改良光化学栓塞法诱导缺血性脑卒中模型大鼠的病理变化

背景:大鼠光化学栓塞模型可以良好地模拟缺血性卒中,具有损伤脑区特异性、高重复性及低死亡率等优势,但光源的选择及玫瑰红注射浓度等多个条件都会影响造模的结果,需要后期进行细致的评估来确定造模的成功。目的:建立稳定、不易自发恢复的大鼠缺血性脑卒中模型,并探究卒中区域的病理变化及大鼠行为学变化。方法:雄性Wistar大鼠52只随机被分为假手术组6只、光化学栓塞组46只。光化学栓塞组取18只分别于大鼠股静脉注射20,40及80 mg/kg玫瑰红制作光化学栓塞模型,筛选出造模最佳的玫瑰红浓度;再对剩余28只大鼠进行光化学栓塞造模手术;假手术组大鼠不进行激光器定点照射及不注射玫瑰红染料。术后1 d利用TTC染色揭示在不同玫瑰红浓度注射下梗死范围的变化;对大鼠光化学栓塞后1,3,7,14 d运用NeuN染色观察梗死区域内神经元的死亡情况;Iba-1,GFAP,GLUT-1染色观察光化学栓塞后卒中区域炎症反应、胶质瘢痕及血管的变化;应用圆柱体实验及网格错误实验评价大鼠光化学栓塞后行为学的变化。结果与结论:(1)80 mg/kg的玫瑰红浓度引起的卒中腔体积最大,光化学栓塞模型重复性高,动物死亡率低,7 d可以形成较稳定的卒中腔;(2)光化学栓塞后在7 d可以形成相对稳定的胶质瘢痕带,但炎症反应在1-14 d逐渐加重;(3)光化学栓塞减少卒中腔附近的血管面积,并在14 d趋于稳定;(4)光化学栓塞后大鼠出现长期的感觉及运动功能下降;(5)结果表明大鼠光化学栓塞模型稳定良好,不易自发恢复,适合缺血性脑卒中病理变化的研究。

小胶质细胞中小泛素样修饰蛋白特异性蛋白酶3参与小鼠光化学栓塞法缺血性脑卒中早期的疾病进展

目的探讨小泛素样修饰蛋白特异性蛋白酶3(SENP3)在光化学栓塞法缺血性脑卒中小鼠小胶质细胞中的表达变化,以及与光化学法栓塞缺血性脑卒中疾病进展的关系。方法实验小鼠分对照组、缺血性脑卒中1 d组和缺血性脑卒中7 d组(每组3只),应用Western blotting检测各组纹状体诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(ARG-1)和SENP3的表达和c-Jun氨基末端激酶(JNK)磷酸化水平;应用免疫荧光双标法检测小鼠纹状体小胶质细胞中iNOS和ARG-1的表达。结果与对照组相比,缺血性脑卒中1 d组SENP3的表达与JNK的磷酸化水平均显著上升,同时M1型小胶质细胞的标志物iNOS的表达水平显著上升;缺血性脑卒中7 d组M2型小胶质细胞的标记物ARG-1的表达显著增高。纹状体小胶质细胞特异性抗体1(Iba1)与iNOS、Iba1与ARG-1的免疫荧光双标结果与免疫印迹结果一致。结论光化学栓塞法缺血性脑卒中早期,小胶质细胞SENP3表达增加,进而影响JNK磷酸化的水平和小胶质细胞的极化,促进大脑炎症反应,参与缺血性脑卒中的疾病进展。

缺血性脑卒中动物模型研究进展

缺血性脑卒中是由大脑暂时性或永久性血管闭塞所引起的损伤。梗死体积和神经系统功能缺失的严重程度取决于多种因素,如有无侧支循环建立和足够的血压保持灌注,梗死的病因及部位,年龄、性别、遗传背景,是否有并发症,是否经过药物治疗等。因此,脑卒中是一种非常复杂的病变过程,建立脑卒中模型显得十分重要,通过建立模型可以实现对单一影响因素的研究。常用的模型有线栓模型、开颅电凝模型、内皮素-1模型、光化学栓塞模型、凝块栓子模型等。未来,深入研究各脑卒中模型的优缺点,将为脑卒中研究者提供参考。

单羧酸转运蛋白1在低糖条件下促进M1型小胶质细胞中诱导型一氧化氮合酶表达

目的探讨在缺血环境下诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和单羧酸转运蛋白1(MCT1)与M1型促炎性小胶质细胞的关系。方法小鼠6只,采用光化学栓塞法制作脑缺血模型;BV2细胞使用含5 mmol/L低糖培养基刺激2 h。使用免疫荧光染色、Western blotting方法检测缺血小鼠大脑中小胶质细胞和低糖刺激的BV2细胞中iNOS、MCT1及精氨酸酶1(ARG1)的表达。用RNA干扰及质粒转染技术分别调控未处理BV2细胞中的MCT1表达,检测iNOS及ARG1的变化。结果激光制作脑缺血模型成功后,缺血侧半球中iNOS和MCT1以及ARG1的表达升高(P<0.01),且MCT1主要表达在离子钙接头蛋白分子1(Iba1)阳性和iNOS阳性的小胶质细胞中。低糖刺激BV2小胶质细胞后,iNOS和MCT1表达升高(P<0.001),而ARG1表达降低(P<0.01),MCT1主要表达在iNOS阳性的BV2细胞中。RNA干扰BV2细胞后,细胞中MCT1表达降低,iNOS表达下降(P<0.01);质粒转染BV2细胞后,MCT1表达增高,iNOS表达增加(P<0.01)。但在两种情况下,ARG1表达水平均未发生明显变化。结论在低糖环境中小胶质细胞向M1表型极化,MCT1和iNOS表达同时增高,MCT1参与iNOS的表达上调,可能处于iNOS调节通路的上游。

大鼠脑皮层血管栓塞和再生过程的实时动态记录方法

本研究旨在建立观察脑皮层血管堵塞、脑缺血损伤区血管再生、重构的动态变化过程的方法。创建能够在体连续观测大鼠皮层血管缺血后变化的动物光窗模型,并用光化学栓塞法建立大鼠皮层局部脑缺血模型,通过光相干层析成像术(optical coherence tomography, OCT)实时记录血管堵塞的形成过程以及周围小血管的损伤、再生情况。结果显示,激光照射30 min可以形成完全堵塞大鼠皮层血管的栓塞;缺血后24~48 h内,脑损伤程度最大,损伤区域内血管数量达到最少,随后堵塞的主血管开始疏通,缺血区域内周围小血管开始再生;激光照射后皮层浅层/深层的小血管显著消失,在照射后第10天,皮层浅层出现大量新生血管,而深层血管仍未恢复。以上结果表明,本研究建立的方法可以进行不间断地长期观测,为深入定量研究脑缺血恢复期间栓塞血管及周边毛细血管的动态奠定了基础,为损伤区血管重构网络调控模式研究提供帮助,为脑缺血性疾病的治疗提供理论指导和新研究方法。