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目的通过制备大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,观察缺血性脑水肿早期脑组织水肿及AQP4mRNA表达情况,从而研究大鼠缺血性脑水肿早期脑水含量和AQP4mRNA表达的变化规律,以探讨AQP4在缺血性脑水肿早期形成中的作用,为脑水肿的临床治疗提供新的方向。实验材料和方法一、材料1、实验动物及分组:选取健康Wistar大鼠66只,随机分成假手术组、手术组、TTC染色组。假手术组、手术组分别按1h、3h、6h、12h、18h、24h六个时间点分为6个亚组,每个亚组5只大鼠。2、主要试剂及仪器:RNA PCR Kit、低温超速离心机、PCR扩增系统、凝胶成像分析系统、紫外分光光度仪。3、大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型制备:参照Zea Longa线栓法,加以改良。TTC染色验证模型制备成功。二、检测指标及方法1、脑组织含水量测定:按干湿重法测定脑组织含水量。2、脑组织AQP4mRNA的测定:取脑组织RNA1uL,加入相关试剂,将mRNA逆转录为cDNA。将cDNA加入AQP4特异引物及相关试剂,经94℃40秒、50℃1分钟、72℃1分钟,循环35次后,72℃延伸7分钟,得AQP4扩增产物,与B-actin扩增产物等量混合,取5ul加至2%琼脂糖凝胶槽内,电泳,用凝胶成像分析系统观测并计算AQP4mRNA与β-actin的产物电泳条带光密度积分的比值(灰度比值),以确定AQP4mRNA的表达水平。三、统计学处理所得结果采用SPSS13.0统计软件进行处理,各组实验数据采用(?)±s表示,各组数据平均数之间的差异采用单因素方差分析,以P＜0.05为有显著性差异。结果①手术组脑水含量(%)在1h、3h、6h、12h、18h、24h为78.64±1.00、78.93±0.57、79.88±0.24、80.60±0.84、80.95±1.03、81.0±0.69,与假手术组各时间点(77.63±0.40、77.73±0.87、77.24±0.86、77.51±0.78、77.49±0.30、77.67±0.47)比较有显著差异(P＜0.05);②手术组AQP4mRNA在各时间点的表达为0.89±0.02、0.93±0.07、1.06±0.06、1.08±0.07、1.10±0.03、1.11±0.23,与假手术组各时间点(0.77±0.01、0.75±0.08、0.75±0.01、0.76±0.01、0.76±0.02、0.77±0.02)比较有显著差异(P＜0.05);③各时间点脑水含量与AQP4mRNA表达的变化规律一致,相关分析显示二者具有正性相关(r=0.871,P＜0.01)。讨论缺血性脑血管病具有高发病率、高致残率和高死亡率,脑水肿在脑缺血后的病理生理过程中起着重要作用,是导致病情恶化和影响临床预后的关键因素。本实验采用大脑中动脉线栓法致大脑局灶性缺血,诱发脑水肿,这与临床脑梗死后脑水肿形成的病理生理过程类似。从脑组织含水量的变化可以看出,手术组的脑水含量明显高于假手术组,而且手术组在1h脑水含量开始升高,在24小时内逐渐升高,与假手术组各时间点比较有显著性差异(P＜0.05)。水通道蛋白(aquaporins,AQPs)是水分子跨膜转运的主要分子基础,在维持脑组织水、电解质平衡中起重要作用,与脑水肿的形成和消退有着密切关系。近来研究发现,大鼠大脑中动脉栓塞后15min在缺血半暗带AQP4表达开始增加,在1h内增加较快,几乎呈线性上升,1h后呈缓慢增加趋势,一直持续到24h,与MRI脑水肿的出现一致,从而提示AQP4表达上调是形成细胞内水肿的关键因素。本实验结果显示,假手术组大鼠脑组织也有AQP4mRNA表达,手术组AQP4mRNA表达1h开始升高,24h内逐渐升高,与假手术组各时间点比较有显著性差异(P＜0.05)。实验同时显示脑水含量与AQP4mRNA表达呈正相关(r=0.871,P＜0.01)。提示AQP4mRNA表达上调,能够增加水分子的通透性,加重脑水肿的形成。结论1、本实验结果提示大鼠大脑中动脉闭塞后脑水含量增高。2、本实验结果提示大鼠大脑中动脉闭塞后AQP4mRNA的表达增高。3、本实验结果提示AQP4mRNA的高表达与早期脑水肿正相关,AQP4mRNA表达上调,能够增加水分子的通透性,加重脑水肿的形成。