短暫性腦缺血與軸突病變病理機制研究.pdf

1、缺血性腦卒中是老年人常見的腦血管疾病,因其發(fā)病率高、致殘率高,病理生理損傷機制復雜而一直是醫(yī)學研究的熱點。傳統(tǒng)觀點認為,腦缺血尤其是一過性腦缺血與阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是兩種相互獨立的疾病。在臨床上,血管性癡呆(Vascular Dementia,VaD)與AD也被劃分為兩種不同類型的癡呆。然而近來有調(diào)查發(fā)現(xiàn),與腦缺血相關(guān)的危險因素可引起AD患病率的升高,而同時患有腦梗死的AD患者,其發(fā)生認知功能障

2、礙的幾率和程度要明顯高于沒有腦梗死的AD患者。此外亦有研究發(fā)現(xiàn),在局部腦缺血再灌注的動物模型中可呈現(xiàn)出AD樣的病理特征。由此推測,AD與腦缺血之間存在著密切聯(lián)系,探討腦缺血影響AD發(fā)生發(fā)展的作用機制可能有助于AD的早期預(yù)防和治療。然而,到目前為止,有關(guān)腦缺血與AD的相互作用的確切病理機制仍不清楚。
　　 近年來,軸突病變在AD等神經(jīng)退行性疾病中的作用引起了廣泛關(guān)注。軸突病變主要表現(xiàn)為軸突和膨體(Varicosities,軸突終末

3、呈串珠狀膨大的部分,直徑1～2μm)的腫脹以及軸突轉(zhuǎn)運的障礙。研究表明,軸突的這些改變在AD患者以及AD動物模型的腦組織中均有發(fā)現(xiàn),且這些病變的發(fā)生要早于AD的典型病理改變,即神經(jīng)纖維纏結(jié)(Ncurofibrillary tangle,NFTs)和細胞外老年斑(Senileplaque,SP)的形成。迄今為止,有關(guān)一過性腦缺血是否引起軸突病變的研究仍鮮有報道。
　　 因此,為了探究腦缺血在AD發(fā)病風險中的重要性,本課題在制備可逆

4、性大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型的基礎(chǔ)上,利用在體神經(jīng)示蹤技術(shù)觀察了一過性腦缺血再灌注后缺血側(cè)不同腦區(qū)軸突形態(tài)學的時程變化。同時,我們還檢測了腦缺血對β淀粉樣蛋白(β-amyloid,Aβ)和Tau蛋白表達水平及分布的影響,為進一步闡明腦缺血與AD相互作用的病理機制提供新的證據(jù)。
　　 一、短暫性腦缺血再灌注對軸突形態(tài)學改變的影響
　　 方法:利用線栓法閉塞大腦中動脈(Middle cerebral artery occ

5、lusion,MCAO)30min誘導建立可逆性大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型后,利用在體神經(jīng)示蹤技術(shù)觀察缺血再灌注后不同時間點(6 h,24 h,1w,2 w,3 w,4 w)示蹤腦區(qū)的軸突及膨體的形態(tài)學改變,并依據(jù)腫脹的軸突及膨體的直徑和數(shù)目對軸突病變程度做半定量評分。
　　 結(jié)果:在一過性腦缺血再灌注后6 h,缺血側(cè)的感覺及運動皮層即可觀察到腫脹的軸突和膨體,甚至軸漿物質(zhì)的漏出。缺血側(cè)的海馬、紋狀體以及缺血皮層旁的投射纖維

6、也存在類似的軸突改變,且這種軸突損傷從缺血再灌注后24 h至4w持續(xù)存在。半定量評分結(jié)果顯示軸突及膨體的腫脹程度在缺血再灌注后兩周最為明顯。
　　 二、短暫性腦缺血對β淀粉樣蛋白和Tau蛋白表達的影響
　　 方法:在MCAO模型和在體神經(jīng)示蹤的基礎(chǔ)上,結(jié)合免疫組織化學染色或蛋白免疫印跡法檢測β淀粉樣蛋白Aβ42、磷酸化Tau蛋白(AT8、P-Tau)和總Tau蛋白(Tau-5)的表達水平及分布情況。
　　 結(jié)果:

7、再灌注后6 h至4 w,在缺血側(cè)各腦區(qū)腫脹的軸突和膨體以及軸索末端周圍均未觀察到Aβ斑塊的分布以及Aβ42的過表達;中等強度的AT8染色分布在部分缺血側(cè)的皮層神經(jīng)細胞胞體和軸突內(nèi),但只微弱的P-Tau染色分布在缺血側(cè)的皮層。蛋白印跡結(jié)果表明從再灌注后6 h起即有Tau蛋白磷酸化水平的增高,其中AT8在1 w時的表達要顯著高于其它時間點,而P-Tau在6 h表達較為顯著,總Tau蛋白Tau-5的表達水平在1 w時達到峰值。