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低强度皮层电刺激对促进大鼠局灶性脑缺血后神经功能恢复的影响

作　者: 周琴
导　师: 李承晏
学　校: 武汉大学
专　业: 内科学
关键词: 线栓法 SD大鼠 MCAO 皮层下梗死行为学评价皮层电刺激行为学测试 NeuN MAP2
分类号: R743.3
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

第一部分目的：用多种行为学评价方法评价SD大鼠大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)后出现的两种不同类型的脑梗死：皮层梗死和皮层下基底节区梗死的行为学差异。方法：成年雄性SD大鼠33只,线栓法制作MCAO模型,栓塞120分钟后拔出线栓。术后选取Bederson评分为1-3分的大鼠进行磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)扫描,根据脑梗死部位不同,将大鼠分为:皮层下基底节区梗死组(restricted to the basal ganglia,BG组,n=12)、皮层梗死组(皮层或皮层和基底节区梗死,include cortex or cortex and basal ganglia,CBG组,n=11)。另外,Bederson评分为0分的大鼠经MRI扫描确认无梗死灶之后,作为未出现梗死灶(no infarction,NI组,n=10)的对照组。监测所有大鼠的体重变化,并采用横木行走、转棒、足失误、前肢放置和前肢使用不对称测试等多种行为学评价方法,评价各组大鼠MCAO术后第1、2、3、4、5、6周的神经功能缺失症状。所有数据采用重复测量的方差分析,用SPSS13.0进行统计学分析。结果：尽管MRI下观察到基底节区发生局灶性梗死,但BG组大鼠在所有的时间点上,均未表现出明显的神经功能缺失症状,无论在体重百分比还是在各项神经功能评价中,与NI组大鼠相比均无统计学差异(P＞0.05)。而脑梗死部位包括了皮层的CBG组大鼠则出现持久的神经功能缺失症状,在各项神经功能评价中,CBG组大鼠的神经功能缺失症状均较NI组大鼠明显(P＜0.05)。除转棒测试以外,在其他各评价项目中,CBG组大鼠的感觉运动功能缺失症状在多个时间点上也较BG组大鼠明显(P＜0.05)。结论：线栓法制作的SD大鼠120分钟MCAO模型,在MRI上表现为两种不同类型的脑梗死：皮层下基底节区梗死(BG)以及皮层或皮层和基底节区梗死(CBG)。伴有皮层梗死的大鼠具有持久的神经缺失症状,而皮层下基底节区梗死的大鼠从MCAO术后1周开始神经缺失症状已不明显。第二部分目的：大鼠局灶性脑梗死后植入全植入式皮层电刺激器,观察低强度皮层电刺激(cortical electrical stimulation, CES)对神经功能恢复的影响,探讨其作用机制,并初步评价全植入式皮层电刺激器的安全性和可行性。方法：成年雄性SD大鼠60只,线栓法制作大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)的脑梗死模型。选取Bederson评分为1-3分的大鼠(n=40),在MCAO术后48小时进行MRI扫描,筛选出有皮层梗死的大鼠(n=23),根据MRI测定梗死灶周边皮层的位点,确定接受皮层电刺激治疗的靶点。将有皮层梗死的大鼠随机分为2组：电刺激组(CES组,n=13)和无电刺激组(no stimulation, NS组,n=10)。MCAO术后第6天植入电刺激器,CES组大鼠每天上午(电流强度=0.65mA)和下午(电流强度=0.5mA)各进行2次,每次持续30分钟的皮层电刺激治疗,电刺激频率10秒内在50Hz、20Hz和5Hz之间变动并重复循环。NS组仅植入电刺激器,无电刺激输出。全程记录大鼠体重变化,并在植入电刺激器后第2、4、6、8、10、12、14、16天,对两组大鼠进行横木行走、转棒、前肢使用不对称、足失误和肢体放置测试等综合的行为学评价。最后一次行为学评价结束后,用免疫组织化学法观察大鼠梗死灶周围皮层抗神经元核抗体(neuronal nuclei, NeuN)和微管相关蛋白2(microtubule associated protein 2, MAP2)的表达。结果：与NS组相比,CES组大鼠体重恢复较快,在接受CES治疗后第6天即恢复基础体重。前肢使用不对称测试结果显示CES组大鼠在治疗后第8、10、16天的表现均优于NS组(P值分别为0.03、0.03和0.00)。足失误测试中,CES组大鼠的足失误率小于NS组,在接受电刺激治疗后第14天(P=0.016)和16天(P=0.012)的评分与NS组大鼠相比有统计学差异。在转棒和肢体放置测试中,两组之间并无统计学差异,但CES组随时间推移恢复得更好,组内各时间点之间相比有统计学差异(P＜0.05),而NS组组内各时间点则无显著性差异。免疫组化方面,CES组的皮层表面NeuN阳性细胞数量虽高于NS组大鼠,但并无统计学差异(P＞0.05)。CES组大鼠接受电刺激治疗的局部皮层MAP2表达高于NS组(P＜0.05),而损伤对侧脑组织同位皮层中MAP2蛋白表达则无明显差异。结论：本研究初步证实了在动物体内植入全植入式皮层电刺激器是安全可行的。低强度皮层电刺激可促进大鼠脑梗死后神经功能恢复,其机制可能与促进神经元树突可塑性有关。

全文目录

一英文缩略词汇  6-7
二中文摘要  7-11
三英文摘要  11-17
四第一部分:MCAO模型中两种不同类型脑梗死的行为学表现  17-39
  1 引言  17-19
  2 材料和方法  19-27
    2.1 实验动物  19
    2.2 主要试剂和仪器设备  19
    2.3 实验方法  19-26
    2.4 统计学分析  26-27
  3 实验结果  27-31
    3.1 体重变化  27-28
    3.2 行为学测试  28-31
  4 讨论  31-34
  5 结论  34-35
  6 参考文献  35-39
五第二部分:低强度皮层电刺激治疗大鼠局灶性脑缺血的实验研究  39-72
  1 引言  39-42
  2 材料和方法  42-51
    2.1 实验材料  42-44
    2.2 方法  44-51
  3 实验结果  51-59
    3.1 体重变化  51-52
    3.2 行为学测试  52-55
    3.3 免疫组化  55-59
  4 讨论  59-65
    4.1 皮层电刺激的发展  59-60
    4.2 影响皮层电刺激疗效的因素  60
    4.3 本实验的创新性  60-62
    4.4 体重变化  62
    4.5 行为学评价  62-63
    4.6 免疫组织化学评价  63-64
    4.7 尚需改进的问题  64-65
  5 结论  65-66
  6 参考文献  66-72
六综述:脑刺激在脑卒中后康复中的应用  72-95
  1 引言  72
  2 脑卒中治疗现状  72-73
  3 脑刺激促进脑卒中后康复的理论依据  73-75
  4 不同方式的脑刺激  75-77
    4.1 非损伤性脑刺激  75-76
    4.2 损伤性皮层电刺激  76-77
  5 脑刺激在脑卒中患者中的应用  77-80
    5.1 运动功能缺陷  77-80
    5.2 其他功能缺陷的治疗  80
  6 目前存在的问题  80-84
    6.1 作用机制  80-81
    6.2 刺激位置的选择  81-83
    6.3 刺激参数  83
    6.4 刺激面积  83-84
    6.5 刺激时间  84
  7 总结  84-85
  8 参考文献  85-95
七后记  95-96
攻读博士研究生期间发表论文  96

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