脑出血指非外伤性脑内血管破裂导致自发溢出的血液进入大脑实质,伴或不伴有血液渗入蛛网膜下腔或脑室。因其高致死率和高致残率,是极为凶险的一种卒中类型,也成为一个重大的公共健康问题。脑出血后脑损伤机制错综复杂,目前除支持治疗外,缺乏有效的治疗方法。近期研究显示,红细胞裂解及血红蛋白降解释放出大量自由铁与脑出血后迟发型脑损伤有关。大量临床前研究显示铁螯合剂去铁胺能减轻血红蛋白或铁介导的神经毒性,改善脑出血后神经功能。然而,去铁胺血脑屏障通透性较低及长时间使用可造成肾脏损害,并且根据我们对脑铁代谢的理解和前期关于铁调素的研究,我们相信铁调素是脑出血后降铁治疗的更好选择。我们证实增加脑内铁调素浓度或表达能减少脑出血后脑铁过载,从而改善神经功能预后。方法:为证实我们的假设1、通过大鼠自体血注射脑出血模型检测了铁调素对脑出血后大鼠不同脑区脑铁浓度、脑内铁代谢相关蛋白表达以及神经功能预后的影响。脑出血造模后第1、3、7、14和28天通过TUNEL染色评估细胞凋亡程度、通过Fluoro-Jade B染色评估神经元变性情况,在造模后第28天通过Neu N免疫荧光判断神经元存活情况。脑出血造模后第1、3、7、14和28天通过前肢上抬实验、前肢使用不协调实验和角落转身实验评估运动功能,造模后第28天通过Morris水迷宫评估认知功能。2、检测铁调素对Hemin处理的原代皮层神经元(离体出血模型)的细胞保护作用,以及铁代谢相关蛋白表达变化。3、同时还从临床病例及动物实验两个层次检测了脑出血后脑脊液铁以及血清铁、转铁蛋白、铁蛋白的变化,检测了脑出血后不同脑区铁及铁相关蛋白表达的变化。结果:1.临床试验显示,第1天(基线)卒中严重程度高、低血小板水平、血肿位置深、幕下出血和出血破入脑室与临床预后不良相关;证实血清铁蛋白含量与相对水肿体积可以预测脑出血患者临床预后;结果还显示,血清铁蛋白升高以及血清铁和转铁蛋白降低与脑出血患者血肿体积和功能预后呈相关性;脑室内出血、血肿体积和外科干预在脑出血后不同阶段对血清铁、铁蛋白、转铁蛋白和铜蓝蛋白含量有着不同影响;2.Ad-Hepcidin通过抑制铁代谢相关蛋白表达,从而降低脑出血后脑铁过载与假手术组比较,脑出血引起皮层、海马、纹状体及脑脊液铁水平显著升高,在第7-14天达到高峰,直至第28天仍高于对照组;铁调素治疗可以显著降低脑出血引起的脑铁水平升高。脑出血造模后,第1-14天血清铁明显低于假手术组,第28天高于假手术组,而Ad-Hepcidin干预可以逆转脑出血后血清铁变化。Ad-Hepcidin可以显著抑制铁代谢相关蛋白DMT1、Tf R1、Fpn1、Ft-L和Ft-H的表达,从而减少神经元对铁的摄取。3.Ad-Hepcidin减轻脑出血后上调的自噬水平。Ad-Hepcidin显著下调自噬标记蛋白LC3的表达,同时上调自噬负向标记蛋白P62的表达,减轻脑出血后自噬。4.Ad-Hepcidin能减轻脑出血或血红素导致的神经损伤。血红素处理皮层神经元,引起细胞LDH释放增加,Ad-Hepcidin和铁调素肽能明显减少神经元LDH释放。脑出血后出现明显脑水肿,而Ad-Hepcidin能明显减轻第3、7、14和28天的脑水肿程度。Ad-Hepcidin显著减少脑出血造成的神经元丢失,减轻细胞凋亡和神经元变性。Ad-Hepcidin显著改善脑出血后的神经功能障碍。结论:脑出血后脑铁水平显著升高。组织损伤的程度和时间进程与脑内铁水平升高的趋势一致,证实铁在脑出血后脑损伤的重要影响。脑出血后血清铁水平降低,其程度与脑出血预后相关;Ad-Hepcidin增加铁调素表达,可以显著降低脑出血后脑铁过载,改善脑出血后的神经功能障碍。Ad-Hepcidin还能减轻脑出血后上调的自噬水平。