低O-,2-高CO-,2-對小鼠血腦屏障及水通道蛋白-4表達(dá)的影響.pdf

1、目的： (1)觀察低O2高CO2對小鼠血腦屏障(BBB)通透性的影響； (2)觀察低O2高CO2下小鼠BBB超微結(jié)構(gòu)的變化； (3)檢測低O2高CO2對小鼠水通道蛋白-4(AQP4)基因及蛋白表達(dá)的影響； (4)探討AQP4表達(dá)變化與BBB損害的關(guān)系； (5)探討低O2高CO2下小鼠BBB的損害是否與認(rèn)知功能的變化有關(guān)。 方法： 雄性成年C57BL/6小鼠，SPF級，隨機分為正常對

2、照組(NC組)、低O2高CO21天、2天、3天、1周、2周組(HH1d、1d、2d、3d、1w、2w組)將后5組小鼠置于常壓低O2高CO2艙內(nèi)，通過N2和CO2調(diào)節(jié)降低艙內(nèi)O2濃度使其維持在9～11％，CO2濃度為5.5～6.5％，每天8小時。對照組大鼠除吸入空氣外，其它條件與后5組相同。NC組及HH各組小鼠(n=6)出艙后腹腔注射熒光素鈉(NaFI，分子量376D)，水合氯醛麻醉，生理鹽水(NS)灌注取腦，勻漿取上清，熒光分光光度計分

3、析腦組織與血清NaFI含量比值，觀察不同時間點小鼠BBB通透性的變化；取NC組與HH1d與2w組小鼠皮層(n=4)，電鏡觀察小鼠BBB超微結(jié)構(gòu)的變化，并硝酸鑭電鏡示蹤血腦屏障通透性的改變；NC組與HH1d組小鼠大腦分別做冠狀位切片(n=6)及分離皮層和海馬(n=6)，免疫組化及RT-PCR法分別檢測AQP4蛋白及mRNA表達(dá)的變化。 結(jié)果： (1)熒光分光光度計分析腦組織NaFI透過率顯示：與NC組(6.45％±8.39

4、％)相比，HH1d組(55.30％±12.41％)小鼠血腦屏障的通透性升高最明顯，然后逐漸下降(HH2d組為42.82％±10.06％，HH3d組為39.24％±8.20％)，NaFI在1w(19.08％±6.01％)內(nèi)仍顯著高于NC組(P<0.05或P<0.01)，2w(7.30％±7.09％)末回落至對照組水平(P>0.05)； (2)電鏡觀察BBB超微結(jié)構(gòu)示：NC組小鼠BBB血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整光滑，內(nèi)皮細(xì)胞外基膜連續(xù)，血

5、管內(nèi)皮間連接緊密，周圍腦組織未見病理改變。HH1d組小鼠大腦皮質(zhì)毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞吞飲泡增多，基底膜疏松密度不均，緊密連接(TJ)松弛，膠質(zhì)細(xì)胞足突腫脹，周圍神經(jīng)纖維部分腫脹。HH2w組小鼠電鏡BBB超微結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常； (3)硝酸鑭示蹤可見：NC組鑭顆粒存留于毛細(xì)血管腔內(nèi)皮細(xì)胞表面，HH1d組鑭顆粒透過小鼠腦組織毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞TJ間隙、基膜下及部分基底膜外周圍組織間隙，HH2w組未見鑭顆粒透過毛細(xì)血管管腔； (4)免疫組

6、化檢測AQP4蛋白結(jié)果顯示：AQP4蛋白主要在小鼠腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞足突接觸處呈陽性表達(dá)，與NC組皮層(0.037±0.003)及海馬(0.038±0.005)相比，HH1d組AQP4蛋白于皮層(0.041±0.003)及海馬(0.044±0.002)陽性表達(dá)增多，染色增強(P<0.05)； (5) RT-PCR檢測AQP4mRNA結(jié)果顯示：HH1d組小鼠AQP4mRNA在海馬及皮層表達(dá)水平[分別為(0.879±0

7、.202)，(0.862±0.182)]均比NC組[分別為(0.601±0.161)，(0.562±0.246)]明顯增高(P<0.05)。 結(jié)論： (1)間斷低O2高CO2在早期能明顯增高小鼠BBB的通透性，隨著時間的延長，血腦屏障的高通透性漸趨恢復(fù)； (2)急性低O2高CO2使星形膠質(zhì)細(xì)胞足突腫脹及血管內(nèi)皮TJ破壞，形成腦水腫； (3)急性低O2高CO2誘導(dǎo)小鼠皮層及海馬腦組織AQP4表達(dá)增高，其增高