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随着世界人口老龄化,脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)的发病率逐年升高,引起了世界各国人们的关注[1]。脑血管病是危害人类健康的主要疾病,具有发病率、死亡率、致残率高三大特征[2],在我国是死亡及致残的重要原因。据有关统计估计,我国脑卒中发病l50万/年,75％致残,其中40％重残[3]。目前无论是脱水降颅压、营养神经、调节血压等内科治疗方法,还是开颅手术清除血肿、开瓣减压、脑室引流等外科方法都不能有效地降低致死率和致残率。因此对脑出血的病理机制进行研究有着重要的意义[4]。 目前对脑出血损伤机理的研究大多集中在对脑出血中血肿、水肿,对于脑出血后抑制性氨基酸及其受体和转运体变化方面的研究还很少见到报道。GABAA受体(GABAAR)是配体门控离子通道超家族成员之一,主要负责神经突触间的抑制性信号传递[5]。GABA转运体(GABA transporter,GAT)位于神经元和胶质细胞上,能够快速摄取突触间隙和细胞外液的GABA,以终止GABA对突触后膜受体的作用,结束GABA的突触传递过程[6]。 在人类,纹状体主要功能为自主运动的控制。同时它还参与记忆、情感和奖励学习等高级认知功能。纹状体的病变可导致多种运动和认知障碍,目前也是研究的热点。但是也没有见到纹状体损伤与脑出血后的神经损伤和运动障碍关系的报道。 本实验室前期研究成果发现:(1)实验性脑出血大鼠海马内Glu、GABA含量发生相应变化,可能是由于其代谢酶GAD、GABA-T活性的变化而引起的;(2)通过免疫组化检测炎症因子肿瘤坏死因子(TNF-α)和IL-1β的表达变化,发现在脑出血大鼠脑组织中TNF-α和IL-1β都有大量表达[7]。 研究方法及目的:本实验采用给试验大鼠尾状核注射胶原酶+肝素钠复制脑出血动物模型,用GABAAR的激动剂(GABA)和拮抗剂(bicuculline)作用于脑出血模型大鼠,分假手术、ICH模型组、GABA组和荷包牡丹碱(bicuculline)组四组,采用HE染色对大鼠脑内纹状体部位神经细胞的形态变化、用高效液相色谱仪(high performance liquid chromatography,HPLC)对神经递质兴奋性氨基酸(excitability amino acid,EAA)/抑制性氨基酸(inhibitory amino acid,IAA)的动态平衡、用免疫组化法对GABAARα1与GAT-1变化进行研究,以期待对GABAAR通道在脑出血中的作用、对GABAAR和GAT与脑出血损伤的关系、对脑出血神经损伤机制、对纹状体与脑出血后神经损伤和运动障碍的关系、对“兴奋毒性损伤学说”进行探讨、论证和完善,为脑出血的治疗提供依据。 研究结果: 1.模型组和bicuculline组中大鼠大脑出血情况明显加重,其中bicuculline组大鼠脑组织出现大面积坏死;而GABA组大鼠与模型组及bicuculline组相比较脑出血情况明显改善,HE染色后观察神经元细胞及纹状体细胞的损伤都有显著性缓解。 2.用HPLC检测各组大鼠脑组织主要氨基酸类神经递质含量后发现,模型组和bicuculline组脑组织中谷氨酸含量比假手术组显著升高;GABA组谷氨酸含量与模型组和bicuculline组比较有显著性下降,GABA含量有显著性升高。 3.用免疫组化方法检测各组大鼠脑组织GABAARα1与GAT-1的变化发现，bicuculline组中GABAARα1阳性细胞数与假手术组比较明显减少,而GAT-1却明显增加;GABA组中GABAARα1阳性细胞数与假手术组比较有所增加,而GAT-1变化不明显。 结论本试验结果发现脑出血后血肿形成后的占位效应,导致局部脑组织缺血、缺氧,进而导致细胞膜通透性改变,Ca2+大量流入细胞内,兴奋性氨基酸谷氨酸增加,GABAAR表达减少,GAT-1表达增加,EAA/IAA平衡被破坏,加重神经毒性损伤,神经细胞及纹状体受损。而GABA能增加脑组织中抑制性氨基酸含量,增加GABAAR的表达,激活Cl-通道,Cl-内流,使细胞膜超极化,产生抑制性突触后电位,抑制突触后神经元兴奋性,保护脑组织神经细胞。