远程缺血预处理诱导脑保护的作用研究来自Notch、S-100B、NSE观察的证据

论文摘要

脑卒中（stroke）是一种突然起病的脑血液循环障碍性疾病。随着外科技术的推广应用，重要脏器的手术越来越多，围手术期脑卒中的发生率也随之增加，脑的缺血再灌注损伤是其最主要原因，虽然临床上目前使用很多措施但效果不理想。尤其是心脏手术后脑损伤发生率较高，表现为一系列的脑功能紊乱，如中风、脑病及认知功能下降等。其中中风的发生率为1%～3%，而认知功能障碍的发生率在术后1月可高达30%～65%，在术后5月仍有20%～40%。体外循环状态下脑的栓塞和血流灌注不足所致的脑缺血／再灌注损伤被认为是术后脑损伤的主要原因。近年研究发现肢体远程缺血预处理对脑和脊髓具有保护作用，可以明显减轻缺血再灌注导致的神经组织损伤。由于远程缺血预处理是一种简单、安全的预处理方式，与经典缺血预处理相比，更能方便安全地应用于临床患者。研究发现，生物体内普遍存在高度保守的Notch信号通路，Notch信号在神经系统中与神经元分化、成熟、再生、功能形成、以及神经系统疾病存在着密切的关系。那么，Notch信号通路是否参与了远程缺血预处理诱导神经保护过程？神经组织细胞在缺血远程缺血预处理过程中具有何种反应？这些都是有待阐明的相关机制问题。本研究对于以上问题进行了实验研究，提供了远程缺血预处理诱导脑保护机制的Notch、S-100B、NSE初步证据。实验一远程缺血预处理诱导脑保护与Notch分子表达变化的实验研究目的探讨Notch信号在远程缺血预处理诱导脑保护效应的可能参与作用。方法采用大脑中动脉阻闭（MCAO）法制备大鼠局灶性脑缺血模型，将36只雄性SD大鼠随机分为假手术组（Sham）、MCAO组和肢体远程缺血预处理（RIPC）组+MCAO组（n=10），分别观察各组大鼠脑梗死灶的大小和神经功能学评分，并用免疫组织化学染色以及Western blot、Real-Time PCR检测再灌注2h、24h、72h大鼠脑组织纹状体区Notch信号通路中NICD（Notch intracellular domain）及靶基因HES-1表达的变化。结果1.RIPC组脑梗死容积小于MCAO组，具有统计学差异（P＜0.05）。2.其神经功能学评分也明显优于MCAO组（P＜0.05）。3.免疫荧光：RIPC组2h、24hNICD表达明显少于MCAO组。4.Western blot：RIPC组NICD表达量在再灌注2h、24h降低，MCAO组NICD表达量在再灌注2h、24h强于同时间点RIPC组（P＜0.05），但两组均高于假手术组（P＜0.05）。5.Real-Time PCR：受体Notch-1mRNA表达在MCAO组再灌注2h、24h增高，RIPC组Notch-1表达量在再灌注2h、24h低于同时间点MCAO组（P＜0.05），靶基因HES-1mRNA表达MCAO组在再灌注2h、24h逐步增高，RIPC组表达量在再灌注2h、24h低于同时间点MCAO组（P＜0.05）。但再灌注72h两组表达量无统计学差异。结论肢体远程缺血预处理对脑的缺血再灌注损伤具有保护作用，肢体远程预处理可以使Notch信号通路相关分子Notch-1、NICD、HES-1表达发生变化，肢体远程预处理诱导脑缺血耐受的机制可能与Notch信号表达下降有关。实验二远程缺血预处理对心脏围手术期脑缺血再灌注损伤保护作用研究目的观察远程缺血预处理对心脏手术体外循环（CPB）所致脑缺血再灌注损伤的保护作用及其检测评价。方法80例择期行心脏瓣膜置换术患者在麻醉诱导前随机分成两组：肢体远程缺血预处理组和对照组，每组各40例。肢体远程缺血预处理使用充气式止血带对右上肢实施3次5分钟缺血、5分钟再灌注，充气压力为200mmHg。检测麻醉诱导前、CPB前、术毕及开放后6、24、48、72h血清S-100B和神经元特异性烯醇化酶（NSE）浓度。术前及术后1W、3M、6M进行认知功能评估。结果远程缺血预处理组开放后6、24、48、72h血清S-100B和开放后24、48、72h的NSE释放明显减少（P＜0.05）。尽管两组患者认知功能评估虽不统计学差异，但远程预处理组评分优于对照组。结论肢体远程缺血预处理减轻心脏围手术期患者神经组织细胞损伤引起的血清S-100B和NSE释放，提示其对缺血再灌注患者的脑组织可能具有一定的保护作用。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 文献回顾
• 1 体外循环
• 2 远程缺血预处理（Remote Ischemic Preconditioning，RIPC）
• 3 Notch信号通路
• 实验一 远程缺血预处理诱导脑保护与 NOTCH 分子表达变化的实验研究
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验二 远程缺血预处理对心脏围手术期脑缺血再灌注损伤保护作用研究
• 1 主要仪器
• 2 主要药物和试剂
• 3 实验对象
• 4 结果
• 5 讨论
• 研究小结
• 参考文献
• 附录
• 个人简历和研究成果
• 致谢