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目的:建立高脂血症大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,予不同剂量的单唾液酸四已糖神经节苷脂(GM1)进行干预,通过检测GM1对脑缺血再灌注损伤后神经功能评分、脑梗死体积、病理学改变、脑组织含水量、凋亡细胞数量及TNF-α、细胞因子信号转导抑制因子-3(SOCS-3)动态表达的情况,探讨GM1对高脂血症大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及可能机制。方法:1.制备高脂血症大鼠模型;2.造模后分组:将制备成功的高脂血症大鼠称重,按体重从低往高排序,电脑随机生成数字,按数字大小排序,分为四组,假手术组(sham组)30只,脑缺血再灌注组(CIRI组)30只,小剂量GM1组30只,大剂量GM1组30只。每组分5个观察时间点,分别为再灌注术后6h、12h、24h、48h及72小时,除24h设10只(其中5只用于TTC染色,计算脑梗死体积)外,每个时间点5只SD高脂血症大鼠。3.遵循改良线栓法,在显微镜下建立脑缺血再灌注栓塞模型,脑缺血后5min及60min,分别腹腔注射GM1两次,高剂量(60 mg/Kg)、低剂量(15 mg/Kg),再灌注采用缺血90min后,轻轻拔除线栓,恢复血供,通过对神经功能缺损评分评估模型是否成功。采用干湿重法测定脑组织含水量;HE染色法了解各时间点大鼠脑梗死组织病理情况;免疫组化法测定不同时间点大鼠脑组织中TNF-α、SOCS-3免疫阳性细胞的表达情况;TUNEL法检测各组大鼠术后不同时间点细胞凋亡程度。结果:1.神经功能评分变化:与假手术组相比较,脑缺血再灌注组及高低剂量组评分均有明显下降(P<0.05);与脑缺血再灌注组比较,高低剂量组在12 h~72 h神经功能缺损评分有所增加(P<0.05),高剂量组增加更明显(P<0.05);在组内比较,脑缺血再灌注组和高低剂量组术后6 h、12 h、48h、72 h与24 h时间点比较均有统计学差异(P<0.05)。2.大鼠缺血脑组织病理改变:假手术组大鼠脑组织HE染色后,在光镜下观察可见细胞膜完整,胞浆丰富,神经元排列整齐,细胞核圆形或椭圆,无间质水肿及炎性细胞浸润;脑缺血再灌注组呈典型的缺血性改变,细胞间隙增大,神经元数目明显减少,细胞核固缩深染,核仁消失,可见空泡样改变,间质水肿,炎性细胞浸润;与脑缺血再灌注组相比较,高低剂量组各相同时间点缺血部位炎细胞浸润、细胞坏死数量相对有所减少,细胞水肿、空泡样变性有所减轻。3.脑组织含水量测定:与假手术组相比,缺血再灌注组、高低剂量组均明显高于假手术组,差异具有统计学意义(P<0.05);与缺血再灌注组相比,高剂量组脑组织各时间点含水量均低于缺血再灌注组(P<0.05),低剂量组脑组织含水量在12h、24h、48h、72h均比脑缺血再灌注组相应时间点低(P<0.05),但在6h与脑缺血再灌注组相比,差异无统计学意义(P>0.05),高剂量组脑组织含水量降低较低剂量组更明显(P<0.05)。4.大鼠脑梗死体积测定:对四组大鼠术后24h脑梗死组织体积进行测定,假手术组未见脑梗死病灶(0.00±0.00 mm~3),与假手术组相比较,脑缺血再灌注组术24h后出现明显的脑梗死病灶(168.34±3.15 mm~3)(P<0.05);与脑缺血再灌注组比较,高、低剂量组脑梗死体积显著减小(P<0.05),且高剂量组降低更明显(P<0.05)。5.缺血脑组织细胞凋亡细胞测定:假手术组仅见极少量凋亡细胞的表现,缺血再灌注组及高低剂量组均可见凋亡细胞表达,从6h起开始出现,48h达高峰,然后有所下降,72h进一步下降,但仍有表达,与假手术组相比,均具有统计学意义(P<0.05);与缺血再灌注组相比,高剂量组与低剂量组各对应时间点凋亡细胞的表达均有所减少,差异具有统计学意义(P<0.05),且高剂量组减少更明显(P<0.05)。6.大鼠脑组织TNF-α阳性细胞表达:脑缺血再灌注组及高低剂量组均可见TNF-α表达,且在6h开始有所表达,12h有所升高,24h达峰值,48h有所下降,72h仍有少量表达,三组趋势基本一致,均高于假手术组表达(P<0.05);与脑缺血再灌注组相比,高、低剂量组TNF-α表达均下降,且高剂量组下降更明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。7.大鼠脑组织SOCS-3阳性细胞表达:与假手术组相比,脑缺血再灌注组及高低剂量组均可见SOCS-3表达,且各时间点高于假手术组的表达。组内比较,SOCS-3在6h开始有所表达,12h继续升高,24h达峰值,48h有所下降,72h仍有少量表达,三组趋势基本一致;与脑缺血再灌注组相比,高、低剂量组的表达明显升高(P<0.05),且高剂量组升高更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.在自由进食+改良后喂养高脂饲料的高脂血症大鼠的基础上,行改良线栓法建立脑缺血再灌注损伤模型,能充分模拟人体脑梗死后病理生理演变过程,是一种理想的研究脑缺血再灌注损伤的动物模型,重复性好,可操作性强。2.在脑缺血后一定时间内,TNF-α与SOCS-3表达均有增加,提示SOCS-3可能通过抑制TNF-α达和(或)减少细胞凋亡发挥作用。3.GM1可能通过上调SOCS-3的表达,抑制促炎细胞因子TNF-α的表达,抑制细胞凋亡,从而减轻脑水肿,减小脑梗死面积,促进神经功能恢复而发挥脑保护作用。