缺血后处理对脑缺血再灌注损伤大鼠的脑保护作用及其最佳时间窗的探讨

摘要

目的：探讨缺血后处理(ischemic postconditioning IP)对大鼠局灶性脑缺血再灌注(ischemia and reperfusion I/R)神经保护作用的最佳时间窗。
　　 方法：实验分组：80只雄性SD大鼠，体重250~300g，随机分5组(n=16)。假手术组；对照组：单纯缺血再灌注； IP=15s、30s、1min组，反复三次缺血再灌注。上述80只大鼠经再灌注24h后行神经功能障碍评分。而后其中20只（每组随机取4只）大鼠行Morris水迷宫测定，20只（每组随机取4只）大鼠取大脑后染色确定脑梗死容积百分比，其余40只运用组织原位标记凋亡细胞检测海马CA1区细胞凋亡，HE染色观察海马CA1区神经元形态学变化，免疫组化法观察海马CA1区TNF-α、APP(amyloid precursor protein，APP)表达的变化。
　　 结果：
　　 1、神经功能障碍评分：假手术组大鼠未见神经功能损害，缺血各组动物均表现出一定神经功能障碍。IP=15s、30s、1min组神经功能评分明显优于对照组(P＜0.05)，其中IP=15s、30s组NDS小于IP=1min组(P＜0.05)。
　　 2、大鼠水迷宫空间学习记忆能力测定：缺血再灌注组大鼠较假手术组逃避潜伏期明显延长(P＜0.01)。IP=15s、30s、1min组较对照组逃避潜伏期缩短，其中尤以IP=15s和IP=30s组逃避潜伏期最短(P＜0.05)，各组大鼠游泳速度无明显差别。观察大鼠运动轨迹，大鼠在第一象限（平台所在象限）互动时间占总时间的百分比，对照组和IP=1min组所花时间百分比明显少于其他各组，IP=15s、30s和对照组比较有统计学意义(P＜0.05)。
　　 3、大鼠脑梗死体积变化：假手术组无肉眼可见的梗死灶形成，缺血再灌注组大鼠均表现不同程度的梗死灶形成。IP组大鼠脑梗死体积显著低于对照组(P＜0.05)。IP=1min组脑梗死体积大于IP=15s、30s组(P＜0.05)。
　　 4、HE染色：假手术组，海马CA1区可见神经元呈层状分布，各层细胞数量较多，形态完整。对照组可见较大梗死灶，神经元结构消失，排列紊乱，细胞数量减少，核固缩，深染胞体缩小。IP=15S，IP=30S组正常结构略有消失，胞核固缩，深染细胞较少。IP=1min组可见梗死灶（小于对照组），神经元存在，排列紊乱，细胞数量减少，部分细胞出现核固缩、深染。
　　 5、凋亡细胞的表达：假手术组海马CA1区偶可见极少数凋亡细胞。对照组与假手术组、IP各组相比可见较多的阳性细胞。与对照组相比，IP各组凋亡细胞明显减少(P＜0.05)。其中IP=15s、30s组CA1区凋亡细胞的表达最低(P＜0.05)。
　　 6、免疫组织化学研究：(1)TNF-α假手术组海马CA1区可见极少数TNF-α阳性细胞散在分布，对照组海马CA1区可见大量TNF-α阳性细胞，TNF-α阳性细胞与假手术组相比有明显统计学差异(P＜0.01)，IP=15s、30s，Imin组与对照组比较，可见海马CA1区TNF-α阳性细胞明显减少(P＜0.05)。IP=15s、30s组TNF-α阳性细胞表达低于IP=1min组(P＜0.05)。(2)APP假手术组偶有表达，对照组较假手术组、IP各组海马CA1区APP表达增加。IP=15s、30s组APP平均光密度值明显低于IP=1min组(P＜0.05)，对大鼠局灶性脑缺血损伤保护作用的最佳时间窗为15s、30s缺血再灌注。
　　 结论：IP可明显改善大鼠缺血再灌注后神经功能的减退，缩小脑梗死体积，减少海马CA1区TNF-α、APP及细胞凋亡的表达。大鼠局灶性脑缺血损伤保护作用的最佳时间窗为15s、30s缺血再灌注。