缺血前運動訓(xùn)練通過谷氨酸系統(tǒng)以及ERK1-2減輕大鼠腦缺血再灌注損傷的機制研究.pdf

1、第一部分：缺血前運動訓(xùn)練對腦缺血再灌注損傷的神經(jīng)保護作用研究
　　目的：缺血性腦卒中(ischemic stroke)在我國不僅發(fā)病率高，并且伴有較高的致死率和致殘率。既往的臨床和基礎(chǔ)研究均證實運動訓(xùn)練具有神經(jīng)保護作用，但其具體的作用機制尚不清楚。本項研究的目的是探討缺血前的運動訓(xùn)練作為缺血預(yù)處理的手段是否對大鼠腦缺血再灌注損傷具有保護作用。
　　方法：將54只SD大鼠隨機分為3組：假手術(shù)靜止對照組，缺血前運動組，缺血前非運

2、動組。各組大鼠在進行運動訓(xùn)練3周后，每組各取6只，通過立體定位儀在大鼠腦內(nèi)紋狀體部位留置微透析管，之后進行大腦中動脈梗塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)/再灌注(reperfusion，R)手術(shù)，借助微透析技術(shù)收集各組大鼠缺血前(0min)，缺血期間(40min，80min，120min)和再灌注期間(160min，200min，240min，280min，320min，360min)的紋狀

3、體細(xì)胞外液。觀察各組大鼠紋狀體部位細(xì)胞外液的谷氨酸含量的變化。隨后每組各取6只大鼠，在缺血再灌注48小時后對各組大鼠進行神經(jīng)功能缺損評價，并通過TTC(2，3，5-三苯基氯化四氮唑)法檢測各組大鼠腦梗塞體積，最后對其余各組大鼠通過腦組織干濕法來進行腦水腫情況分析。
　　結(jié)果：缺血前運動組以及缺血前非運動組，與假手術(shù)靜止對照組相比，除了缺血后0分鐘(基線水平)，200分鐘，320分鐘以及360分鐘之外的所有時間點，大鼠紋狀體部位的細(xì)

4、胞外液的谷氨酸含量均明顯升高(P<0.05)；缺血前運動組與缺血前非運動組相比，除了缺血后0分鐘(基線水平)，200分鐘，320分鐘以及360分鐘之外的所有時間點，大鼠紋狀體部位的細(xì)胞外液的谷氨酸含量均明顯較低(P<0.05)。同時，在缺血再灌注后48小時，TTC染色結(jié)果顯示，缺血前運動組的腦梗死體積與缺血前非運動組的腦梗死體積相比明顯較少(P<0.05)；缺血前運動組的神經(jīng)功能缺損評分與缺血前非運動組的神經(jīng)功能缺損評分相比，缺血前的運

5、動訓(xùn)練能夠明顯減少神經(jīng)功能缺損(P<0.05)；腦組織干濕法的結(jié)果顯示，缺血前運動組的腦水腫程度與缺血前非運動組相比，運動訓(xùn)練能夠明顯減少腦水腫的程度(P<0.05)。
　　結(jié)論：本研究的結(jié)果表明，缺血運動訓(xùn)練可以降低大鼠腦缺血再灌注后紋狀體部位細(xì)胞外液的谷氨酸含量的過度升高，并且能夠有效減少腦梗死體積，減輕腦水腫程度，并降低腦缺血后神經(jīng)功能的缺損程度，從而證實運動訓(xùn)練作為缺血前預(yù)處理的手段之一，可以誘發(fā)腦缺血耐受，從而減輕腦缺血

6、再灌注損傷。
　　第二部分：缺血前運動訓(xùn)練對腦缺血再灌注后谷氨酸受體以及細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2的影響的研究
　　目的：既往的研究表明，細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)1/2以及谷氨酸受體(如NR2B，mGluR5)在腦缺血再灌注損傷過程中發(fā)揮重要作用。同時，運動訓(xùn)練的神經(jīng)保護作用已經(jīng)被證實，但具體機制尚未具體闡明。本研究目的是探討缺血前的運動訓(xùn)練作為缺血預(yù)處理的手段是否可以通過影響ERK1/2以及NR2B和mGluR5

7、從而起到神經(jīng)保護作用。
　　方法：將36只SD大鼠隨機分為3組：假手術(shù)靜止對照組，缺血前運動組，缺血前非運動組。各組大鼠在3周后，進行大腦中動脈梗塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)/再灌注(reperfusion，R)手術(shù)，假手術(shù)靜止對照組僅接受手術(shù)過程而并不堵塞血管?；谇叭搜芯康慕Y(jié)果，本課題分別選取了不同的取材部位以及取材時間點來分別檢測谷氨酸受體的mRNA的水平和ERK1/2的蛋

8、白表達(dá)水平。在缺血后80分鐘，每組6只大鼠，取其紋狀體部分采用實時定量PCR技術(shù)來檢測GluR5和NR2B的mRNA表達(dá)水平；在缺血再灌注后48小時。每組6只大鼠，取其缺血腦組織周圍的皮層部分采用western blot技術(shù)來檢測總的ERK1/2以及磷酸化的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平。
　　結(jié)果：在缺血后80分鐘，缺血前運動組分別與缺血前非運動組以及假手術(shù)靜止對照組相比，mGluR5和NR2B的mRNA表達(dá)水平均明顯較低(P<0.

9、05)；缺血前非運動組以及假手術(shù)靜止對照組相比，兩組間GluR5的mRNA表達(dá)水平并無明顯差異，而缺血前非運動組的NR2B的mRNA表達(dá)水平均明顯較高(P<0.05)。三組之間總的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平并無明顯差異。缺血前非運動組與假手術(shù)靜止對照組相比，前者磷酸化的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.05)；缺血前運動組與缺血前非運動組相比，前者磷酸化的ERK1/2的蛋白表達(dá)水平明顯較低(P<0.05)；缺血前運動組與假手術(shù)