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目的:脑血管疾病(Cerebrovascular disease,CVD)是目前严重危害人类健康的主要疾病之一,在我国每年死于脑血管病的患者多于心脏病及癌症患者,居于三大死因之首。缺血性脑血管病是威胁人类健康的常见病、多发病,具有高死亡率、高致残率及低治愈率的特点,因此本研究旨在寻找有效的治疗手段并阐明其作用机制,为临床治疗缺血性脑血管疾病提供一种可供选择的新思路及药物作用靶点,以提高缺血性脑血管病的治愈率,降低死亡率及致残率,改善缺血性脑血管病后患者的认知功能。方法:本研究通过体外细胞实验和体内动物实验两部分试图阐明天麻素在糖氧剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)条件下,对小胶质细胞的作用,并对天麻素干预下的脑缺血模型小鼠的认知功能改变作出评估。研究第一部分:体外培养小胶质细胞系(BV2细胞系),通过糖氧剥夺制备缺血缺氧体外细胞模型,模拟体内缺血性脑血管病的发病病理生理过程。通过乳酸脱氢酶细胞毒性检测试剂盒(LDH Cytotoxicity Assay Kit)、流式细胞仪Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测、激光共聚焦荧光免疫染色法(双染法)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、蛋白质印迹法等技术,观察小胶质细胞在缺糖缺氧环境中的细胞形态、功能改变,分析信号通路关键蛋白的改变,探讨天麻素在缺血性脑血管疾病中的作用机制,阐明缺血缺氧后细胞保护的可利用途径。研究第二部分,线栓法制备小鼠大脑中动脉闭塞动物模型,给予天麻素干预后,通过观察小鼠神经功能评分、脑梗塞率、脑水肿程度、脑组织大体形态及利用Morris水迷宫技术,评价天麻素改善缺血性脑血管疾病模型小鼠认知功能障碍的疗效,以为临床更好改善缺血后大脑功能的恢复提供更为确切的理论依据。结果:1.细胞体外实验:①不同浓度天麻素作用于BV-2细胞,24h后,LDH细胞毒性检测提示,不同浓度的天麻素对BV-2细胞的生长无明显毒性致死作用,细胞死亡率无统计学差异(P>0.05)。②给予BV-2细胞不同时间长度的OGD处理,细胞活性发生改变。与非OGD处理细胞相比,经过OGD处理的细胞死亡率明显上升,统计学上有显著差异(P<0.05)。OGD处理4h与OGD处理8h、12h、16h后的细胞死亡率间有统计学上的显著差异,但是8h、12h、16h的细胞死亡率无明显差异(P>0.05)。③BV-2细胞给予OGD 12h,细胞死亡率明显上升;细胞凋亡率明显上升;IL-1β、TNF-α浓度明显增多;IL-10浓度减少;BDNF表达减少;TNF-α表达增多;JNK、P-P38分子受激活,表达增加;P-JNK、ERK、P-ERK、P-38表达减少;与正常条件下培养的非OGD细胞相比,以上改变具有统计学差异(P<0.05)。给予天麻素预处理4h后,细胞死亡率有所下降;IL-1β、TNF-α浓度明显降低;IL-10浓度增高;BDNF表达增多;JNK、P-P38、P-38分子表达减;JNK、ERK、P-ERK表达水平上升;与非天麻素预处理的OGD组相比,具有统计学差异(P<0.05)。不同浓度的天麻素作用于小胶质细胞,其细胞的各种效应无统计学差异(P>0.05)。小结:细胞体外实验表明:①在生理条件下,天麻素对小胶质细胞无明显毒性作用。②随着缺氧时间的增加,小胶质细胞的死亡率随之上升。③在缺氧条件下,天麻素对小胶质细胞的存活具有保护作用,这种保护作用与降低细胞凋亡率有关。还能够提高细胞耐缺氧能力,且无明显药物剂量依赖关系。④天麻素对小胶质细胞具有双重作用:一方面可抑制有害细胞因子的分泌,另一方面可促进保护性细胞因子的分泌。⑤天麻素的双重作用与其可影响MAPK信号转导通路的多个蛋白表达密切相关。2.小鼠体内实验:①MCAO建模成功后可导致小鼠出现不同程度的神经功能受损;②假手术不对小鼠造成神经功能损害;MCAO建模成功后,小鼠出现明显的神经功能障碍,与假手术组相比,差异具有统计学差异(P<0.05);经天麻素干预后,小鼠神经功能障碍程度有所改善,与MCAO模型组相比,差异具有统计学差异(P<0.05);天麻素在缺血性脑血管疾病中可发挥脑保护作用。③假手术不对小鼠造成脑供血不足;MCAO建模成功后,小鼠脑组织发生大面积梗塞,与假手术组相比,差异具有统计学差异(P<0.05);经天麻素干预后,小鼠脑脑梗塞面积明显减小,与MCAO模型组相比,差异具有统计学差异(P<0.05);天麻素在缺血性脑血管疾病中可通过减低脑梗塞面积而发挥脑保护作用。④假手术不对小鼠造成脑水肿;MCAO建模成功后,小鼠脑组织明显肿胀,与假手术组相比,差异具有统计学差异(P<0.05);经天麻素干预后,小鼠脑水肿明显减小,与MCAO模型组相比,差异具有统计学差异(P<0.05);天麻素在缺血性脑血管疾病中可通过减轻脑水肿发挥脑保护作用。⑤假手术不对小鼠造成认知功能障碍;MCAO建模成功后,小鼠学习、记忆能力明显受损,与假手术组相比,差异具有统计学差异(P<0.05);天麻素能明显改善小鼠的学习、记忆能力,与MCAO模型组相比,差异具有统计学差异(P<0.05)。天麻素在缺血性脑血管疾病中可改善认知功能障碍。小结:小鼠体内实验表明:①线栓法MCAO模型用于建立缺血性脑血管疾病的动物模型,重复性好,脑梗塞范围稳定,是研究缺血性脑血管疾病的良好工具。②MCAO模型组小鼠神经功能显著受损,天麻素可减轻神经功能损伤。天麻素的脑保护作用与减少脑梗塞面积,减轻脑水肿相关。③MCAO模型小鼠学习、记忆能力显著受损,天麻素可改善MCAO后的认知功能障碍,显著提高学习、记忆能力。④天麻素是一种安全无毒性作用的药物,可作为改善缺血性脑血管疾病后认知功能障碍的药物。结论:1.OGD条件下,天麻素对小胶质细胞具有双重作用。一方面,天麻素能抑制小胶质细胞分泌损伤性的促炎症因子加重炎症反应;另一方面,天麻素能促进小胶质细胞分泌保护性的细胞因子减轻炎症反应。2.天麻素能改善缺血性脑血管疾病模型小鼠学习、记忆能力,可作为临床改善缺血性脑血管疾病后认知功能障碍的选择药物之一。