体温升高对大鼠局灶性脑缺血cathespin L表达的影响

作     者：丘增云 

作者单位：昆明医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孟强

授予年度：2013年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

主      题：脑缺血 体温升高 组织蛋白酶L 大脑中动脉栓塞 大鼠 

摘      要：目的：随着中国社会人口老龄化的加剧,缺血性脑血管病发病率日益升高,加之其致残率、死亡率高,从而对人们的健康和生活产生严重影响,并且给社会和家庭带来了沉重的负担。组织蛋白酶L (cathepsin L, CTSL)以酶原的形式广泛存在于动物细胞的溶酶体中,脑缺血导致溶酶体膜稳定性降低,通透性增高甚至破裂,大量CTSL释放到胞质或组织间隙并被激活,对血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)产生破坏。临床研究发现发热可加重脑缺血后神经损伤,然而具体机制尚未完全阐明。脑缺血后,发热是否通过上调CTSL水平从而加重BBB破坏,加剧脑水肿以及脑组织细胞坏死还不清楚。为此,本研究采用大鼠大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion, MCAo)发热模型,探讨脑缺血再灌注后体温升高对脑神经功能评分、脑梗死体积、脑含水量及CTSL表达的影响。 方法：参照Longa法制作大鼠MCAo缺血1h再灌注模型,100只SD雄性大鼠随机分为假手术组(Sham, n=20);常温缺血组(normothermia ischemia, No+Is)3h(n=10)、6h(n=10)及24h(n=20);高温缺血组(hyperthermia ischemia, Hp+Is)3h (n=10),6h、(n=10)及24h(n=20)。高温缺血组置于多功能小型宠物电热毯维持大鼠体温39.0℃3h。假手术组与常温缺血组维持体温在37.5℃。分别于缺血再灌注后3h、6h及24h进行神经功能评分;再灌注24h后,采用2,3,5—氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenylter-trazolium chloride, TTC)染色法观察脑梗死体积;再灌注24h后,用干-湿重法测量缺血侧脑组织含水量;于再灌注3h、6h及24h,用免疫组化、Western Blot法检测缺血脑组织CTSL表达。结果：1.常温缺血再灌6h及24h神经功能评分均较3h增加,差异有统计学意义(P0.05),于24h达峰值,但是24h时间点与6h时间点相比较,神经功能评分无统计学差异;高温缺血组神经功能评分随时间延长而增加(P0.05);脑缺血再灌24h,高温缺血组神经功能评分明显高于常温缺血组(P0.001)。2.脑缺血再灌24h,高温缺血组脑梗死体积较常温缺血组明显增加,差异具有统计学意义(P0.05)。3.脑缺血再灌24h,常温缺血组与高温缺血组脑含水量均较假手术组增加(P0.05),且高温缺血组脑含水量高于常温缺血组(P0.001)。4与假手术组比较,常温缺血再灌6h,缺血脑组织CTSL阳性表达神经胶质细胞数开始增高(P0.05),于缺血再灌注24h下降(P0.001);高温缺血组,CTSL阳性表达神经胶质细胞数变化有相似的规律。缺血再灌注6h,高温缺血组CTSL阳性表达神经胶质细胞数较常温缺血组增多(P0.05)。5.与假手术组比较,常温缺血再灌6h,缺血脑组织CTSL阳性表达神经元细胞数升高(P0.05),24h降至正常水平;高温缺血组CTSL阳性表达神经元细胞数变化有相似;缺血再灌6h时间点,高温缺血组CTSL阳性表达神经元细胞数高于常温缺血组。6.光镜下,假手术组、常温缺血组及高温缺血组单位视野脑组织CTSL阳性表达的神经胶质细胞数远多于CTSL阳性表达的神经元细胞数。7.脑缺血再灌24h,常温缺血CTSL阳性神经胶质细胞内OD值较假手术组下降(P0.05)。高温缺血组CTSL阳性神经胶质细胞内OD值变化规律与常温缺血相似。与假手术组相比,常温脑缺血再灌6h,CTSL阳性表达神经元细胞内OD值即开始增高(P0.001),24h下降,但仍未降至正常(P0.05);高温缺血组,CTSL表达阳性神经元细胞内OD值于缺血再灌3h即开始升高,6h时间点达高峰(P0.001),24h下降,但仍高于3h(P0.05);脑缺血再灌注3h、6h及24h,高温缺血组CTSL阳性表达神经元细胞内OD值均分别高于相同时间点常温缺血组的OD(P0.05)。8.常温缺血再灌注3h,Western Blot法显示CTSL表达开始升高,6h时间点达高峰(P0.001),于24h稍下降,但是仍高于3h时间点。脑缺血再灌注3h、6h及24h,CTSL表达高温缺血组分别高于相同时间点的常温缺血组(P0.05)。 结论：1体温升高重脑缺血神经功能缺损。2.体温升高可加重脑水肿及增加脑梗死体积。3. CTSL主要存在于神经胶质细胞中,亦少量存在于神经元中。脑缺血再灌注后6h,CTSL阳性神经胶质与神经元细胞数即开始增高,24h下降。4.脑缺血再灌注后3h,CTSL蛋白表达即开始增高,于6h达到高峰,24h下降。5.体温升高可能通过上