電刺激對大鼠缺血性腦卒中保護作用研究.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τ谌毖阅X卒中溶栓未通患者或未及時進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動系統(tǒng)癥狀方面展現(xiàn)出其獨特的治療效果。近年來,隨著對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、運動皮質(zhì)的硬膜外區(qū)域均有功能性恢復(fù)作用。其可能的機制為增加ATP含量、增強突觸可塑性、促進神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達?？梢婋姶碳ぜ夹g(shù)的應(yīng)用已較為廣泛。而電刺激技術(shù)是否對急性永久

3、性缺血性腦卒中亦有保護作用?且該治療的頻率范圍、時間窗及作用機制均未見報道。本研究擬探索不同刺激方式及時間對急性缺血性腦卒中的影響,并探究其分子生物學(xué)機制,以期為臨床治療急性腦卒中提供新的思路。
　　方法:
　　本實驗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SD大鼠腦缺血區(qū)域進行連續(xù)電刺激,以確定電刺激對永久性缺血性腦卒中是否有保護作用,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)營養(yǎng)因子(BDNF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達變化及伊文氏藍染色,研究其保護機制。
　　結(jié)果:
　　實驗一:深部電刺激對大鼠急性缺血性腦卒中的保護作用
　　(1)采用深部雙極電刺激,分別觀察對照組和實驗組(根據(jù)刺激頻率不同隨機分為2Hz,20Hz,100Hz,100/2Hz四個亞組)在梗塞5h以及梗塞24h行為學(xué)表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)與對照組以及各實驗組相比,2Hz行為學(xué)評分最高。
　　(2

5、)觀察對照組和實驗組在梗塞24h的半球梗死比,研究發(fā)現(xiàn)與對照組(62.51±5.84)以及各實驗組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)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　(3)根據(jù)以上行為學(xué)評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效果更顯著。

6、故分析2Hz組BDNF及VEGF蛋白表達量變化,研究發(fā)現(xiàn)2Hz組VEGF表達量(39.9%±6.1%)較對照組(69.9%±4.2%)顯著下降。但BDNF表達量無顯著差異(2Hz組:42.7%±2.7%對照組:42.4%±3.1%)。
　　實驗二:皮層電刺激對大鼠急性缺血性腦卒中的保護作用
　　(1)采用皮層電刺激,分別觀察假手術(shù)組(shamgroup)、對照組(vehiclegroup)、陽極刺激組(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)與對照組[9(7~13)]相比陽極刺激組[12(10~14)]與陰極刺激組[11(9~13)]均可顯著提升行為學(xué)評分;陽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)與對照組(62.51%±5.84%)相比陽極刺激組(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表達量變化,研究發(fā)現(xiàn)對照組VEGF表達量(42.7%±3.06%)較假手術(shù)組(25.9%±1.55%)顯著提升。且與對照組相比陽極刺激組(23.46%±1.50%)與陰極刺激組(29.46%±1.46%)VEGF表達量均顯著降低。且陽極刺激組降低VEGF表達效果更顯著。對照組BDNF表達量(114%±6%)較假手術(shù)組(87.5%±0.9%)顯著提升;而各刺激組

9、與對照組之間BDNF表達無顯著差異。
　　(4)觀察四組血腦屏障滲透性變化,與假手術(shù)組相比對照組血腦屏障滲透性顯著升高,而刺激組較對照組可顯著降低血腦屏障滲透性;且陽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)組相比對照組TUNEL染色陽性細(xì)胞數(shù)顯著升高,而刺激組較對照組可顯著降低TUNEL染色陽性細(xì)胞數(shù);且陽極刺激組保護效果更顯著。
　　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作用,深部電刺激以2Hz保護效果最顯著。而在皮層電刺激中可觀察到陽極刺激組保護效果最顯著。
　　(2)大鼠永久性腦缺血損傷后VEGF與BDNF的表達均顯著上調(diào),而電刺激的保護作用與其抑制VEGF的表達有關(guān),且抑制VEGF的表達越明顯,保護作用越顯著。其保護作用與BDNF的表達無顯著相關(guān)性。
　　(3)大鼠永久性腦缺血損傷急性期降低VEGF的表達可顯著降低血腦屏障滲透性,而這