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谷氨酸受体(glutamate receptors, GluRs)是脑内广泛存在的受体,可分为离子型和代谢型两大类。离子型谷氨酸受体包括NMDA受体、AMPA受体、海人藻酸受体三种亚型。关于代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptor, mGluRs),已克隆出8种亚型,分别为mGluR1, mGluR2, mGluR3, mGluR4, mGluR5, mGluR6, mGluR7, mGluR8。根据氨基酸的序列相似性,信号转导机制及激动剂的选择性不同,可将这些mGluRs分为G-Ⅰ(mGluR1/5)、G-Ⅱ(mGluR2/3)和G-Ⅲ(mGluR4/6/7/8)三组。这些受体被其配体谷氨酸和门冬氨酸激活后,通过不同的细胞内信号传导系统,参与体内众多的生理和病理过程。近年来,这些受体,特别是离子型谷氨酸受体在脑缺血耐受(brain ischemic tolerance, BIT)诱导中的作用引起各国学者的关注,已发现NMDA受体在一定程度上参与BIT的诱导。但是,关于mGluRs是否参与BIT诱导尚未见确切报道。国外学者曾在沙土鼠全脑缺血模型中,运用免疫组化方法研究发现,G-Ⅰ组mGluRs在单纯全脑缺血模型和BIT模型中的表达有微弱差别,提示mGluR1/5可能参与BIT的诱导,但尚无其它更确切的实验依据。而关于G-Ⅱ组mGluRs是否参与BIT的诱导,国内外文献尚未见报道。鉴于mGluRs在脑内广泛存在,且类型众多,对神经元可塑性、兴奋性以及细胞膜离子通道(如钙通道等)功能的广泛影响,有理由推测其在BIT的诱导中可能发挥作用。因此,本研究的目的在于确定mGluRs在BIT诱导中的作用,为最终阐明BIT的形成机制提供依据。1 mGluRs参与BIT诱导并影响GFAP表达采用大鼠四血管闭塞全脑缺血模型,应用硫堇染色法和免疫组化SP法,观察mGluR1/5阻断剂(s)-4-carboxy-3-hydroxy-phenylglycine((s)-4C3HPG)和mGluR2/3阻断剂α-methyl-(4-tetrazolyl-phenyl) glycine (MTPG)对BIT诱导和胶原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic<WP=5>protein, GFAP)表达的影响,以确定mGluRs在BIT诱导中的作用。1.1 mGluR1/5阻断剂(s)-4C3HPG参与BIT诱导并影响GFAP表达将36只永久凝闭椎动脉的 Sprague Dawley (SD)大鼠(体重280g~320g)随机分为以下四组:①sham组(n=6):游离双侧颈总动脉,但不夹闭;②损伤性缺血组(n=6):夹闭双侧颈总动脉8 min;③脑缺血预处理(cerebral ischemic preconditioning,CIP)+损伤性缺血组(n=6):夹闭双侧颈总动脉3 min,恢复再灌流24 h后再行夹闭8 min;④(s)-4C3HPG组(n=18):右侧脑室注射(s)-4C3HPG后20 min 行CIP,恢复再灌流24 h后再行夹闭双侧颈总动脉8 min;依据应用(s)-4C3HPG的剂量不同,进一步将该组动物分为0.2 mg 组(n=6)、0.04 mg 组(n=6)和0.008 mg组(n=6)。夹闭颈总动脉过程中,观察到大鼠瞳孔散大,脑电波频率变慢,波幅逐渐缩小甚至呈等电位线,证明产生脑缺血。各组大鼠均在术后或末次缺血再灌后7天灌注取材观察。硫堇染色显示,sham组海马CA1区锥体细胞可见2~3层,组织学分级(0级:无神经元死亡;1级:散在的神经元死亡;2级:成片的神经元死亡;3级:几乎全部神经元死亡。以下同。)为0~1级,神经元密度(1 mm长度内锥体神经元的个数。以下同)为181±10.5。损伤性缺血组,海马CA1区锥体细胞稀疏,层次不清楚,有大片缺失,组织学分级为2~3级,神经元密度为42±6.7,与sham组相比有显著差异(P<0.05)。CIP+损伤性缺血组海马组织学特征与sham组相似,表明3 min CIP可对其后间隔1天的8 min缺血造成的海马CA1区神经元损伤产生明显的保护作用。(s)-4C3HPG组中,0.2 mg组的形态学改变最为明显,表现为海马CA1区锥体细胞稀疏,排列松散,有大量锥体细胞缺失,组织学分级明显升高(P<0.05),神经元密度明显下降(P<0.05)。0.04 mg组、0.008 mg组的形态学改变依次减轻。各剂量组组织学分级和神经元密度的变化与(s)-4C3HPG的剂量呈现明显的相关性,与sham组相比均有显著差异(P<0.05)。GFAP免疫组化染色显示星形胶质细胞呈星形或蜘蛛状,有明显的突起。sham组海马CA1区仅见少量GFAP阳性细胞,突起较少、短,染色较淡。损伤性缺血组海马CA1区GFAP阳性细胞数目明显<WP=6>增多,胞体肥大,突起增粗、变长现象明显,与sham组相比,其阳性细胞数目、总面积、平均光密度显著增加(P<0.05)。CIP+损伤性缺血组海马CA1区阳性细胞数与sham组相比有增多趋势,但无统计学差异(P >0.05)。(s)-4C3HPG组海马CA1区GFAP阳性细胞数目明显增多,染色加深,表现为胞体肥大,突起增多,变粗,延长,尤以大剂量(s)-4C3HPG时明显,GFAP阳性细胞数目、总面积、平均光密度与sham组、CIP+损伤性缺血组相比均明显增加(P<0.05)。1.2 mGluR2/3阻断剂MTPG参与BIT诱导并影响GFAP表达将70只永久凝闭椎动脉的SD大鼠(体重280g~320g)随机分为以下七组:①sham组(n=8):游离双侧颈总动脉,但不夹闭;②CIP组(n=8):游离并夹闭双侧颈总动脉3 min;③损伤性缺血组(n=8):夹闭双侧颈总动脉8 min;④CIP+损伤性缺血组(n=8):夹闭双侧颈总动脉3 min,恢复再灌流24 h后再行夹闭8 min;⑤MTPG+CIP+损伤性缺血组(n=22):首先右侧脑室注射MTPG,20 min?