研究背景:脑血管病是临床常见的疾病，在全球范围内，脑血管病与心血管疾病、癌症成为成人死亡的三大疾病。脑血管病中以缺血性脑血管病（Ischemic Cerebrovascular Disease，ICVD）最常见。已有研究表明，当发生急性大脑中动脉阻塞时，会有侧支循环参与代偿。这种侧支代偿的建立有利于改善缺血区的血供，挽救濒临死亡的神经细胞、神经胶质细胞和血管内皮细胞以及基质细胞，从而有助于缺损神经功能的修复。越来越多的研究表明，侧支代偿的优劣与脑梗死患者的预后、溶栓治疗出血并发症密切相关。侧支循环的代偿途径分为三级：一级侧支循环指通过Willis环的血流代偿；二级侧支循环指通过细小血管支（眼动脉、软脑膜吻合支及皮质内吻合支等）实现的血流代偿；三级侧支循环属于新生血管，一般在缺血数天后才可以形成。其中，软脑膜吻合支是大脑中动脉严重狭窄或闭塞时重要的侧支代偿途径。而关于大脑中动脉软脑膜侧支形成的具体过程、影响因素、相关分子机制尚未完全明了。脑缺血后血管的再生和重建涉及到多种生长因子和细胞因子，例如血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）、转化生长因子-β2（tansforming growth factor-β2，TGF-β2）、血管生成素（angiopoietins，Ang）、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）等，其中bFGF是体内最强的血管生成因子之一，具有促进神经元的存活、神经元的修复及再生、促进血管形成、扩张血管等作用。已有研究表明在肢体缺血后，bFGF参与了缺血组织侧支血管的形成，而bFGF是否也参与了脑梗死后软脑膜血管与闭塞大脑中动脉侧支吻合的形成，目前仍未有研究。MMP-9的释放和激活可造成血脑屏障的损害，从而导致脑水肿和脑出血，此外它也是血管再生过程中细胞外基质的重建所必需的因子。　　目的：探讨大鼠脑梗死后软脑膜血管的吻合对梗死灶的影响，进一步探讨软脑膜血管吻合及梗死灶面积的变化与bFGF、MMP-9的表达的变化及细胞凋亡的变化的关系。　　方法:　　1.实验分组及造模：SD大鼠64只，体重在250g-300g之间。随机分为4组，分别为脑梗死术后第1天组、第3天组、第7天组及假手术组四个组，每组动物16只。参照Longa线栓法制作大脑中动脉阻塞模型(MCAO)；假手术组除不插入栓线外，余操作步骤同脑梗死组。　　2.行为学检测：用Zea Longa评分方法对脑梗死组大鼠和假手术组大鼠进行神经功能评分，评价各组神经功能缺失情况。　　3. TTC染色评估脑梗死面积；乳胶灌注评估软脑膜血管吻合情况：分别在MCAO手术后第1天、第3天、第7天及在假手术术后第1天处死大鼠。将脑组织进行 TTC染色及乳胶灌注，观察梗死面积的变化和软脑膜血管的吻合情况。　　4. HE染色和嗜银染色观察脑组织病理学变化；bFGF、 MMP-9的免疫组化染色及TUNEL染色探讨软脑膜血管吻合对梗死灶面积的变化的影响的相关分子机制:分别在MCAO手术后第1天、第3天、第7天及在假手术术后第1天灌注固定大鼠，取脑，石蜡包埋后切片，片厚3μm。HE染色和嗜银染色观察脑组织的病理学变化。用免疫组织化学方法检测梗死灶周边皮质 bFGF的表达及梗死灶中MMP-9的表达。用TUNEL方法检测梗死灶周边皮质细胞凋亡情况。　　结果：　　1.除假手术组外，其余各组均出现了不同程度的神经功能缺损症状，神经功能评分结果分别为：1.88±0.62，2.44±0.63，1.75±0.68。其中神经功能评分在术后第3天最高，除脑梗死组3天组与7天组之间神经功能评分比较差别有统计学意义（P<0.05）之外，脑梗死组其他亚组之间神经功能评分比较差别无统计学意义（P>0.05）。　　2. TTC染色可以看到假手术组大鼠未见明显的梗死灶；脑梗死组大鼠均有不同程度的白色梗死灶。脑梗死组各亚组脑梗死面积百分比（％）分别为：30.05±0.49，32.01±4.09，24.24±2.56，其中脑梗死面积百分比（%）在术后第3天达到高峰。除脑梗死组1天组与脑梗死组7天组，脑梗死组3天组与脑梗死组7天组比较差异有统计学意义之外（P<0.05），其他各亚组之间脑梗死面积百分比比较差异无统计学意义（P>0.05）。乳胶灌注：在脑梗死大鼠术后第7天可见软脑膜血管与闭塞的大脑中动脉形成良好的吻合。　　3. HE染色示：假手术组和脑梗死组非缺血侧未见明显异常。脑梗死组：术后第1天，右侧大脑皮质梗死灶内可见组织结构疏松、细胞间隙增大，可见空泡和液化灶，正常的神经元数目明显减少，神经元变性坏死，细胞核固缩、碎裂；在术后第3天，梗死灶内细胞形态不规则，细胞核较大、不规则；在术后第7天梗死灶内的细胞形态多样，梗死灶内的细胞数目开始增加，在梗死灶内可见管径不一的再生血管，具有从软脑膜向梗死灶内生长的趋势。嗜银染色示：脑梗死组在术后第3天脑梗死灶开始出现再生血管；在术后第7天在脑梗死灶内可见大量不同管径的再生血管，再生血管的数目明显增多。　　4.假手术组大鼠梗死灶周边皮质bFGF阳性表达较少。脑梗死组各亚组大鼠梗死灶周边皮质bFGF阳性细胞的数量高于假手术组，脑梗死组各亚组大鼠梗死灶周边皮质bFGF阳性细胞数分别为：17.67±4.03，19.83±2.14，36.17±3.19，其中梗死灶周边皮质bFGF阳性细胞数在术后第7天达高峰；除了脑梗死组1天组与7天组、脑梗死组3天组与7天组之间比较差异有统计学意义（P<0.01）之外，脑梗死其余各亚组之间比较差异无统计学意义（P>0.05）。　　5.假手术组大鼠梗死灶皮质 MMP-9阳性表达较少。脑梗死组各亚组大鼠梗死灶皮质 MMP-9阳性细胞的数量高于假手术组，脑梗死组各亚组大鼠梗死灶皮质MMP-9阳性细胞数分别为：22.17±3.43，38.33±4.93，13.33±2.07，其中脑梗死组MMP-9阳性细胞数在术后第3天达高峰，脑梗死组各亚组之间两两比较差异有统计学意义（P<0.01）。　　6.假手术组大鼠脑组织中未见凋亡细胞。脑梗死组各亚组大鼠梗死灶周边皮质凋亡细胞的数量高于假手术组。脑梗死组各亚组大鼠梗死灶周边皮质凋亡细胞数分别为：94.60±9.48，143.67±17.37，74.33±4.97，其中脑梗死组术后第3天梗死灶周边皮质细胞凋亡达到高峰，脑梗死组各亚组之间 TUNEL染色阳性细胞数两两比较差异均有统计学意义（P<0.05）。　　结论：　　1.通过大鼠行为学检测、脑组织TTC染色、HE染色证实我们的MCAO模型制作成功且大鼠的神经功能评分变化与脑梗死面积的变化及脑梗死灶的病理变化有关。　　2. MCAO术后第7天神经功能的改善、脑梗死面积的缩小可能与软脑膜血管与闭塞的大脑中动脉形成良好的吻合后减少梗死灶周边皮质细胞的凋亡有关；在脑梗死术后第3天梗死脑组织肿胀，梗死面积增大，拟与MMP-9介导的脑水肿有关。　　3. bFGF的表达升高与促进软脑膜血管与闭塞大脑中动脉侧支吻合的形成有关。