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背景和目的脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)指累及小动脉、微动脉、毛细血管、微静脉、小静脉等没有侧支吻合的解剖终末血管,导致的一系列临床、影像、病理综合征。有研究显示西方国家缺血性脑卒中患者中约25%为CSVD,国内约50%。脑小血管病变常导致脑内腔隙性梗死、白质变性、微出血、皮质下小梗死、脑萎缩等损害,患者常表现头晕、眩晕、步态障碍、认知功能减退等症状。目前脑血管病的动物模型大多为急性脑缺血模型,慢性脑缺血模型较少,尤其是稳定的CSVD动物模型。构建一种模拟临床CSVD患者的慢性脑缺血动物模型,对于CSVD的发病机制及治疗研究具有重要的意义。单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK))是细胞能量代谢调节器。大多数研究表明AMPK在急性脑缺血时被激活,脑ATP消耗加速,从而加重脑缺血损伤,尤其是缺血半暗带区的损伤。而在慢性脑缺血过程中,AMPK的作用机制尚不明确,有人认为,AMPK激活在慢性脑缺血中起脑保护作用,也有人认为其会加重慢性脑缺血损伤。本课题通过观察AMPK在慢性脑缺血中的作用并探索其作用机制,为寻找CSVD更有效的治疗靶点提供新思路。方法1、采用内径0.18mm的微弹簧套扎3月龄雄性C57BL/6小鼠的双侧颈总动脉,造成双侧颈总动脉狭窄(Bilateral common carotid artery stenosis,BCAS),实现小鼠慢性脑缺血,术中监测脑血流。假手术组仅分离小鼠双侧颈总动脉,不套微弹簧。术后1个月和3个月,采用Morris水迷宫等方法检测小鼠的认知功能。处死前进行头颅核磁共振(Magnetic resonance imaging,MRI)检查,取脑组织行石蜡固定,切片染色检测组织学改变。2、BCAS术后小鼠每天用AMPK激动剂二甲双胍(Metformin,Met)(按照250mg/kg剂量)灌胃。灌药后1月和3月行Morris水迷宫等行为学检测。处死前进行头颅MRI检查,取脑组织行石蜡固定,切片染色检测组织学改变。3、采用Cre-loxp重组酶系统构建AMPKα2基因敲除小鼠,用聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)、Western blot、免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)等技术验证基因敲除效果。3月龄雄性AMPKα2基因敲除小鼠行BCAS术,同法进行小鼠行为学和组织学检测脑损伤情况。结果1、微弹簧套扎小鼠双侧颈总动脉后,小鼠出现了学习记忆能力减退,并随着缺血时间延长而逐渐加重。小鼠脑组织出现了脱髓鞘、星型胶质细胞增生和少突胶质细胞减少、神经元凋亡等慢性脑缺血损伤改变。以上结果表明用微弹簧对小鼠行BCAS术可造成小鼠慢性脑缺血,成功制备小鼠慢性脑缺血模型。2、BCAS术后,用AMPK激活剂二甲双胍对小鼠进行灌胃,发现二甲双胍组小鼠的学习记忆能力减退较对照组小鼠轻,脑组织脱髓鞘、胶质细胞数增生和神经元凋亡也较对照组小鼠轻。表明激活AMPK可改善BCAS术制备的小鼠慢性脑缺血损伤。3、与BCAS术后的野生型(Wide type,WT)C57BL/6雄性小鼠相比,AMPKα2基因敲除的雄性小鼠术后学习记忆能力明显减退,脑组织慢性脑缺血损伤明显,尤其是胶质细胞明显增生。表明AMPK功能的缺失会加重小鼠慢性脑缺血损伤。结论1、微弹簧套扎双侧颈总动脉能够成功制备小鼠慢性脑缺血模型。2、激活小鼠AMPK活性具有抗慢性脑缺血损伤的作用。3、敲除小鼠AMPKα2基因功能会加重慢性脑缺血损伤。