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不同时程重复吸氧预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护效应及长时程吸氧预处理对血脑屏障的影响

作　者: 康凯
导　师: 熊利泽；张西京
学　校: 第四军医大学
专　业: 麻醉学
关键词: 脑缺血再灌注损伤纯氧 SOD 血脑屏障 GFAP MMP9 IL-1β
分类号: R743
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

缺血性脑损伤由于其高死亡率和高致残率，严重威胁着人们的生命和生存质量，是医学研究的重点之一。目前虽然在救治措施上取得许多进展但多是缺血后的补救措施，并不能完全消除缺血/再灌注带来的损伤。因此如何有效地预防缺血性脑损伤就成为医学研究的重点之一，具有重要的临床意义，预处理产生“脑缺血耐受”现象的发现给预防缺血性脑损伤带来了希望。我们已有的实验表明，吸氧预处理可以显著地诱导“脑缺血耐受”的发生，是一种行之有效且简便易行和极具临床可操作性的的预处理方式，有着很好的临床应用前景。吸氧预处理是指在脑缺血前，持续地给动物吸纯氧。已证实吸纯氧24小时可以显著降低大鼠大脑中动脉阻塞（MCAO）引起的脑梗死容积和改善行为学。但是，不同时程的吸氧预处理效果却未曾探索，本课题的目的之一，就是寻求最佳时程的吸氧预处理，并研究其分子机制。另外，目前各种预处理实验都是诱导短时程的“脑缺血耐受”，我们想知道，如果反复多次给予动物吸氧预处理，是否可以像免疫接种那样，引起更长时程的“脑缺血耐受”？因此，本课题的第二个目的，就是研究目前尚为研究空白点的吸氧预处理诱导长时程“脑缺血耐受”的产生。第一部分不同时程重复吸氧预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤保护效应及其机制实验一不同时程重复吸氧预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤保护效应比较目的：针对吸氧预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的神经保护效应，寻找最佳的吸氧预处理方案。方法56只雄性SD大鼠，以吸氧时程不同，随机分为7组每组8只，对照组吸空气。吸氧预处理后MCAO采用线栓法，24h后行神经行为学评分，评分之后处死动物，并取大脑行TTC染色，测量脑梗死容积百分比。结果：吸100%O2、8h、1次/天，共3天组和吸100%O2、8h、1次/天，共1周组，Carcia评分分别为11(9-14)和12（10.5-14），明显高于对照组7（4-8）（P<0.01）；脑梗死容积百分比分别为（0.21±0.07）和（0.20±0.07），明显低于对照组（0.48±0.11）（P<0.01），而F组吸O2、1h、1次/天、2周，Carcia评分7（6-11），脑梗死容积（0.34±0.12）与对照吸空气组无统计差异。实验二不同时程重复吸氧预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注的脑组织超氧化物歧化酶（SOD）及丙二醛（MDA）的影响目的：通过MCAO后脑组织SOD及MDA的变化，进一步探求不同时程吸氧预处理产生脑保护的分子机制。方法：将24只雄性SD大鼠以吸氧时程不同，随机分为4组每组6只吸纯氧，预处理后MCAO，24h后行神经行为学评分后处死动物，取大脑，测缺血侧大脑SOD和MDA。结果：缺血侧：组2：吸O2 8 h 1次/天1周SOD数值（134.5±26.2）高于其他3组缺血侧其中和吸组1：O2 1h 1次/天1周（69.5±13.0）有显著差异；而MDA数值（4.3±0.58）低于其他3组缺血侧，其中和吸组1：O2 1h 1次/天1周（9.1±1.4）有显著差异，(P<0.01)。实验三吸氧预处理引起“脑缺血耐受”的持续时间。目的：观察吸氧预处理能否引起长时程的“脑缺血耐受”。方法：将40只雄性SD大鼠随机分为5组，均给予8h、1次/天，共1周的吸氧预处理，组Ⅰ：24h后，组Ⅱ：48h后，组Ⅲ：1周后，进行MCAO处理，组Ⅳ：1周后MCAO前24h强化一次预处理即吸纯氧8h，24h后神经功能学评分和脑梗死容积测定。结果：组Ⅰ、Ⅱ、ⅣCarcia评分分别为12(8-14)、12(7-14)、12(10.5-14)，与对照组6.5(4-8)相比显著增高(P<0.05)，组ⅢCarcia评分7(5-11)与对照组无差异。脑梗死容积比分别为：组Ⅰ（0.21±0.09）、组Ⅱ（0.22±0.10）、组Ⅳ（0.22±0.07），低于对照组（0.48±0.11）(P<0.05)，组Ⅲ脑梗死容积比（0.39±0.12），低于对照组，但无统计学差异。第二部分长时程吸氧预处理诱导“脑缺血耐受”对BBB的影响实验一伊文氏蓝染色观察长时程吸氧预处理对BBB通透性的影响。目的:进一步观察长时程吸氧预处理大鼠MCAO后,大鼠脑组织不同区域的BBB通透性改变情况。方法：14只雄性SD大鼠随机分为2组，每组7只，实验组吸纯氧，8h、1次/天，共1周，对照组吸空气，MCAO后24h行神经行为学评分，然后尾静脉注射伊文氏蓝，2小时后，用生理盐水经心脏灌流冲洗取脑，每组各5只匀浆，检测伊文氏蓝含量；另外每组各2只脑冰冻切片，在荧光显微镜下观察血脑屏障开放情况。结果：脑缺血侧，实验组EB含量（9.15±1.53）明显低于对照组(16.45±4.38)，有统计学差异(P<0.05)；非缺血侧，实验组EB含量（1.95±1.05）高于对照组（1.48±1.41）。荧光显微镜观察，大鼠脑内缺血区域充满EB，实验组的缺血区域低于对照组；而在非缺血区，包括健侧大脑，EB显示的红色斑块在实验组要多于对照组。实验二：长时程吸氧预处理致大鼠脑GFAGFAP、MMP9和IL-1β的变化目的：用免疫荧光的方法观察长时程吸氧预处理大鼠脑GFAP MMP9及炎性因子IL-1β的变化，探讨产生脑保护的机制。方法：雄性SD大鼠，10只，随机分为2组，每组5只，实验组吸纯氧，8h、1次/天，共1周，对照组吸空气，MCAO后24h，对脑组织切片进行免疫荧光染色，观察半暗带纹状体皮质区三种分子的表达，Image-ProPlus6.0计算高倍镜下阳性细胞所占像素面积。结果：GFAP：吸氧组（898220±131）高于对照组（163897±450）；MMP9：吸氧组（172414±150）低于对照组（441032±210）；IL-1β：吸氧组（239692±399）低于对照组（594664±520）。结论：1.吸纯氧预处理8h、1次/天、一周对大鼠局灶性脑缺血损伤保护效果优于其它时程的吸氧的预处理。2.吸纯氧预处理8h、1次/天、一周对大鼠局灶性脑缺血损伤的神经保护效应随时间延长减弱，一周后该效果消失，如强化一次预处理又出现同样保护效果。3.长时程吸氧预处理可使MCAO大鼠缺血侧血脑屏障通透性减弱，但非缺血侧通透性有部分升高。4.长时程吸氧预处理使MCAO大鼠脑组织MMP9表达减低，脑内炎症因子IL-1β释放减少，GFAP阳性细胞表达增高，从而降低血脑屏障通透性。

全文目录

缩略语表  6-8
中文摘要  8-12
Abstract  12-18
前言  18-19
文献回顾  19-31
第一部分不同时程重复吸氧预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤保护效应及其机制  31-47
  实验一不同时程重复吸氧预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤保护效应比较  31-39
    1. 材料  31-32
    2. 方法  32-35
    3. 实验计划和动物分组  35-36
    4. 结果  36-39
  实验二不同时程重复吸氧预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注的脑组织超氧化物歧化酶（SOD）及丙二醛（MDA）的影响  39-42
    1. 材料  39
    2. 方法  39
    3. 实验计划和动物分组  39-40
    4. 结果  40-42
  实验三吸氧预处理引起“脑缺血耐受”的持续时间  42-47
    1. 材料  42
    2. 方法  42
    3. 实验计划和动物分组  42-43
    4. 结果  43-44
    5. 讨论  44-47
第二部分长时程吸氧预处理诱导“脑缺血耐受”对BBB 的影响  47-54
  实验一伊文氏蓝染色观察长时程吸氧预处理对BBB 通透性的影响  47-49
    1. 材料  47
    2. 方法  47
    3. 实验计划和动物分组  47-48
    4 结果  48-49
  实验二长时程吸氧预处理大鼠脑GFAP、MMP9和IL-1β的变化  49-54
    1. 材料  49
    2. 方法  49
    3. 实验计划和动物分组  49-50
    4. 结果  50
    5. 讨论  50-54
小结  54-55
参考文献  55-66
附录  66-69
个人简历和研究成果  69-70
致谢  70

不同时程重复吸氧预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护效应及长时程吸氧预处理对血脑屏障的影响

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