短暫性腦缺血與軸突病變病理機(jī)制研究.pdf

1、缺血性腦卒中是老年人常見(jiàn)的腦血管疾病,因其發(fā)病率高、致殘率高,病理生理?yè)p傷機(jī)制復(fù)雜而一直是醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,腦缺血尤其是一過(guò)性腦缺血與阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是兩種相互獨(dú)立的疾病。在臨床上,血管性癡呆(Vascular Dementia,VaD)與AD也被劃分為兩種不同類(lèi)型的癡呆。然而近來(lái)有調(diào)查發(fā)現(xiàn),與腦缺血相關(guān)的危險(xiǎn)因素可引起AD患病率的升高,而同時(shí)患有腦梗死的AD患者,其發(fā)生認(rèn)知功能障

2、礙的幾率和程度要明顯高于沒(méi)有腦梗死的AD患者。此外亦有研究發(fā)現(xiàn),在局部腦缺血再灌注的動(dòng)物模型中可呈現(xiàn)出AD樣的病理特征。由此推測(cè),AD與腦缺血之間存在著密切聯(lián)系,探討腦缺血影響AD發(fā)生發(fā)展的作用機(jī)制可能有助于AD的早期預(yù)防和治療。然而,到目前為止,有關(guān)腦缺血與AD的相互作用的確切病理機(jī)制仍不清楚。
　　 近年來(lái),軸突病變?cè)贏D等神經(jīng)退行性疾病中的作用引起了廣泛關(guān)注。軸突病變主要表現(xiàn)為軸突和膨體(Varicosities,軸突終末

3、呈串珠狀膨大的部分,直徑1～2μm)的腫脹以及軸突轉(zhuǎn)運(yùn)的障礙。研究表明,軸突的這些改變?cè)贏D患者以及AD動(dòng)物模型的腦組織中均有發(fā)現(xiàn),且這些病變的發(fā)生要早于AD的典型病理改變,即神經(jīng)纖維纏結(jié)(Ncurofibrillary tangle,NFTs)和細(xì)胞外老年斑(Senileplaque,SP)的形成。迄今為止,有關(guān)一過(guò)性腦缺血是否引起軸突病變的研究仍鮮有報(bào)道。
　　 因此,為了探究腦缺血在AD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)中的重要性,本課題在制備可逆

4、性大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型的基礎(chǔ)上,利用在體神經(jīng)示蹤技術(shù)觀察了一過(guò)性腦缺血再灌注后缺血側(cè)不同腦區(qū)軸突形態(tài)學(xué)的時(shí)程變化。同時(shí),我們還檢測(cè)了腦缺血對(duì)β淀粉樣蛋白(β-amyloid,Aβ)和Tau蛋白表達(dá)水平及分布的影響,為進(jìn)一步闡明腦缺血與AD相互作用的病理機(jī)制提供新的證據(jù)。
　　 一、短暫性腦缺血再灌注對(duì)軸突形態(tài)學(xué)改變的影響
　　 方法:利用線(xiàn)栓法閉塞大腦中動(dòng)脈(Middle cerebral artery occ

5、lusion,MCAO)30min誘導(dǎo)建立可逆性大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型后,利用在體神經(jīng)示蹤技術(shù)觀察缺血再灌注后不同時(shí)間點(diǎn)(6 h,24 h,1w,2 w,3 w,4 w)示蹤腦區(qū)的軸突及膨體的形態(tài)學(xué)改變,并依據(jù)腫脹的軸突及膨體的直徑和數(shù)目對(duì)軸突病變程度做半定量評(píng)分。
　　 結(jié)果:在一過(guò)性腦缺血再灌注后6 h,缺血側(cè)的感覺(jué)及運(yùn)動(dòng)皮層即可觀察到腫脹的軸突和膨體,甚至軸漿物質(zhì)的漏出。缺血側(cè)的海馬、紋狀體以及缺血皮層旁的投射纖維

6、也存在類(lèi)似的軸突改變,且這種軸突損傷從缺血再灌注后24 h至4w持續(xù)存在。半定量評(píng)分結(jié)果顯示軸突及膨體的腫脹程度在缺血再灌注后兩周最為明顯。
　　 二、短暫性腦缺血對(duì)β淀粉樣蛋白和Tau蛋白表達(dá)的影響
　　 方法:在MCAO模型和在體神經(jīng)示蹤的基礎(chǔ)上,結(jié)合免疫組織化學(xué)染色或蛋白免疫印跡法檢測(cè)β淀粉樣蛋白Aβ42、磷酸化Tau蛋白(AT8、P-Tau)和總Tau蛋白(Tau-5)的表達(dá)水平及分布情況。
　　 結(jié)果:

7、再灌注后6 h至4 w,在缺血側(cè)各腦區(qū)腫脹的軸突和膨體以及軸索末端周?chē)从^察到Aβ斑塊的分布以及Aβ42的過(guò)表達(dá);中等強(qiáng)度的AT8染色分布在部分缺血側(cè)的皮層神經(jīng)細(xì)胞胞體和軸突內(nèi),但只微弱的P-Tau染色分布在缺血側(cè)的皮層。蛋白印跡結(jié)果表明從再灌注后6 h起即有Tau蛋白磷酸化水平的增高,其中AT8在1 w時(shí)的表達(dá)要顯著高于其它時(shí)間點(diǎn),而P-Tau在6 h表達(dá)較為顯著,總Tau蛋白Tau-5的表達(dá)水平在1 w時(shí)達(dá)到峰值。