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背景和目的: 我国缺血性脑血管病(Ischemic cerebrovascular disease, ICVD)的发病人数占全部脑血管疾病患者总数的60%~80%[1],致残率和复发率高,严重威胁着人类的健康。脑梗死发生后,尽快恢复血供是减少缺血区神经细胞死亡和促进神经功能恢复的基础。研究发现,急性脑梗死后存在血管再生现象,新生的血管能有效阻止梗死体积的扩大,挽救缺血半暗带的神经细胞,减轻神经功能缺损,发挥神经保护功能。脑梗死后的血管新生涉及多个信号通路,同时又包含血管舒张、基质溶解、内皮细胞活化、血管出芽和管腔形成等多个动态连续步骤。Slit/Robo信号通路在神经发育过程中能排斥性导向神经细胞的迁移,参与神经元的芽生,促进大脑环路的形成,并能通过减轻脑缺血后的炎性反应起到神经保护作用。在血管形成的过程中,Slit/Robo通路可能通过向导血管内皮顶端细胞的迁移,影响新生血管的分支和延伸。本课题利用大鼠大脑中动脉梗死(MCAO)模型观察Slit2及其受体Robo1在梗死后脑组织中的表达变化及其与血管新生的关系,并观察应用尤瑞克林后,Slit2及血管内皮生长因子的表达变化,讨论在脑梗死后的血管新生中Slit/Robo信号通路可能发挥的作用,从而为脑梗死的治疗提供新的方法途径。 材料和方法: 108只健康雄性 SD大鼠,随机分为假手术组(Sham group, SG)、模型组(Model group, MG)和尤瑞克林组(kallikrein, Urinary Kallidinogenase group, UKG),各组大鼠再随机进入梗死术后1d、3d、7d三个亚组,各亚组12只。采用线栓法建立永久性大脑中动脉梗死( permanent Middle Cerebral Artery Occlusion, pMCAO)模型。术后根据大鼠神经行为表现进行评分,纳入成功模型并使用相同造模方法替代已剔除大鼠。UK组大鼠每日给予17.5×10-3 U·kg-1·d-1尤瑞克林尾静脉注射,假手术组和模型组每日以相同方式给予同等体积的0.9%生理盐水。各亚组中6只大鼠用于新鲜取脑,另6只用于灌注取脑,并制作石蜡切片。采用Western blot方法检测Slit2蛋白在各组大鼠中的表达;RT-PCR方法检测Slit2 mRNA、Robo1 mRNA、VEGF mRNA的表达;采用免疫组织化学方法观察CD105标记的新生血管内皮细胞,并在镜下计数缺血脑组织中微血管密度(MVD);利用免疫荧光双重染色技术检测CD105与Robo1是否有细胞表达共定位现象。 结果: 1、梗死侧脑组织Slit2蛋白和Slit2 mRNA的检测结果 与假手术组相比,不同时间点模型组和UK组大鼠梗死侧脑组织中Slit2蛋白和Slit2 mRNA明显升高,1d、3d、7d呈逐渐升高趋势,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,UK组在缺血后1d、3d、7d三个时间点,缺血侧脑组织Slit2蛋白和Slit2 mRNA的表达明显高于模型组,差异具有统计学意义(P<0.05)。 2、梗死侧脑组织Robo1和VEGF mRNA的检测结果 与假手术组相比,模型组和UK组大鼠梗死侧脑组织中Robo1 mRNA在脑梗死后早期表达明显降低,在梗死后3d表达开始上升,7d仍未达到假手术组水平,与模型组相比,UK组大鼠Robo1 mRNA的表达在缺血后的三个时间点均明显高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。 与假手术组相比较,模型组和UK组大鼠梗死侧脑组织中VEGF mRNA在各时间点明显升高,1d、3d、7d呈逐渐升高趋势,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,UK组在缺血后1d、3d、7d三个时间点,缺血侧VEGF mRNA的表达明显高于模型组,差异具有统计学意义(P<0.05)。 3、微血管密度的检测结果 大鼠脑组织缺血区可见CD105免疫反应产物为棕黄色块状或条索状沉积,此为CD105阳性表达。与假手术组相比较,模型组和UK组大鼠脑组织缺血区中内皮细胞计数的微血管密度在各时间点明显升高,且呈逐渐升高趋势,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,UK组在缺血后1d、3d、7d三个时间点,缺血区域中内皮细胞计数的微血管密度表达均高于模型组,差异具有统计学意义(P<0.05)。 4、免疫荧光的检测结果 大鼠脑组织切片在荧光激发后,Robo1发绿色亮光,主要在细胞膜和细胞核聚集表达;CD105发红色亮光,主要在细胞膜和细胞浆聚集表达。Robo1和CD105有细胞共表达现象。 结论: (1)局灶性脑梗死后大鼠缺血侧脑组织中Slit2蛋白表达升高。 (2)Slit/Robo信号通路可能参与了局灶性脑梗死后的血管再生过程。 (3)尤瑞克林可能通过上调Slit2和VEGF促进血管新生。