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目的:脑卒中,中医称为中风,是仅次于心肌梗塞的第二大死因,占全球死亡人数的9%,也是全球成人残疾的第三大原因。现代医学对缺血性卒中最有效的治疗方法是血栓溶解。通过解除脑组织缺血、缺氧的不良状态,从而控制缺血性损伤的发展以及进一步恢复损伤组织器官。然而,通过这种再灌注会促进核心区域中严重的血管和脑组织继发损伤。本实验以大鼠大脑中动脉缺血再灌注(MCAO/R)模型模拟急性缺血性脑卒中,研究芳香开窍药配伍活血、利水复方(以下简称综合组)对急性期脑卒中脑水肿的保护作用。并通过转录组学分析,探讨药物对缺血再灌注损伤的保护机制和潜在靶点,为中药的开发与利用提供依据。方法:1.建立大鼠MCAO/R模型,设定模型和不同给药组,对大鼠脑缺血再灌注前和处理前进行神经功能缺失评分,统计大鼠死亡率,TTC染色法确定缺血再灌注损伤大鼠的脑梗死范围。2.建立大鼠MCAO/R模型,设定模型和不同给药组,分别称量大鼠脑的干、湿体重,计算脑含水量,并用激光散斑血流成像仪检测脑血流的变化。3.建立大鼠MCAO/R模型,设定模型和不同给药组,采用荧光定量PCR检测大鼠脑组织半暗带中AQP4、NKCC1 m RNA表达,Western Blot检测大鼠脑组织半暗带中AQP4、Claudin-5、Occludin、ZO-1蛋白表达。4.建立大鼠MCAO/R模型,设定模型和不同给药组,通过高通量芯片研究大鼠脑组织半暗带转录基因,并筛选差异基因,分析相关通路。5.建立大鼠MCAO/R模型,设定模型和不同给药组,采用荧光定量PCR验证大鼠脑组织半暗带中相关差异表达的基因。结果:1.脑缺血再灌注损伤后,大鼠神经功能缺损明显,大脑中动脉供血区出现明显的脑梗死灶,脑肿胀也较明显。利水复方组(简称利水组)和综合组中剂量(简称综合-M组)可改善大鼠神经功能损伤,减少脑梗死范围百分比和脑肿胀百分比,降低大鼠脑缺血再灌注损伤的死亡率。2.脑缺血再灌注损伤后,利水组和综合-M组均能有效的降低大鼠脑含水量,改善脑缺血部位的血流量。3.脑缺血再灌注损伤后,利水组和综合-M组均可降低AQP4的表达,并增加Claudin-5表达,改善急性脑缺血再灌注后脑水肿形成和血脑屏障的通透性。4.通过芯片数据,与缺血再灌注模型组相比,假手术组的差异表达基因数有9099个,占检测基因总数的34.94%,其中上调4188个,下调4911个;利水组的差异表达基因有417个,占检测基因总数的1.59%,其中上调251个,下调166个;综合-M组差异表达的基因有423个,占检测基因总数的1.61%,其中上调215个,下调208个。通过对差异基因进行GO分析和KEGG信号通路分析,缺血再灌注损伤主要与Toll样受体信号通路、TNF信号通路、神经配体受体相互作用、趋化因子信号通路、甲状腺激素信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路,凋亡等通路有关。其中利水组和综合-M组对脑缺血再灌注损伤的保护作用可能与甲状腺激素信号通路有关。5.脑缺血再灌注损伤后,大鼠脑组织缺血半暗带中DIO3表达水平显著上调,SLC22a6表达水平显著下降,而在给予利水组、综合-M组药后,可显著抑制甲状腺素5-脱碘酶编码基因DIO3 m RNA的上调和有机阴离子转运蛋白SLC22a6 m RNA的下降。上述结果与芯片结果一直。通过蛋白-蛋白相互作用分析工具STRING分析表明,AQP4、Claudin-5、DIO3三者处在共同相互作用网络之中,进一步证实芯片结果的可靠性和脑缺血再灌注生物学功能性。结论:在大鼠大脑中动脉缺血再灌注模型中,我们发现利水组和综合-M组能降低大鼠死亡率,减少急性期脑缺血再灌注引起的脑梗死体积以及半球肿胀百分比,改善神经功能。在机制上,利水组和综合-M组减轻大鼠脑含水量和维护血脑屏障稳态的作用,可能与下调AQP4表达、上调Claudin-5和ZO-1表达相关。利水组和综合-M组对脑缺血再灌注损伤的保护作用可能也包含了甲状腺激素信号通路。总之,利水组和综合-M组可能通过抑制DIO3表达,从而抑制AQP4以及促进Claudin-5表达,起到急性期脑卒中脑水肿的保护作用。