功能性电刺激对脑梗死大鼠脑部bFGF、EGF表达和神经干细胞增殖影响的研究

摘要

目的：建立“线栓法”大鼠脑梗死模型，观察FES治疗对脑梗死大鼠运动功能(行为学)恢复的影响。同时，观察大鼠脑梗死侧组织bFGF、EGF、Nestin的表达量，并对梗死侧SVZ和SGZ区内源性NSC数量的变化进行动态检测，从而探讨FES治疗促进脑梗死大鼠功能恢复的可能机制。rn 方法：清洁级成年Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠，体重(270±30)g。共造模成功108只大鼠，按电脑随机数字表的方法随机分为FES治疗组、安慰刺激组和假手术组(每组各36只)。FES治疗组、安慰刺激组大鼠以10％水合氯醛按0.4mg/kg体重剂量行腹腔注射麻醉，以Longa线栓法建立大鼠左侧大脑中动脉闭塞(MCAO)模型，之后再行FES治疗电极安置手术。于术后6h采用改良的Bederson标准对大鼠进行神经功能初步评分，选取神经功能评分为2～3分的大鼠纳入本研究。假手术组大鼠行相同切口，但不以栓线阻断左侧MCA的血流，作为正常对照。FES治疗组、安慰刺激组和假手术组又分为FES治疗基线组、3天组、7天组和14天组(每组各9只)。FES治疗组大鼠于造模术后3d开始FES治疗(每天1次，每次10min)，刺激参数为双向对称方波，频率30Hz，脉宽250μs，波升/波降为1s/1s，强度3mA，通断比为3s：5s；安慰刺激组连接FES治疗导线，但不予电刺激；假手术组不予特殊处理。各组大鼠手术或假手术后均分别置于普通笼内饲养(3～4只/笼)，笼内环境和饲养条件相同。于FES治疗基线、治疗第3d，7d，14d各时间点分别进行平衡木试验、转棒试验和网屏试验评定，随后处死取材，通过免疫组化观察大鼠梗死侧大脑海马齿状同和室管膜下区NSC巢蛋白(Nestin)表达附性的细胞数目，并采用免疫印迹法(westernblotting)和RT-PCR方法检测大鼠梗死侧脑组织bFGF、EGF、Nestin的蛋白和基因表达量。rn 结果：1.在FES治疗基线和治疗第3d、7d时，FES治疗组和安慰刺激组网的屏试验评分差异无统计学意义，但在FES治疗第14d时，FES治疗组大鼠的网屏试验评分优于安慰刺激组(P＜0.05)。在任何一时间点，FES治疗组和安慰刺激组在平衡木、转棒试验评分的差异均无统计学意义(P＞0.05)。rn 2.FES组大鼠梗死侧脑组织bFGF、EGF的蛋白表达量在FES治疗第3d时已经开始增加，治疗第7d时进一步升高，较安慰刺激组和假手术组差异有显著性意义(P＜0.05)，在治疗第14d时mRNA表达量较第7d时略有下降，但仍高于安慰刺激组和假手术组(P＜0.05)。rn 3.FES组大鼠梗死侧脑组织bFGF、EGF的基因表达量在FES治疗第3d时已经开始增加，治疗第7d时进一步升高，较安慰刺激组和假手术组差异有显著性意义(P＜0.05)，在治疗第14d时mRNA表达量较第7d时略有下降，但仍高于安慰刺激组和假手术组(P＜0.05)。基因表达量的变化趋势与蛋白量变化保持一致。rn 4.FES治疗组和安慰刺激组SGZ和SVZ区Nestin阳性细胞数在治疗第3d时增高，第7d时达到高峰，14d时有所下降，两组各时间点Nestin阳性细胞数均高于假手术组，差异具有显著性意义(P＜0.05)。FES治疗组第3dNestin阳性细胞数较安慰刺激组增高，差异无显著性意义(P＞0.05)，但在第7d、14d时差异具有显著性意义(P＜0.05)。Nestin阳性细胞数的变化趋势和bFGF、EGF的变化保持一致。rn 结论：1.FES治疗能促进脑梗死人鼠行为学的恢复。rn 2.FES 治疗能上调大鼠梗死侧脑组织bFGF、EGF、Nestin的表达量。rn 3.FES治疗能促机大鼠梗死侧脑组织SGZ和SVZ区内源性NSC的增殖。rn 4.FES治疗促进脑梗死大鼠行为学恢复的机制，可能与上调梗死侧脑组织bFGF、EGF、Nestin水平，进而促进内源性NSC增殖，参与神经重塑有关。