外周循环内皮祖细胞的数量对大鼠脑创伤后血脑屏障的通透性及学习记忆的影响

摘要

目的:观察大鼠脑创伤后血脑屏障通透性改变的规律，探讨外周循环内皮祖细胞的数量增加对大鼠脑创伤后血脑屏障通透性及学习记忆的影响。
　　 方法:健康成年Wistar大鼠随机分为对照组、假手术组、创伤组和治疗组。采用液压打击创伤性脑损伤模型。治疗组大鼠在打击前连续5天腹腔注射G-CSF（50ug·kg-1·d-1），停药后2d复制模型。EB定量采用检测大鼠皮质及海马光密度值，从标准曲线和方程上查得EB含量并计算结果：脑组织的EB示踪通过荧光显微镜观察。脑组织含水量的测定采用干湿重法。应用CD34/CD133双阳性标记方法标记内皮祖细胞，应用流式细胞仪进行测定。应用免疫组织化学的方法测定CD34+微血管密度。应用Morris水迷宫评价大鼠的学习记忆功能。
　　 结果:1、大鼠颅脑损伤后BBB通透性的改变：创伤组大鼠伤后2h损伤侧皮层及海马的EB浓度与对照组比较明显增高（P<0.05），于4h达高峰，6h有所下降，12h达峰底（仍明显高于正常组，P<0.05），24再次升高，于72h出现第二次高峰，皮层区明显低于4h（P<0.05），而海马区与4h相比无明显差异（P>0.05），于120h再次下降，168h均接近对照组（P>0.05）。2、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）对大鼠TBI后皮层及海马BBB通透性的影响：治疗组大鼠TBI后2h、4h、6h和12h损伤侧皮层及海马的EB含量较创伤组无明显差异（P>0.05）：于伤后24h、72h、120h较创伤组明显下调（P<0.05）。3、EB示踪的脑组织荧光显微镜观察结果：创伤组大鼠脑损伤灶周围于TBI后2h红色荧光颗粒明显浓染，于4h为著，6h变浅，12h最浅，24h再次出现浓染，于72h出现第二次染色高峰，于120h再次下降，168h接近对照组；治疗组大鼠于伤后24h、72h、120h较创伤组荧光染色明显下降。4、大鼠脑组织含水量的变化：创伤组大鼠伤后2h脑组织含水量较对照组增加（P<0.05），4-24h逐渐呈上升趋势，于72小时达高峰，120h明显下降，168h基本恢复正常，对侧脑组织与对照组比较无明显差异（P>0.05）。治疗组大鼠伤后24-120h较创伤组明显下调（P<0.05）。5、大鼠外周循环EPCs的变化：创伤组大鼠伤后2h外周循环中EPCs较对照组明显下降（P<0.05），4h开始回升，于6～12h较对照组明显增加（P<0.05），24h有所下降，于72h后接近正常水平；治疗组大鼠伤后2h～72h较创伤组明显增加（P<0.05），120h后接近正常水平。6、CD34+微血管密度检测结果：创伤组大鼠损伤侧损伤灶周围皮层及海马齿状回区伤后72h有所增加，与对照组相比有明显差异（P<0.05），一直持续至168h；治疗组大鼠伤后24h有所增加，72h达高峰，与创伤组比较有明显差异（P<0.05），持续至168h。7、定位航行实验结果：创伤组大鼠1-5d的逃避潜伏期和游泳距离较对照组明显延长（P<0.05）。治疗组大鼠2-5d逃避潜伏期与游泳距离较创伤组明显缩短（P<0.05）。8、空间探索实验结果：创伤组大鼠目标象限百分比低于对照组（P<0.05）：治疗组大鼠目标象限百分比较创伤组明显增加（P<0.05）。
　　 结论:1、大鼠TBI后损伤灶周围皮质及海马存在BBB的开放，BBB的开放呈双相性；2、大鼠TBI后BBB破坏，脑组织的含水量增加，是导致继发性脑损伤的重要因素之一。3、EPCs参与了TBI后BBB的修复，增加外周循环的EPCs能够有效的修复BBB，降低脑水肿。4、大鼠TBI后BBB通透性增加，脑组织含水量增加导致继发性脑损伤是TBI后出现学习记忆功能障碍的重要原因。5、增加外周循环EPCs的数量，可以有效地减轻继发性脑损伤，从而改善学习记忆功能。