水通道蛋白4在內(nèi)毒素致幼年大鼠腦水腫中的變化及意義.pdf

1、腦水腫(brainedema,BE)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)感染的主要病理變化之一，其嚴(yán)重程度和持續(xù)時間與中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染后腦損傷的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，因此研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染后腦水腫形成的機(jī)制非常重要，可為腦水腫的防治提供新的思路。近年來水通道蛋白(Aquaporin，AQP)的發(fā)現(xiàn)和對其的深入研究，使我們了解到水通道蛋白4(Aquaporin4，AQP4)與腦組織水腫形成和消退關(guān)系密切。革蘭氏陰性菌是嬰幼兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)菌感染的常見病

2、原體，目前認(rèn)為其產(chǎn)生的內(nèi)毒素(lipopolysaccharide，LPS)是致病的主要因素，在革蘭氏陰桿菌感染引起的腦水腫中具有重要作用。本實驗采用頸內(nèi)動脈注射內(nèi)毒素制作腦水腫模型，根據(jù)大鼠腦水腫發(fā)生過程中不同時間點的病理學(xué)改變、腦組織含水量及伊文思蘭(Evensblue，EB)含量的變化，來研究LPS致感染性腦水腫的發(fā)生發(fā)展規(guī)律；同時應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈反應(yīng)(reversetranscription-polymerasechainre

3、action，RT-PCR)及免疫組織化學(xué)技術(shù)測定注射生理鹽水的對照組與注射LPS的實驗組不同時間點AQP4及其mRNA表達(dá)的動態(tài)變化，研究AQP4在感染性腦水腫的變化規(guī)律，以及通過對感染性腦水腫后不同時間點腦組織含水量、EB含量與AQP4表達(dá)變化進(jìn)行相關(guān)性分析，觀察AQP4與腦水腫發(fā)生發(fā)展時程的關(guān)系，探討其在感染性腦水腫的作用，為臨床治療腦水腫提供新的靶點。 方法：健康1月齡普通級SD大鼠50只，雌雄不限，體重70～100g，

4、隨機(jī)分為兩組。對照組(NS組)：10只，頸內(nèi)動脈注射0.1ml生理鹽水；內(nèi)毒素組(LPS組)：40只，頸內(nèi)動脈注射100μgLPS，LPS組按觀察時間點分為6h、12h、24h和48h4個亞組，每組各時間點均為10只。上述各組有5只不注射伊文思蘭以進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色。各組處理后，對照組于6h、內(nèi)毒素組于6h、12h、24h及48h分批處死，制備腦組織標(biāo)本。采用干濕重法測定不同時間點腦組織含水量，甲酰胺法測定腦組織EB含量，免疫組織化學(xué)

5、法檢測腦水腫不同時間點AQP4的表達(dá)量及RT-PCR技術(shù)檢測AQP4mRNA的表達(dá)量。結(jié)果統(tǒng)計采用SPSS11.0統(tǒng)計軟件處理，所用計量資料均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(z±s)表示，多樣本均數(shù)間比較采用單因素方差分析，兩變量之間相關(guān)關(guān)系行Pearson相關(guān)分析，以p＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。 結(jié)果：(1)形態(tài)學(xué)變化：與對照組相比，LPS組HE染色光鏡下可見血管周圍間隙增寬，炎性細(xì)胞浸潤。膠質(zhì)細(xì)胞腫脹、體積增大，神經(jīng)元空泡變性、細(xì)胞

6、核壞死。(2)腦組織含水量的變化：與對照組比較，LPS組在注射LPS后6h，腦組織含水量已經(jīng)開始增加，12h達(dá)高峰，24h仍較NS組高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p＜0.01)。48h與對照組相比變化不明顯。(3)腦組織EB含量的變化：與對照組比較，LPS組在注射LPS后6h，EB含量已經(jīng)開始增加，12h達(dá)高峰。各時間點均較NS組高，至24h差異有顯著性(P＜0.01)，48h時仍高于NS組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。(4)腦組織AQP

7、4表達(dá)變化：注射LPS后6h，LPS組腦組織AQP4表達(dá)即上調(diào)，于12h達(dá)高峰，隨后表達(dá)逐漸減少。與NS組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。(5)腦組織AQP4mRNA表達(dá)變化：注射LPS后6h，LPS組腦組織AQP4mRNA表達(dá)已上調(diào)，于12h達(dá)高峰，24h和48h仍維持在高水平，與NS組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。(6)腦組織含水量、EB含量、AQP4表達(dá)量及AQP4mRNA表達(dá)量行相關(guān)性分析：腦組織含水量和EB含

8、量呈正相關(guān)(r=0.829，p＜0.01)；AQP4表達(dá)量與含水量呈正相關(guān)(r=0.802，p＜0.01)，AQP4表達(dá)量與EB含量呈正相關(guān)(r=0.808，p＜0.01)；AQP4mRNA表達(dá)量與含水量呈正相關(guān)(r=0.615，p=0.01)，AQP4mRNA表達(dá)量與EB含量呈正相關(guān)(r=0.623,p=0.01)；AQP4在蛋白水平與mRNA水平表達(dá)量呈正相關(guān)(r=0.878，p＜0.01)。 結(jié)論：(1)經(jīng)幼年大鼠頸內(nèi)動脈

9、注射LPS可以建立起穩(wěn)定、可靠的感染性腦水腫實驗?zāi)Ｐ?，各實驗組與對照組相比，腦組織含水量增加，血腦屏障通透性增加。形態(tài)學(xué)觀察到血管源性腦水腫和細(xì)胞毒性腦水腫病理改變。(2)大鼠頸內(nèi)動脈注射LPS后，AQP4及其mRNA表達(dá)的變化規(guī)律是：LPS注射后6hAQP4及其mRNA表達(dá)即明顯增加并持續(xù)上升，在注射后12h表達(dá)達(dá)高峰，以后表達(dá)逐漸減少，但至48h仍高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。說明AQP4參與了腦組織含水量的增加及血腦屏障的破壞過程