雷帕霉素对大鼠局灶性脑缺血再灌注脑水肿作用及机制的研究

【摘要】：引文脑缺血再灌注后梗死灶周围的脑组织存在炎症反应及水肿。炎症反应可以导致脑细胞受损,从而导致并加重脑水肿。炎症反应中的某些炎症因子可以影响脑组织中AQP4及MMP9蛋白的表达。AQP4在血脑屏障的水分子转运中起重要作用,MMP9在BBB基底膜破坏中起重要作用。这两种蛋白表达增多时可以加重脑缺血再灌注后脑水肿的程度,严重影响患者的病情变化及预后。目的研究大鼠脑缺血再灌注同时应用雷帕霉素对大鼠脑梗死体积、脑水肿程度、BBB受损程度及病理学变化、AQP4及MMP9蛋白的表达量等的影响,探讨雷帕霉素对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后的脑水肿是否具有保护作用,并初步分析雷帕霉素发挥保护的机制。方法将72只成年雄性SD大鼠随机分为三组,雷帕霉素(rapamycin, RAPA)组、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)组和假手术(Sham)组,每组24只。在激光多普勒血流仪(laser doppler flowmeter, LDF)实时监测下,对RAPA组、DMSO组大鼠应用线栓法制作大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,缺血1h后行再灌注,RAPA组、DMSO组分别于再灌注开始时经腹膜腔注射250 μg/ml的RAPA稀释液(250 μg/kg体重)、DMSO (1 ml/kg体重)；Sham组大鼠只模拟手术,不插入栓线。各组大鼠于麻醉清醒后进行神经功能缺损评分,于再灌注48 h后取材行脑梗死体积(6只)、脑组织含水量(6只)、血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)通透性的测定(6只),光镜、电镜对脑组织进行形态学观察,免疫组织化学法检测大脑皮质水通道蛋4 (aquaporin 4, AQP4)和金属基质蛋白酶9 (matrix metalloproteinase 9, MMP9)的表达(6只)。结果①RAPA组脑梗死体积小于DMSO组(P0.05)。 ②RAPA组脑组织含水量低于DMSO组(P0.05)。 ③RAP A组伊文思蓝(Evans blue, EB) BBB的透出量明显低于DMSO组(P0.01)。④MCAO模型组脑组织损伤位于左侧额叶及顶叶大脑皮层。DMSO组梗死区域内可见大量的正常神经元变性、坏死,甚至核固缩、尼氏体消失,形成“红色神经元”(嗜酸性变性)；脑组织水肿明显,大量中性粒细胞浸润,毛细血管周围间隙明显增大。RAPA组梗死范围及缺血半暗带范围明显小于DMSO组,脑组织缺血及梗死等病理变化程度较DMSO组轻。假手术组脑组织结构基本正常。⑤DMSO组梗死区血脑屏障完整性严重受损,毛细血管管腔闭锁,管周水肿明显,基膜欠完整。RAPA组BBB破坏程度较对照组轻。⑥RAPA组大脑半球额、顶叶皮层缺血半暗带区AQP4、MMP9的表达均明显低于DMSO组(P0.01)。结论再灌注同时应用雷帕霉素可以减小脑梗死体积,减轻脑水肿程度,降低BBB的病理学损伤程度,还可以降低脑组织中AQP4和MMP9的表达。雷帕霉素可能是通过抑制免疫级联反应,下调脑组织中AQP4和MMP9的表达,改善脑水肿,从而对缺血再灌注损伤后的脑组织产生保护作用。
【关键词】：雷帕霉素 脑缺血 再灌注损伤 脑水肿 神经保护作用
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R743;R742