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脑血管病是一种严重危害人类健康的疾病,已成为全球人类死亡的三大原因之一。其中因颈动脉狭窄性疾病引发的卒中占所有卒中的1/4~1/2。在美国几乎1/3的卒中来源于颈动脉狭窄,而在我国来源于颅外颈动脉狭窄的缺血性脑卒中的年发病率为120~180/10万,年病死率更是可达80~120/10万。目前颈动脉狭窄的治疗方法有药物治疗、手术治疗等。但就现在来看,重度狭窄颈动脉早期的血管重建能够有效的减少卒中的复发率,降低死亡率。虽然血管重建能解决以上问题,但血管重建之后的并发症例如神经认知功能障碍、严重的脑水肿、持续头痛、颅内出血,甚至死亡严重威胁患者生存状态。因此寻找有效的方法解决血管重建之后的并发症已成为一个亟待解决的问题。血脑屏障由胶质细胞、周细胞、血管内皮细胞和细胞外间隙组成,是一个介于血液和脑组织之间的复杂的系统,也是神经系统特有的结构。在血脑屏障结构和功能完整的情况下,血脑屏障可阻挡某些大分子物质通过并对血液和脑组织之间的物质交换进行严格的筛选。而在血脑屏障功能和结构遭到破坏时,血脑屏障通透性增高,脑水肿形成。血脑屏障正常通透性主要靠血管内皮细胞之间的紧密连接(Tight junction,TJ)来维持。而紧密连接主要有紧密连接蛋白ZO,occludin,跨膜蛋白,claudins和连接黏附分子(Juntional adhesion molecule,JAM)构成。其中occludin和claudin-5是形成紧密连接的关键蛋白。它们的表达和分布变化可导致血脑屏障的完整性发生变化。除此之外与血脑屏障的完整性密切相关的还有基质金属蛋白酶家族。其中MMP-2、MMP-9在基质金属蛋白酶家族中占有重要地位。它们主要作用是水解细胞基质和基膜的主要成分Ⅳ型胶原。已有研究证明MMP-2、MMP-9与血脑屏障结构和功能的变化有密切的关系,尤其MMP-9能够通过降解claudin-5和occludin等来调节血脑屏障的通透性。因此我们重点研究MMP-9、claudin-5和occludin与血脑屏障功能、脑水肿之间的关系,并进一步明确蛋白之间的相互作用。目前,在多种器官中,缺血后处理能够减轻缺血/再灌注带来的损伤。其方法是再灌注的早期快速的、间歇性的阻断血流进而改变血流的动力学水平。虽然以往的实验中我们已经证明缺血后处理能够阻止早期解除颈动脉狭窄所导致的神经元延迟性死亡,但缺血后处理对颈动脉狭窄解除后的大脑水肿和血脑屏障破坏的影响及其机制尚不清楚。实验目的:在大鼠重度颈动脉狭窄模型中探讨缺血后处理对颈动脉狭窄解除引起的脑水肿和血脑屏障破坏的影响及其作用机制。实验方法:通过两侧颈动脉与不锈钢微管绑定建立Wistar大鼠低灌注模型。缺血后处理步骤包括30秒缺血/30秒再灌注,循环三次。通过测量脑组织含水量对脑水肿的程度进行评估,并且通过检测伊文思蓝(EB)和荧光素钠(NaF)的在脑组织的含量来评估血脑屏障通透性的变化。分别用明胶酶谱分析和原位酶谱分析检测MMP-9的活性和定位。用免疫组织化学观察紧密连接蛋白claudin-5和occludin的分布。实验结果:(1)血脑屏障通透性研究显示颈动脉狭窄解除组与假手术组和狭窄组相比,脑组织含水量增加,EB、NaF在大脑中的浓度显著提高,但这种变化被缺血后处理减弱。(2)明胶酶谱和荧光原位明胶酶谱研究显示MMP-9主要分布在皮层并且颈动脉狭窄的解除能导致MMP-9活性的升高,但这种活性的升高能被缺血后处理显著抑制。(3)免疫组织化学揭示了缺血后处理提高了claudin-5和occlaudin的连续分布。(4)ELISA检测显示由于颈动脉狭窄解除导致MMP-9的表达上调,进行缺血后处理后以上变化减弱,但是颈动脉狭窄解除后claudin-5和occlaudin的表达下调,进行缺血后处理后这两种蛋白的表达上调。实验结论:缺血后处理是一种有效防止脑水肿和改善血脑屏障通透性的方法,并且能够在重度颈动脉狭窄的解除过程中应用。