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本研究选择了外源性激肽释放酶而不是腺病毒转染的激肽释放酶基因作为治疗药物。
目的:观察外源性激肽释放酶对实验性大脑皮层梗死后内源性神经干细胞增殖、迁移和分化的影响以及对梗死灶周血管再生的影响,并探讨脑梗死后血管再生和神经再生之间可能存在的关系。
第一部分分成体内实验和体外实验。
首先,采用易卒中型肾血管性高血压大鼠(stroke-prone renovascular hypertensive rats,RHRSP)72只,随机分为局灶性大脑皮层梗死+激肽释放酶治疗组(简称激肽释放酶治疗组)、局灶性大脑皮层梗死+溶剂对照组(简称溶剂对照组)和假手术对照组(每组24只),其中激肽释放酶治疗组和溶剂对照组分别于右侧大脑中动脉皮层支闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)后24h起连续2d或6d尾静脉注射激肽释放酶(0.5ml,1.6×10-2 PNAU/kg/d)或等量溶剂。假手术对照组仅暴露大脑中动脉而不凝闭。所有大鼠均腹腔注射5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU,Sigma-Aldrich,St.Louis,MO,USA,50mg/kg,每天两次)用以标记新增殖的细胞。分别在MCAO或假手术后3d、7d、14d和28d行神经功能评分后处死大鼠(每组每个时间点6只),测脑梗死灶体积,通过免疫荧光标记法检测各组大鼠在术后不同时间点梗死侧侧脑室下区(the subventricular zone,SVZ)BrdU+、BrdU+/DCX+和BrdU+/nestin+的表达,以及梗死灶周BrdU+、BrdU+/NeuN+、BrdU+/GFAP+的表达及梗死灶周血管密度的变化。
体外实验通过观察毛细血管样结构形成实验,进一步探讨KKS对血管形成的影响。将人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)株以4×109/m2。的细胞量接种于预涂有Matrigel的24孔培养板内进行培养,实验分三组:(1)正常对照(Control)组:仅含无血清的DMEM培养基(Gibco公司); (2)缓激肽(Bradykinin)组:加入不同浓度(1、10mmol/L)Bradykinin; (3)缓激肽+B2受体拮抗剂HOE-140组:含不同浓度的Bradykinin和B2受体拮抗剂HOE-140(10mmol/L)。然后置于37℃含5%CO2恒温培养箱内,6小时后观察各孔板中毛细血管样管腔结构的形成情况。
第二部分然后采用RHRSP48只,随机分成右侧MCAO组和假手术组(每组24只)。两组大鼠在MCAO或假手术后24h起连续2d或6d经腹腔注射BrdU(50 mg/kg,每天两次)用以标记新增殖的细胞。分别在MCAO或假手术后3d、7d、14d和28d处死大鼠(每组每个时间点6只),通过HE染色确定脑梗死灶定位,通过免疫荧光标记法检测两组大鼠在术后不同时间点手术侧丘脑VPN的NeuN+、OX-42+、BrdU+、nestin+、BrdU+/nestin+、BrdU+/NeuN+及nestin+/GFAP+的表达,以及手术侧丘脑VPN内血管密度的变化。
第三部分再采用RHRSP48只制作局灶性大脑皮层梗死模型,随机分成激肽释放酶治疗组(24只)和溶剂对照组(24只),分别于右侧大脑中动脉闭塞(MCAO)后24h起连续2d或6d尾静脉注射激肽释放酶(0.5ml,1.6×10-2 PNAU/kg/d)或等量溶剂。所有大鼠均腹腔注射BrdU(50 mg/kg,每天两次)用以标记新增殖的细胞。分别在MCAO或假手术后3d、7d、14d和28d处死大鼠(每组每个时间点6只),通过免疫荧光标记法检测两组大鼠在术后不同时间点手术侧丘脑VPN的NeuN+、OX-42+、BrdU+及nestin+的表达,以及手术侧丘脑VPN内血管密度的变化。
结论:
1.外源性激肽释放酶能促进大鼠大脑皮层梗死后神经功能的改善并促进内源性神经再生和梗死灶周血管再生。
2.肾性高血压大鼠大脑皮层梗死后同侧丘脑VPN内存在神经再生和血管再生现象。
3.外源性激肽释放酶能减轻大鼠大脑皮层梗死后同侧丘脑VPN的继发性损伤并促进VPN的细胞增殖。