烏司他丁對大鼠局灶性腦缺血再灌注后腦組織AQP4表達的影響.pdf

1、研究背景和目的
　　腦血管疾病(Cerebralvasculardiseases,CVD)是嚴重危害人類生命的疾病之一,而其中腦缺血再灌注損傷是最常見的腦血管疾病。腦缺血再灌注損傷(CerebralIschemiaReperfusionInjury,CIRI)是指腦缺血一定時間再恢復(fù)血液供應(yīng)后,其功能不但未能恢復(fù),卻出現(xiàn)腦功能損害加重的現(xiàn)象。缺血再灌注損傷是一個復(fù)雜的病理過程,阻斷大腦動脈血流后會導(dǎo)致神經(jīng)細胞死亡,而血液恢復(fù)后的再

2、灌注可引起炎癥反應(yīng),氧自由基增加,細胞凋亡等一系列病理改變,除腦組織受到進一步損傷外,使血管通透性改變和血腦屏障的破壞,進而導(dǎo)致腦水腫的出現(xiàn)。目前,腦水腫形成的分子機制尚未十分清楚。
　　水通道蛋白是一類水選擇性膜通道,它主要調(diào)節(jié)人體內(nèi)組織和細胞之間的水分轉(zhuǎn)運。至今為止,一共發(fā)現(xiàn)有13種水通道蛋白。1994年,Hasegawa在實質(zhì)組織和保存液體的室隔之間找到水通道蛋白(AQP4),成功在小鼠肺組織中克隆出AQP4。AQP4分布于

3、全身各處,其中以腦部表達最為豐富,主要分布于膠質(zhì)細胞膜、室管膜和下丘腦等處,通過對腦脊液的分泌和重吸收調(diào)節(jié)腦組織內(nèi)水平衡。有研究證實,在腦缺血后腦梗死灶周圍的星形膠質(zhì)細胞及病灶附近的軟腦膜下和室管膜下、梗死側(cè)皮質(zhì)均有AQP4的表達,且與腦水腫的程度呈正相關(guān)。有研究AQP4基因敲除小鼠中進行腦水中毒實驗觀察發(fā)現(xiàn),AQP4基因敲除小鼠的腦水腫減輕,存活率提高,腦組織中的水積累也明顯減少。另有研究通過對AQP4基因敲除小鼠與野生型進行皮質(zhì)凍傷

4、模型實驗和腦腫瘤炎癥實驗,發(fā)現(xiàn)AQP4基因敲除小鼠的腦組織水腫的消除時間比野生小鼠慢,以上研究表明AQP4有清除腦水腫的作用。因此認為AQP4在腦水腫形成與消除中均發(fā)揮作用。
　　烏司他丁是從健康男性尿液中提取出來的糖蛋白,其分子量為6700Da。由于烏司他丁具有抗蛋白酶和抗炎癥反應(yīng)的作用,所以臨床中已經(jīng)廣泛用于治療一些急性炎癥疾病,例如胰腺炎、彌漫性血管內(nèi)凝血和休克等一些疾病。最近一些研究發(fā)現(xiàn),烏司他丁通過阻斷炎癥因子的級聯(lián)反應(yīng)

5、,抑制白細胞的過度激活和增強自由基的清除能力,在腦缺血再灌注損傷中起著腦保護作用。目前,烏司他丁對腦缺血再灌注損傷后腦組織中AQP4是否存在調(diào)節(jié)作用尚未有研究證實。
　　本研究建立大鼠右側(cè)大腦中動脈栓塞模型(MCAO模型),觀察烏司他丁對局灶性腦缺血再灌注后腦組織梗死體積、腦水腫情況及AQP4表達的影響,探討烏司他丁在腦缺血再灌注損傷的作用及可能機制,為腦缺血再灌注損傷后腦水腫的治療提供新的方法和理論依據(jù)。
　　方法：

6、>　　成年雄性SD大鼠160只,體重為230～280g,SPF級,隨機分為假手術(shù)組(S組,n=40)、缺血再灌注組(IR組,n=60)和烏司他丁治療組(U組,n=60)。采用線栓法建立大鼠右側(cè)大腦中動脈栓塞局灶性大腦缺血再灌注模型(MCAO),缺血2h再恢復(fù)灌注。U組于缺血再灌注后即給予烏司他丁10萬u/kg尾靜脈注射,S組和IR組于缺血再灌注后給予等容量生理鹽水。在缺血再灌注后6h、24h、48h,觀察大鼠行為學(xué)改變,并予神經(jīng)功能缺陷

7、評分;TTC染色后,圖像分析測定梗死體積;用干濕重法測定腦組織含水量;免疫組化、免疫印跡測定AQP4的表達。
　　結(jié)果：
　　1、神經(jīng)功能缺陷評分在缺血再灌注后6h、24h、48h,IR組和U組大鼠的神經(jīng)功能缺陷(NDS)評分均高于S組(P<0.05);但與IR組比較,U組的神經(jīng)功能缺陷評分明顯低于IR組(P<0.05)。
　　2、腦梗死體積IR組和U組均見不同程度的腦梗死灶,在觀察時間點中,6h梗死灶已出現(xiàn),在24h

8、最明顯,48h后逐漸減小;各時間點U組梗死灶體積明顯小于IR組(P<0.05)。
　　3、腦含水量在缺血再灌注后6h、24h、48h,與S組比較,IR組和U組大鼠的腦含水量均顯著升高(P<0.05),但與IR組比較,U組的腦含水量又明顯低于IR組(P<0.05)。
　　4、免疫組化和免疫印跡檢測AQP4表達在缺血再灌注后6h,與S組比較,IR組和U組的AQP4表達均無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05);在缺血再灌注后24h、48h,

9、IR組和U組的腦組織AQP4的表達均顯著增加(P<0.05),但U組AQP4的表達明顯低于IR組(P<0.05)。
　　結(jié)論：
　　1.大鼠局灶性腦缺血再灌注后腦組織的AQP4表達上調(diào),在缺血再灌注后24h最為明顯。
　　2.大鼠局灶性腦缺血后給予烏司他丁10萬u/kg靜脈注射,能抑制缺血再灌注后腦組織AQP4的表達。
　　3.大鼠局灶性腦缺血后予烏司他丁10萬u/kg靜脈注射,能減輕腦缺血再灌注后腦水腫和腦梗死