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脑梗死是人类常见的脑血管疾病,目前研究认为脑梗死后病灶周围组织的病理变化是一系列复杂的级联反应,其中包括细胞骨架的降解、神经元凋亡的发生、星形胶质细胞的增生及微血管的反应等.近几年来,有关脑梗死的上述病理变化在实验动物身上的研究已得到世界公认,但这些病理变化在人体上研究得很少,且对这些病变过程中的一些环节进行干预可改变脑梗死的进程和预后,因此我们利用人脑梗死后的尸检标本,对脑梗死周围组织病理变化进行研究,以期指导临床治疗,改善脑梗死的预后.第一部分实验利用人脑梗死后尸检脑标本10例,采用常规HE染色和免疫组化染色方法,研究人脑梗死后病灶周围组织的经时病理变化.以Bcl-2标记神经细胞、以GFAP标记星形胶质细胞、以CD31、F-Ⅷ标记微血管.结果发现脑梗死后以梗死灶为中心,按照组织损伤程度由内到外分为4个区(0~3区),其中2区为半暗带区,40﹪以上的神经元和星形胶质细胞形态基本正常,随缺血时间延长,星形胶质细胞增生明显,形态正常神经元的数量减少;3区神经元形态及数量正常,星形胶质细胞反应性增生.GFAP在0区和1区表达很少,2区其随缺血时间延长阳性细胞数增多,3区早期即有星形胶质细胞的簇样增生.Bcl-2在0区无表达,1区表达较少,2区于缺血后8h开始出现,23h达高峰,之后开始下降.CD31和F-Ⅷ在0区无表达,1区可见少量表达,2区和3区随缺血时间延长表达持续升高.结论:人脑梗死后在半暗带区23h前GFAP和Bcl-2表达呈正相关;23h后呈负相关.2区是临床需要积极抢救的区域,并可应用干预因素上调Bcl-2表达缩小梗死面积;脑梗死后涉及星形胶质细胞和微血管的反应性增生,在缺血后期GFAP、CD31 F-Ⅷ广泛表达,两者在组织损伤修复重建过程中起重要作用.第二部分实验另用人脑梗死后尸检脑标本46例,采用HE染色和免疫组化染色法研究脑梗死后星形胶质细胞增生、活化的机制.采用GFAP和cyclinD1两个指标,观察其在脑梗死后周围组织的动态变化.结果:脑梗死后2h病灶周围组织GFAP表达开始增加,3~5d表达明显增强,7~15d表达增加到高峰,以后有所回落,19d时仍高于正常水平;cyclinD1阳性反应在脑梗死2h开始增强,3~5d数量增多,7~15d达高峰,随后表达呈下降趋势,19d时仍比对照组高,二者消长规律一致.结论:星形胶质细胞在脑梗死后15d内异常活化并与神经元的存活密切相关;脑梗死使星形胶质细胞出现细胞周期的改变;cyclinD1参与了脑梗死后星形胶质细胞的增生与活化.第三部分实验选取46例因脑梗死而死亡的尸检脑标本,应用HE染色来观察海马CA1区神经元形态变化,应用Caspase-3免疫组化染色,Caspase-3 mRNA原位杂交来测定人脑缺血后Caspase-3的表达情况;用末端脱氧核糖核酸转移酶介导的缺口末端标记(TUNEL)法标记DNA断端从而确定凋亡神经元;用微管相关蛋白-2(MAP-2)的脱失程度来反映神经元的受损程度.结果:海马CA1区,缺血8 h可检测Caspase-3免疫组化染色的阳性细胞(8.05个/高倍视野),24h达高峰(24.85个/高倍视野);Caspase-3 mRNA原位杂交阳性表达始于4h(6.75个/高倍视野),16h达高峰(17.60个/高倍视野);二者均在72h后呈明显下降趋势.缺血24h,可检测到TUNEL阳性细胞,持续至72h.MAP-2免疫活性下降早在4h即可检测到,之后持续下降,至72h几无阳性表达细胞.72h前,Caspase-3 mRNA与TUNEL呈正相关,相关系数为0.721(P<0.05);Caspase-3mRNA与MAP-2呈负相关,相关系数为0.857(P<0.05).结论:4~16h,受损神经元形态基本正常;24~48h细胞凋亡特征明显;72h后,几乎所有神经元形态呈现严重病理变化.提示人脑局灶性缺血海马神经元发生一系列形态学变化,其演变规律与凋亡促进因子Caspase-3有密切相关性.