论文摘要
目的:脑缺血再灌注损伤（cerebral ischemia reperfusion injury,CIR）是目前世界上治疗脑缺血的最大课题之一,其中神经元的损伤是主要原因。大量动物实验及临床研究表明脑缺血再灌注损伤期间所引发的病理生理改变极为复杂,与多种因素密切相关,如自由基生成、细胞内钙超载等。一方面,脑缺血再灌注可挽救濒临死亡的细胞,另一方面又加重细胞损伤,导致细胞死亡。研究表明,脑缺血缺氧发生的同时启动了内源性神经保护机制,主要包括诱导神经营养因子和释放抑制性递质等。胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1,IGF-1）是神经营养因子中的一种,属于多肽生长因子,由70个氨基酸组成,45%结构与胰岛素相似,与IGF-2及des-IGF-1同属于IGFs家庭,存在于脑、肝脏、肾脏等许多组织,主要参与细胞增生和分化作用,受生长激素调节,中枢神经系统许多部位存在IGF-1受体。近年研究显示CIR发生时IGF-1表达增加,提示其可能起神经保护作用。缺氧缺血性脑损伤后,IGFs及其结合蛋白在脑组织内表达增加,已被多项试验证实。国外学者研究发现,在缺血性脑梗死患者循环中的血浆IGF-1水平下降,其下降水平与脑梗死范围有关,但IGF-1的神经保护作用的机制尚不清楚。本课题旨在:通过观测IGF-1在大鼠脑缺血再灌注后在缺血不同部位表达的动态变化,组织病理学改变,脑含水量和行为学评分变化,探讨IGF-1对神经元的保护作用。方法:取成年健康雄性SD大鼠72只,制成大鼠大脑中动脉缺血（MCAO）模型,将大鼠随机分为三组,即假手术对照（sham）组、单纯梗塞（CI）组、脑缺血再灌注（CIR）组,单纯梗塞组按缺血时间分6 h、24 h、48 h、72 h、7 d五个亚组,脑缺血再灌注组缺血3 h后,按再灌注时间不同分为0 h、6 h、24 h、48 h、72 h、7 d六个亚组,每亚组均为6只大鼠。于相应时间点进行行为学评分后处死,动物快速取脑,应用干-湿重法观察脑含水量的变化,病理切片苏木精-伊红染色观察组织病理学改变,免疫组织化学的方法测定IGF-1的动态变化。研究脑梗死后大鼠行为学评分,脑含水量及脑组织中IGF-1表达的变化。结果:实验中有17只大鼠死亡,后随机补充,进入结果分析仍为72只大鼠。①行为学评分:大鼠在大脑中动脉阻断后手术对侧肢体存在不同程度瘫痪,CI组和CIR组均48 h和72 h时间点神经功能缺损最为明显,7 d时神经功能基本恢复正常。②病理观察:除sham组外,其余各组在脑梗死后6 h局部可见少量散在炎性细胞浸润;梗死后48 h炎性细胞浸润明显增多;并持续到7 d。③脑组织含水量:与sham组相比,CIR组在24 h、48 h、72 h时间点均增加,P<0.05;CIR组病变侧与病变对侧在24 h、48 h、72 h时间点有显著差异,P<0.05。④IGF-1阳性细胞表达:IGF-1在sham组神经元中呈弱阳性表达;缺血3 h及缺血3 h再灌注6 h组分别为146.5±5.46、153.43±5.84,中心区、半影区阳性细胞数均增多,表达增强;随再灌注时间延长,中心区表达接近正常水平,半影区阳性细胞数增多,表达呈持续升高趋势,再灌注24 h和48 h达高峰,72 h表达有所下降,但仍表达高水平。结论:经过改良的大鼠MCAO模型是脑缺血再灌注基础研究较为理想的动物模型。脑缺血再灌注后大鼠脑组织胰岛素样生长因子-1（IGF-1）表达升高,高表达的IGF-1参与了脑缺血再灌注后内源性神经保护过程。IGF-1在缺血半影区与梗死中心区的演变病理生理中起重要作用,也显示出IGF-1对缺血半影区的保护作用。