【研究背景】所有多细胞生物都需要通过消耗氧气并以三磷酸腺甙（adenosine triphosphate,ATP）形式产生能量,当细胞所获得的氧气低于消耗的氧气时,就会发生缺氧。而氧气传感系统（oxygen sensing system,OSS）能随时感应体内氧气浓度的变化。缺氧时,细胞为了维持其基本的生理功能,通过激活体内的OSS调控缺氧相关基因的表达,包括血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、红细胞生成素（erythropoietin,EPO）等,以提高细胞在缺氧环境中的生存时间和能力。在此过程中,缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor,HIF）参与并调控大部分缺氧相关基因的表达。而去铁胺（deferoxamine,DFO）具有促进缺氧组织周围新生血管生长,缓解细胞缺氧的功能。蛛网膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage,SAH）是一种高致残率、高死亡率的疾病,近几年来,随着医疗设备、经济水平和人们就医观念的不断提高,大多数SAH患者都能够得到快速、有效的治疗,使得SAH患者的生存率明显增加,但是,幸存的SAH患者却存在痴呆、运动障碍等长期的神经系统并发症,对患者及其家庭造成了严重的精神和经济负担。研究表明,SAH病程中,脑血管痉挛导致的脑组织缺血缺氧是造成神经系统并发症的关键原因。视网膜在结构、功能上与脑组织有着密不可分的联系。SAH患者脑内发生血管痉挛时,不仅会引起脑组织缺血缺氧,还会累及视网膜,导致患者视功能低下,严重影响生活质量。在临床上,由于SAH等脑血管意外造成的致命性的威胁,往往忽略了患者眼睛的症状,再加上许多脑血管病变患者意识水平降低,无法配合检查,很难诊断患者出现的视觉障碍。因此,至今为止,对脑血管病变后发生的视功能异常仍然没有受到广泛关注,也没有探索出明确的机制,在临床上,更是没有针对性的预防和治疗的方法。【研究目的】通过研究斯泼累格·多雷（Sprague Dawley,SD）大鼠SAH后脑组织和视网膜组织的形态、功能的变化,探索SAH后发生视功能异常的具体机制;研究DFO干预对SAH导致的视网膜变化产生的影响,为SAH后发生视功能低下的预防和治疗提供新的靶点,并为临床研究提供重要理论依据。【研究方法和结果】在本次研究中,我们通过在SD大鼠的前交叉池注入0.3ml自体血,建立SD大鼠SAH模型。随后,1.检测发生SAH后SD大鼠视网膜形态变化,发现相比于正常SD大鼠的视网膜,发生SAH后,视网膜内有大量的向玻璃体腔内生长的微血管结构,并且发生SAH的时间越久,微血管结构生长越明显。2.为了进一步探索其具体机制,我们分别在SAH后3、6、9、12小时和1、3、5、7、14天提取病变脑组织和视网膜组织,检测缺氧相关基因的表达,结果发现发生SAH的SD大鼠的脑组织和视网膜组织内缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1 alpha,HIF-1α）的表达升高,并呈双峰样变化,即发生SAH后3小时至1天HIF-1α表达逐渐增加,随后缓慢下降,至SAH后第5天表达下降到最低,在第5天后,表达又开始增加。而VEGF-A作为HIF-1α下游基因,其表达与HIF-1α表达一样呈双峰样改变。激活转录因子-4（activating transcription factor 4,ATF-4）作为晚期缺氧相关蛋白,在发生SAH后,表达缓慢且持续增加,在SAH后第7天和第14天缺氧晚期其表达达到高峰。在SAH过程中ATF-4的表达可以稳定HIF-1α的表达,诱导VEGF-A表达增加,促进更多的视网膜新生血管的生长。3.通过腹腔注射DFO能够进一步稳定HIF-1α/VEGF-A表达再次增加,促进SAH后SD大鼠视网膜内新生血管的生长,从而缓解SAH导致的早期视网膜缺血缺氧。【结论】SD大鼠发生SAH后出现血管痉挛引起脑组织和视网膜组织缺血缺氧。为了维持基本的生理功能,缺氧的脑组织和视网膜组织激活了HIF-1α-ATF-4/VEG-A通路,促进新生血管的生长,增加缺氧组织血流量,减少组织缺氧。而DFO可以进一步促进HIF-1α-ATF-4/VEG-A的表达增加,有效缓解视网膜缺氧。