大鼠腦缺血再灌注后紋狀體區(qū)的微血管改變及其機(jī)制.pdf

1、目前，急性腦缺血之后，可以通過(guò)靜脈、動(dòng)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(guò)程也就是短暫腦缺血后血流再灌注的過(guò)程，因此，對(duì)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(duì)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(duì)缺血區(qū)微循環(huán)毛細(xì)血管血流灌注動(dòng)態(tài)變化的研究報(bào)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(duì)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(dòng)脈的分支豆紋動(dòng)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(dòng)脈栓塞實(shí)驗(yàn)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(duì)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(dòng)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(gè)部分，第一部分：大鼠大腦中動(dòng)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(dòng)態(tài)研究-MRI TIWI增強(qiáng)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(cè)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(dòng)脈閉塞后再灌注模型的建立
　　 目的：建立大鼠的大腦中

4、動(dòng)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(píng)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(shí)后再灌注，根據(jù)術(shù)后清醒后行大鼠神經(jīng)功能缺損評(píng)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(píng)分0分為5只，在缺血再灌注后3小時(shí)和12小時(shí)行MRI T2WI掃描；另設(shè)5只大鼠為假手術(shù)對(duì)照組。
　　 結(jié)果：術(shù)后神經(jīng)功能缺損評(píng)分高分組在腦缺血再灌注

5、后3小時(shí)和12小時(shí)MRI T2WI顯示，患側(cè)紋狀體區(qū)呈高信號(hào)改變，與假手術(shù)組和低分組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p<0.001)；而低分組在腦缺血再灌注后3小時(shí)和12小時(shí)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(hào)改變；1只大鼠在患側(cè)下丘腦有高信號(hào)改變，但在紋狀體區(qū)無(wú)明顯改變，低分組與假手術(shù)組相比無(wú)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(píng)分的大鼠在MRI T2WI檢測(cè)中患側(cè)

6、紋狀體區(qū)出現(xiàn)高信號(hào)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(dòng)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(dòng)態(tài)研究-MRI T1WI增強(qiáng)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(dòng)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(píng)分≥3分的成年雄性SD大鼠入選為研究對(duì)

7、象，然后以線栓法造成右側(cè)大腦中動(dòng)脈栓塞，阻塞后2小時(shí)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(qiáng)延遲掃描，術(shù)后在腦缺血再灌注后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)(3小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)和48小時(shí))再行頭顱MRI掃描及增強(qiáng)延遲掃描，根據(jù)T2WI上出現(xiàn)的缺血側(cè)紋狀體高信號(hào)區(qū)，在T1WI上將該區(qū)與對(duì)側(cè)紋狀體對(duì)應(yīng)區(qū)設(shè)為感興趣區(qū)(regions ofinterest，ROI)，分別測(cè)定ROI增強(qiáng)后信號(hào)強(qiáng)度(Signal Intensity，SI)，測(cè)定兩

8、側(cè)紋狀體的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度(relative Signal Intersity，rSI)，及相對(duì)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(gè)時(shí)間點(diǎn)動(dòng)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(shí)起，在T2WI、DWI就能觀察到右側(cè)紋狀體腦缺血區(qū)的高信號(hào)改變，并持續(xù)到48小時(shí)；而在腦缺

9、血再灌注后3小時(shí)和12小時(shí)時(shí)，紋狀體區(qū)的T1WI加強(qiáng)后的延遲掃描的rSI較術(shù)前比，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p>0.05)，而在腦缺血再灌注后24小時(shí)和48小時(shí)紋狀體區(qū)的T1WI加強(qiáng)后的延遲掃描的rSI較術(shù)前比，有顯著性差異(P<0.001)，說(shuō)明在腦缺血再灌注后24小時(shí)、48小時(shí)大鼠缺血側(cè)紋狀體區(qū)血腦屏障開放。同時(shí)，rADC比值在腦缺血再灌注后3小時(shí)、12小時(shí)較術(shù)前明顯下降，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p<0.05)，在24小時(shí)rADC值恢復(fù)至正常水平，在48

10、小時(shí)rADC值又逐漸升高。說(shuō)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(shí)和48小時(shí)，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(shí)再灌注后3小時(shí)和12小時(shí)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(shí)，48小時(shí)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(cè)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(gè)時(shí)間點(diǎn)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(dòng)脈阻塞，阻塞后2小時(shí)拉出栓線完成再灌注。根據(jù)術(shù)后神經(jīng)功能缺損評(píng)分，將評(píng)分≥3分的大鼠入組本實(shí)驗(yàn)；然后按缺血再灌注后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)將大鼠隨機(jī)分為3、12、24、48小時(shí)組(group=4，n=5)，另外以假手術(shù)組(n=5)做對(duì)照。在

12、缺血再灌注后3、12、24、48小時(shí)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(guò)光鏡和熒光顯微鏡下檢測(cè)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(duì)側(cè)紋狀體的對(duì)稱位置的微血管數(shù)目也被記錄下來(lái)。
　　 結(jié)果：在MCAO再灌注后24小時(shí)和48小時(shí)，熒光顯微鏡下顯示缺血側(cè)紋狀體區(qū)與

13、對(duì)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(shí)和48小時(shí)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(shí)和12小時(shí)的兩側(cè)紋狀體區(qū)在熒光顯微鏡下對(duì)稱，說(shuō)明腦缺血再灌注后3小時(shí)和12小時(shí)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(shí)、12小時(shí)和24小時(shí)和48小時(shí)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(shí)和48小時(shí)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(shí)和24小時(shí)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(duì)防止內(nèi)皮細(xì)胞和星形細(xì)胞的水腫可能對(duì)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(gè)時(shí)間點(diǎn)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(shí)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(píng)分，評(píng)分≥3分入組；按腦缺血再灌注后的各時(shí)間點(diǎn)(3小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)和48小時(shí))將大鼠隨機(jī)分至各個(gè)組(n=5)，另外設(shè)假手術(shù)

16、組作對(duì)照(n=5)；采用明膠酶譜法測(cè)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(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)和48小時(shí)(每組n=5)4個(gè)時(shí)間點(diǎn)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(duì)凝膠照像的光密度進(jìn)行檢測(cè)。
　　 結(jié)果：pro-MMP-9在缺血再灌注48小時(shí)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(jì)學(xué)顯著性差異(p<0.001)。在缺血再灌注3小時(shí)、12小時(shí)和24小時(shí)，pr