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背景:蛛网膜下腔出血(subarachnoidhemorrhage,SAH)是一类动脉瘤破裂引起的致命的脑血管疾病,具有极高致死率和致残率。目前研究发现早期脑损伤(early brain injury,EBI)才是影响SAH患者高致死率和致残率的主要原因。EBI是指SAH发生后72小时内发生的脑损伤,对SAH患者预后有重要影响。EBI过程中脑内会发生一系列复杂的病理生理改变,包括颅内压升高,脑灌注压降低,脑血流量降低及全脑缺血等。这些因素可以促发二次脑损伤,包括炎性反应、血脑屏障破坏、细胞凋亡以及氧化应激等,其中炎症反应被认为是造成早期脑损伤的主要原因,临床研究证实脑脊液中炎性因子增多对SAH患者神经功能障碍及预后有很大的影响,进一步的基础研究也表明炎症会促进神经细胞凋亡,还能损伤血管内皮细胞而使血脑屏障破坏,从而加重脑水肿。查阅相关文献,我们发现SAH发生后,中性粒细胞在炎症反应中扮演着重要的角色。炎症可促进中性粒细胞等对血管内皮的粘附,迁移入脑实质,进一步加重炎症反应,并且使血液粘滞度升高,降低脑血流量,加重脑损伤。此外,炎症反应发生后,中性粒细胞是所有炎性细胞中最先浸润到脑组织的,浸润的中性粒细胞释放炎性因子及朊酶类物质,触发氧化应激,破坏血脑屏障,损伤神经细胞,导致较严重的脑损伤。前颗粒蛋白(progranulin,PGRN)是一类高度糖基化的富含半胱氨酸的生长因子,其基因在人体内定位于常染色体17q21、32。PGRN在人体内广泛分布,在中枢神经系统中,PGRN主要表达于神经元和小胶质细胞,在星形胶质细胞及室管膜细胞内几乎不表达。大量研究证实PGRN具有多种生物学作用,包括调节细胞生长,胚胎发育,组织修复及调节炎性反应等。近来,PGRN的抗炎作用已经在多种疾病中得到了证实,包括急性肺损伤、中枢神经系统代谢性疾病及脑缺血等。PGRN可以通过下调促炎因子,上调抗炎因子起到抗炎作用,从而缓解脑损伤。此外,研究发现相比野生型小鼠,将PGRN敲除可加剧小鼠的炎性反应。方法:本课题从临床研究出发,收集了 43例SAH患者脑脊液和4例关节置换患者脑脊液(对照组),通过酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测患者脑脊液中PGRN、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、白介素 1β(interleukin-1β,IL-β)和肿瘤坏死因子 α(tumornecrosis factor-α,TNF-α)的表达水平。随后在基础研究部分,我们首先通过建立大鼠SAH模型,采用western blot、免疫组化及免疫荧光的方法观察PGRN的表达水平与细胞定位情况。根据PGRN的表达情况,我们选择于SAH后30分钟侧脑室注射人源外源性PGRN或等量的磷酸缓冲盐溶液(phosphate-buffered saline,PBS),并于SAH后24小时处死所有大鼠。通过行为学评分及脑水含量检测探讨PGRN对EBI是否有保护作用。为明确PGRN对EBI确切的保护机制,我们通过western blot检测 MPO、Nuclearp65、ZO-1、MMP-9、bcl-2 及 caspase-3 的蛋白表达;免疫组化检测MPO的表达;ELISA检测下游炎症因子(IL-1β、TNF-α)的变化;伊文氏蓝检测血脑屏障通透性的变化;TUNEL染色和尼氏染色观察神经细胞的凋亡。结果:临床研究结果表明SAH后患者脑脊液内PGRN的表达水平降低,并于1～3天降至最低,之后呈上升趋势;而炎症相关因子MPO、IL-β及TNF-α的表达水平升高,并于1～3天升至最高,之后呈下降趋势。基础实验结果显示SAH发生后PGRN在大鼠颞叶皮层的表达水平显著降低,且其表达水平与时间相关,于SAH后1天时降至最低。此外,PGRN主要可见于神经元和小胶质细胞,在星形胶质细胞几乎不可见。通过侧脑室注射外源性PGRN我们发现SAH发生后PGRN可减轻脑水肿,缓解神经功能损伤及减少神经细胞的凋亡,起到改善EBI的作用。同时,PGRN可以通过抑制中性粒细胞的浸润起到减轻炎性反应的作用。结论:SAH发生后PGRN在患者脑脊液及大鼠大脑皮层的表达水平均降低。此外,大鼠侧脑室注射外源性人源PGRN可以通过抑制中性粒细胞浸润,发挥减轻炎性反应的作用,从而改善EBI。同时,PGRN可以缓解血脑屏障的破坏和减轻神经细胞凋亡。