(jié)果：
　　1、假手術(shù)組動物麻醉蘇醒后未見神經(jīng)功能缺損，神經(jīng)功能評分均為0。腦缺血再灌注1h大鼠出現(xiàn)神經(jīng)損傷，左側(cè)肢體無力，肌張力降低，左側(cè)轉(zhuǎn)圈，不能飲食。3h-1d時癥狀加重，1d時部分向?qū)?cè)傾倒，3-7d時癥狀改善，恢復飲食。1h神經(jīng)功能評分升高，3h-1d之間神經(jīng)功能評分無明顯統(tǒng)計學差異，3-7d神經(jīng)功能評分減低，7d時神經(jīng)功能評分較1d明顯降低（P<0.05）；
　　2、假手術(shù)組DWI及ADC圖均

6、未見異常信號。MCAO/R后1h DWI上紋狀體及周圍部分皮層區(qū)域出現(xiàn)高信號，相應(yīng)部位ADC值降低。1h-1d DWI高信號面積隨時間推移逐漸增大，信號強度逐漸增高，3-7d時開始降低。rADC值隨時間先降低后升高，6h達到最低，12h開始回升，1d時rADC值較12h再次降低（P<0.05）。3d時開始回升，7d時與假手術(shù)組無明顯差異（P>0.05）；1h-1d rDWI持續(xù)升高，1d達最高峰，3-7d開始下降，7d時仍明顯高于假手術(shù)

7、組；
　　3、HE染色結(jié)果顯示假手術(shù)組海馬及皮層區(qū)結(jié)構(gòu)未見明顯異常，細胞結(jié)構(gòu)完整，細胞核染成深藍色，胞漿豐富，染色質(zhì)均一。MCAO/R后12h缺血側(cè)海馬區(qū)及皮層區(qū)出現(xiàn)缺血性損害，可見部分濃染細胞和胞漿空泡形成，核固縮，但細胞排列尚好；1d時缺血側(cè)神經(jīng)元缺血性損傷加重，細胞排列紊亂，細胞間隙增寬，出現(xiàn)大量胞漿空泡化，核固縮顯著；3d時缺血側(cè)海馬區(qū)空泡化有所減輕；
　　4、假手術(shù)組TTC染色未見白染區(qū)域，均染成紅色。模型組1h可

8、見右側(cè)紋狀體及周圍少許皮層染成蒼白色，為梗死區(qū)域；1h-1d白染區(qū)域逐漸擴大，包括右側(cè)基底節(jié)區(qū)及額顳葉皮層，3-7d范圍較1d時縮小。1h-1d時梗死體積隨時間推移逐漸增加，6h-1d之間增加最快，1-3d時達到峰值，7d時梗死體積減小，但7d仍高于6h（P<0.05）。腦缺血再灌注1h-1d缺血側(cè)腦水腫體積隨時間持續(xù)增加，1d達到高峰，3d時開始下降，7d明顯減低；
　　5、假手術(shù)組海馬區(qū)及皮層區(qū)AQP4免疫組化染色較淺淡。MC

9、AO/R后12h缺血側(cè)海馬區(qū)及皮層均可見AQP4陽性著色細胞，12h-3d AQP4 MOD隨時間延長逐漸增高，3d時達到高峰，三組AQP4表達水平均明顯高于假手術(shù)組（P<0.05）；
　　6、模型組各時間點神經(jīng)功能評分與相應(yīng)時間點基底節(jié)區(qū)梗死灶rDWI-SI呈顯著性正相關(guān)（r=0.503，P=0.000）；相應(yīng)時間點腦梗死體積、水腫體積與rDWI-SI均呈顯著性正相關(guān)（r=0.542，P=0.001；r=0.740，P=0.00

10、0）；
　　7、12h、1d、3d組大鼠腦水腫體積與相應(yīng)時間點缺血側(cè)皮層區(qū)AQP4表達水平的MOD值呈正相關(guān)（r=0.642，P<0.05），與海馬區(qū)AQP4表達水平的MOD值呈正相關(guān)（r=0.605，P<0.05)；三組大鼠基底節(jié)區(qū)梗死灶rADC值與缺血側(cè)皮層區(qū)、海馬區(qū)AQP4表達水平呈正相關(guān)（r=0.542，P=0.037；r=0.655，P=0.008）。
　　結(jié)論：
　　1、磁共振擴散加權(quán)成像及ADC值的變化對

11、評價腦缺血再灌注損傷具有高度的敏感性和特異性，對腦缺血再灌注損傷后梗死灶的動態(tài)改變具有直觀的價值。
　　2、大鼠腦缺血再灌注后腦水腫體積、rADC值與AQP4的表達水平存在時間上的相關(guān)性；12h-1d時腦水腫體積及AQP4表達水平明顯增加，1d到3d時水腫體積輕度下降，而AQP4表達水平仍繼續(xù)升高，這提示AQP4在急性期（12h-1d）時可能參與了缺血再灌注后腦水腫的形成，而亞急性期（1d-3d）可能與防止腦水腫進一步加重、清除腦