手術創(chuàng)傷后外周循環(huán)炎癥因子對不同年齡小鼠血腦屏障通透性的影響.pdf

1、血腦屏障(Blood Brain Barrier, BBB)是存在于腦組織與血液之間復雜的細胞系統(tǒng)，能阻擋病原體和有害物質由血液進入腦室和腦組織，是機體天然免疫的重要屏障之一。BBB主要由腦部的微血管內(nèi)皮細胞(Brain MicrovascularEndothelial Cells，BMEC)、周皮細胞(Pericyte)、基膜(Basement Membrance，BM)、星形膠質細胞(Astrocyte)和部分神經(jīng)元軸突末梢構成。任

2、何組成成分的破壞都將導致BBB通透性的變化，繼而影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central Nerves System,CNS)的健康和功能。因此BBB已成為當今醫(yī)學研究領域熱點之一，特別是BBB通透性調(diào)控方面的研究對于人類深入認識腦類疾病的致病機制及其治療具有重大意義。目前國內(nèi)外對病理因素導致BBB通透性變化的研究都集中于大腦內(nèi)部的損傷或創(chuàng)傷，如創(chuàng)傷性腦損傷（Traumatic Brain Injury, TBI），中風（Stroke），缺血(

3、Ischemia)等。而外周創(chuàng)傷，如手術，燒創(chuàng)傷等對BBB通透性影響的原因和機制并不明確。以往研究多認為，外周創(chuàng)傷后的應激反應造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥，進而破壞BBB的完整性。
　　Mervyn等2010年發(fā)表在PNAS上的研究證明術前給予小鼠外周循環(huán)注射TNF-α中和抗體可以保護BBB的完整性。我們的前期研究也發(fā)現(xiàn)，不同年齡組小鼠（9個月和18個月）在經(jīng)歷外周手術（腹部手術）后，血腦屏障通透性隨年齡的增長有增加的趨勢，且行為學發(fā)生

4、了改變，老年組（18個月）的變化更為明顯。以上研究均表明，外周循環(huán)炎癥對手術創(chuàng)傷后BBB通透性存在著影響。因此，尋找出外周創(chuàng)傷導致BBB通透性增高的機制是預防臨床術后認知障礙（Postoperate Cognitive Dysfunction，POCD）的關鍵?；诖?，本研究分為以下三部分:1.對本研究采用的小鼠手術模型中可造成血腦屏障通透性增高的因素（麻醉和外周循環(huán)中的炎癥因子）以及適當檢測方法（BBB通透性變化的時間點和示蹤劑的選擇

5、）進行篩選;2.用酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme linkedimmunosorbent assay，ELISA)檢測由手術引起的外周循環(huán)中和大腦實質組織炎癥因子（IL-6）的濃度，使用分子量為10KDa的示蹤劑(10 KDa Tracer) Dextran10，用免疫熒光的方法在熒光顯微鏡下觀察不同年齡組BBB通透性的變化，并對BBB漏出程度予以定量，使用Western Blotting方法檢測BBB完整性關鍵蛋白（緊密連接，Tigh

6、t Junction，TJ）的變化，使用Y迷宮(Y Maze)等行為學檢測方法觀察小鼠行為學的改變;3.使用白介素-6中和抗體（Anti-IL-6 NeutralizingAntibody）以及使用白介素-6基因敲除小鼠（IL-6 Gene Knockout mice）來驗證關鍵炎癥因子導致BBB通透性增高的理論。
　　實驗結果顯示:1.本研究小鼠在全麻狀態(tài)下行腹部手術的模型中，外周炎癥因子IL-6在手術后6小時左右達到高峰，且老

7、年組（18個月）比普通成年組(9個月)上升幅度更大，而僅給予麻醉組小鼠在24小時內(nèi)血清IL-6水平以及BBB的通透性沒有明顯變化;在示蹤劑的選擇上，僅觀察到分子量較小的10KDa的Dextran于在術后6小時左右由腦血管漏出，而分子量較大的70KDa Dextran和伊文氏藍(Evans Blue，EB)沒有漏出;2.對Dextran10的定量實驗中，成年手術組漏出量約為對照組的1.3倍，而老年手術組為1.6倍左右;行為學檢測發(fā)現(xiàn)術后成