实验性大鼠液压冲击脑损伤神经功能评分与脑水肿、水通道蛋白4表达的关系

目的 观察液压冲击脑损伤大鼠神经功能评分,及其与脑水肿和水通道蛋白4(AQP4)高表达的关系.方法 制作SD大鼠液压冲击脑损伤模型并对动物进行神经功能评分,应用干湿重法测定脑组织含水量,免疫组织化学染色方法和免疫蛋白印迹检测AQP4表达变化.结果 TBI 组动物神经功能评分12h出现下降[(11.17±1.32)分],24h下降至最低值[(10.17±0.75)分],3d逐渐升高[(10.66±1.37)分];脑含水量12h明显增加[(80.27±1.47)％],24h达到最高[(82.19±0.97)％],持续至3d开始下降[(81.74±1.69)％];Western Blot结果显示AQP4表达于12h明显增高(OD:0.65±0.05),24h达到最高值(OD:0.72±0.08),3d下降(OD:0.56±0.07),7d(OD:0.49±0.09)仍高于对照组(OD:0.15±0.05);免疫组化显示AQP4表达趋势与Western Blot结果一致.线性相关分析发现神经功能评分与脑含水量之间存在负相关性(r=-0.615,P＜0.01);神经功能评分与AQP4蛋白表达之间也呈负相关(r=-0.605,P＜0.05).结论 液压冲击伤大鼠的神经功能评分降低,其与脑水肿和AQP4表达呈负相关,可能与AQP4通过介导脑水肿的发生、间接参与神经功能损伤有关.     

重型脑损伤后AQP4表达与脑水肿的关系

目的观察重型脑损伤后水通道蛋白-4（AQP4）表达变化，及其与脑损伤后脑水肿之间的关系。方法健康成年Wistar大鼠，随机分成创伤性脑损伤（TBI）组和各假手术（SO）组。自由落体硬膜外撞击方法致重度脑创伤模型。于伤后4h、8h、12h、1d、3d、5d、7d取出大鼠脑组织，免疫组化（IHC）和原位杂交（ISH）检测AQP4的表达变化，干湿重法计算脑组织含水量。结果IHC和ISH显示，脑损伤后AQP4在脑组织中的表达上调，1d达高峰，持续至3d后下降，7d接近SO组水平。与SO组相比，除7d亚组外，TBI其余各亚组中AQP4表达水平均明显增高（P〈0、05）。脑损伤后4h脑组织含水量即比SO组增加（P〈0、05），随时间延长，脑组织含水量亦逐渐增加，伤后1-3d达高峰。AQP4表达和脑组织含水量呈正相关，r=0．978，P〈0，01。结论脑损伤后，随着脑水肿加重，AQP4表达上调。提示脑损伤后AQP4的表达变化与脑水肿的形成密切相关，AQP4在损伤后脑水肿的形成中发挥着重要作用。     

脑疏宁对脑外伤大鼠脑水肿及脑组织AQP4表达的影响

目的 观察脑疏宁对脑外伤大鼠脑组织含水量及水通道蛋白4(AQP4)表达的影响,探讨其治疗创伤性脑水肿的机制.方法 SD大鼠264只,随机分为假手术组(88只)、模型组(88只)和脑疏宁组(88只),建立大鼠创伤性脑损伤模型.分别在6 h,1、3、5 d 4个时间点测定脑组织含水量、伊文思蓝(EB)含量,并采用免疫组化方法检测脑组织AQP4蛋白的表达,电镜观察血脑屏障超微结构改变.结果 模型组大鼠伤后各时间点伤侧脑组织含水量、EB含量及伤灶周围AQP4蛋白表达水平明显高于假手术组(均P<0.001);电镜下内皮细胞紧密连接开放、星形胶质细胞足突肿胀.中药治疗组各时间点脑组织含水量、EB含量及AQP4表达水平均较模型组降低(P<0.05);血脑屏障紧密连接的破坏减少、星形胶质细胞足突肿胀减轻.结论 脑疏宁可改善血脑屏障损伤,减轻创伤后脑水肿.其作用可能与抑制AQP4在损伤脑组织中的表达、减轻星形胶质细胞损害有关.     

大鼠心肺复苏后脑水通道蛋白-4表达变化与脑水肿的关系

目的 探讨大鼠心肺复苏后脑水通道蛋白-4(AQP4)表达与脑水肿动态变化的关系.方法 将42只雄性SD大鼠随机分为3组:对照组(n=6)、假手术组(n=6)、心搏骤停模型组[(SCA模型组,n=30;按自主循环恢复(ROSC)后1、6、12、24 、72 h各时点分5个亚组,每个亚组6只].分别检测脑组织水含量及AQP4表达水平.结果 SCA模型组大鼠ROSC后脑组织含水量呈上升趋势,24 h达高峰,各时点均高于对照组、假手术组(均P<0.01).AQP4表达水平与脑组织水含量呈同样趋势改变.积分光密度(iOD)、显色面积比(△S)与脑组织含水量均呈正相关(r=0.858,r=0.870,均P<0.001).结论 大鼠心肺复苏后脑AQP4表达上调,与脑水肿变化呈正相关,AQP4可能参与心肺复苏后脑水肿形成.     

异丙酚减轻大鼠创伤性脑水肿及相关机制的研究

目的观察异丙酚对大鼠创伤性脑损伤后脑水肿和水通道蛋白4(AQP4)的影响。方法健康雄性Sprague-Dawley大鼠,体质量230～280 g,随机分为假手术组(n=8只)、生理盐水组(n=8只)、异丙酚组(n=8只)。按Feeney自由落体撞击法建立大鼠创伤性脑损伤(TBI)模型。生理盐水组术后腹腔注射生理盐水(50 mg/kg),异丙酚组术后腹腔注射异丙酚(50 mg/kg)。干/湿法测定大鼠建模后48 h脑损伤区头侧的组织含水量,取出脑损伤区尾侧切片进行HE染色观察神经细胞的形态学变化。采用反转录-聚合酶链反应检测脑损伤区AQP4的表达。结果异丙酚组较生理盐水组水肿明显减轻(P<0.05),固缩神经元数量及神经元缺失相对减少,脑损伤区组织AQP4表达下调(P<0.05)。结论异丙酚可显著减轻脑水肿,并且可能下调与脑水肿密切相关的AQP4的表达。     

创伤性脑损伤后尼莫同对AQP4表达和血脑屏障通透性的影响

目的:研究脑损伤(TBI)后尼莫同对AQP4表达和血脑屏障(BBB)通透性的影响。方法:健康成年Wistar大鼠,自由落体硬膜外撞击方法致重度脑创伤模型,随机分成尼莫同组和生理盐水对照组。每组观察点定为伤后4h、8h、12h、1d、3d、5d和7d。取大鼠脑组织进行以下实验:(1)HE染色进行形态学观察;(2)免疫组化检测AQP4的表达变化;(3)测伤区脑组织中EB外渗的量,反映BBB通透性的变化。结果:脑损伤后,在尼莫同组和对照组缺血组织均出现脑损伤的病理改变、AQP4表达上调、BBB通透性增加,其变化趋势一致;且随伤后时间延长改变加重。除AQP4表达外,其他各项指标的差别从TBI12h开始具有统计学意义(P<0.05)。结论:脑损伤后,尼莫同可以增加BBB通透性,加重脑损伤,不影响AQP4的表达。     

肿瘤坏死因子α诱发脑水肿的机制

目的:研究肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis fctor-alpha,TNF-α)对水通道蛋白4(Aquaporin4,AQP4)和血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)通透性的影响,探讨TNF-α诱发脑水肿的机制.方法:90只成年SD大鼠,其中45只用于脑含水量和脑组织AQP4 mRNA表达的测定,将其随机分为空白对照组(A组,n=5)、生理盐水组(NS组,n=20)、TNF-α组(TNF-α组,n=20),NS组和TNF-α组按注射后处死的时间再分为1h组、6h组、24h组、72h组,每组各为5只;其余45只用于BBB通透性的观察,分组方法同前.采用干湿重法计算脑含水量,采用RT-PCR法观察脑组织AQP4 mRNA表达的变化,采用伊文思兰法监测BBB通透性.结果:大鼠脑内注射TNF-α仅后脑含水量和脑组织AQP4 mRNA表达在1h均未见明显变化(P0.05),均于6h达到高峰,之后逐渐降低,72h脑含水量降到正常水平,但AQP4 mRNA表达仍高于正常(P<0.05);脑组织EB含量1h开始升高,6h迅速达到高峰,之后逐渐降低,72h仍高于正常(P<0.05);BBB通透性与AQP4 mRNA表达呈显著正相关(R=0.839,P<0.01),与脑水肿变化趋势一致.结论:TNF-α通过上调APQ4表达,增加BBB通透性,参与脑水肿形成和发展.     

小剂量地塞米松对创伤性脑水肿AQP4的影响

目的通过观察地塞米松对脑创伤模型大鼠脑组织中水通道蛋白4(AQP4)的影响,探讨地塞米松减轻脑水肿的机制,旨在为临床脑水肿的治疗提供新思路。方法采用改进Feeney’s自由落体硬膜外撞击方法致颅脑损伤模型。随机分为假手术组(SO),创伤性脑损伤(Traumatic Brain Injury,TBI)组和地塞米松干预组(Dex)。Dex组于TBI后立即腹腔注射地塞米松(1mg·kg-1),2次/d。TBI组和Dex组再按时间顺序分为6h、12h、24h,3d和5d共五个时相组,观察各时间点大鼠脑组织含水量及AQP4mRNA和蛋白的表达。结果 TBI脑组织含水量从术后6h开始上升(79.49±0.45)%,依次增高,到24h达到最大值(81.61±0.68)%;3d时为(80.88±0.93)%仍维持在较高水平,于伤后5d(80.08±0.85)%有所下降。TBI组AQP4mRNA表达变化与脑含水量和AQP4蛋白表达趋势一致;TBI组AQP4表达从伤后6h时(0.18±0.01)开始升高,到24 h达到最大值(0.18±0.01),并持续至3d时为(0.20±0.01),5d时为(0.19±0.01),仍较高;虽然TBI组脑组织含水量及AQP4蛋白和mRNA水平表达变化情况与DEX组趋势一致,但在同一时间点上,DEX组脑组织肿胀及AQP4蛋白和mRNA水平表达程度明显低于TBI组。两组在各个时间点比较差异有统计学意义。结论小剂量地塞米松可能通过下调脑组织AQP4mRNA和蛋白的表达减轻脑水肿。     

弥漫性脑损伤大鼠血脑屏障及损伤区皮质咬合蛋白表达的变化

目的观察弥漫性脑损伤大鼠脑水肿、血脑屏障通透性及损伤区咬合蛋白表达的变化。方法 SD成年雄性大鼠160只,按随机数字表法分为对照组(n=60)、模型组(n=100)。应用Marmarou方法建立弥漫性脑损伤大鼠模型。各组分别于术后3、12、24、72、168 h行干湿质量法检测2组大鼠脑组织含水量变化,伊文思兰渗出法检测大鼠血脑屏障通透性变化,免疫组化和Western blot检测损伤区周围皮质咬合蛋白表达水平,并对各结果进行相关性分析。结果与对照组比较,模型组各时间点大鼠脑组织含水量明显增加,血脑屏障通透性增高,脑组织损伤区周围皮质咬合蛋白表达明显降低(P<0.05)。脑组织含水量与血脑屏障通透性呈正相关(r=0.734,P<0.05),而与咬合蛋白免疫组化、Western blot表达呈负相关(r=-0.904,r=-0.966,P<0.05),血脑屏障通透性变化与免疫组化,Western blot咬合蛋白表达呈负相关(r=-0.741,r=-0.833,P<0.05)。结论弥漫性脑损伤发生后损伤区皮质咬合蛋白含量明显降低,血脑屏障通透性增高,脑水肿形成。咬合蛋白表达的减少可导致血脑屏障的破坏和脑水肿的形成。     

GBE对HIBD新生大鼠脑组织MMP-9及TIMP-1表达影响的研究

目的 通过研究银杏叶提取物(GBE)对缺氧缺血性脑损伤(HIBD)新生大鼠脑组织基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、基质金属蛋白酶组织抑制因子-1(TIMP-1)表达的影响,探讨GBE的脑保护作用及机制.方法 90只新生7dSD大鼠随机分为假手术组(n=30)、HIBD模型组(n=30)、GBE治疗组(n=30).模型制造成功后24 h、72 h、168 h三个时间点,采用干湿质量法测定大鼠脑组织含水量,RT-PCR法检测各组大鼠脑MMP-9、TIMP-1 mRNA的表达情况.结果 CBE组神经系统异常症状较HIBD组更轻.HIBD组大鼠脑组织含水量在缺氧缺血后逐渐上升,72 h达到高峰,168 h开始下降.各时间点均高于假手术组(P＜0.05).同时,MMP-9及TMP-1mRNA表达量与脑含水量呈正相关.GBE治疗组明显小于HIBD模型组(P＜0.05),高于假手术组(P＜0.05).结论 GBE对HIBD脑损伤的保护作用可能与其调节MMP-9及TIMP-1的表达有关.     

p38信号通路对大鼠脑创伤后MMP-9的表达及脑水肿形成的影响

目的观察并探讨阻断p38通路激活对大鼠脑创伤后基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达变化及脑水肿形成的影响及意义。方法健康成年雄性SD大鼠130只,随机分为正常组10只,对照组40只:假手术处理;脑创伤组40只:制作改进式Feeney’s脑创伤模型;p38抑制组40只:脑创伤前15 min股静脉注射p38抑制剂(SB203580,400μg/kg)。分别在脑创伤后2 h、2 d时断头取脑,采用RT-PCR法和Western blotting法检测脑组织P38磷酸化水平及MMP-9 mRNA及蛋白表达水平,Evans Blue法测定血脑屏障通透性变化;干湿比重法测定脑组织含水量。结果(1)与对照组相比,脑创伤组磷酸化p38的水平在伤后2 h明显上升;MMP-9 mRNA和蛋白在脑创伤后2 h未见明显差异(P>0.05),但2 d时表达均显著增高(P<0.01)。与脑创伤组相比,p38抑制组伤后2 h时p38磷酸化水平明显降低(P<0.01),MMP-9 mRNA和蛋白在创伤后2 d时的高表达也均有明显下降(P<0.05);(2)与对照组比较,脑创伤组血脑屏障通透性在创伤后2 h明显增加(P<0.05),2 d时出现继续升高(P<0.01);脑含水量在创伤后2 h无明显变化(P>0.05),在2 d时显著增加(P<0.01)。与脑创伤组相比,p38抑制组血脑屏障通透性及脑含水量在创伤后均有明显降低(P<0.05)。结论阻断p38通路激活可下调大鼠脑创伤后MMP-9高表达,减轻血脑屏障破坏及创伤性脑水肿,提示p38信号通路可通过调节MMP-9的表达变化在创伤性脑水肿中发挥重要作用。     

Relationship between AQP4 expression and structural damage to the blood-brain barrier at early stages of traumatic brain injury in rats

Background Although some studies have reported that aquaporin-4 （AQP4） plays an important role in the brain edema after traumatic brain injury （TBI）, little is known about the AQP4 expression in the early stage of TBI, or about the correlation between the structural damage to the blood-brain barrier （BBB） and angioedema. The aim of this project was to investigate the relationship between AQP4 expression and damage to the BBB at early stages of TBI. Methods One hundred and twenty healthy adult Wistar rats were randomly divided into two groups： sham operation group （SO） and TBI group. The TBI group was divided into five sub-groups according to the different time intervals： 1, 3, 6, 12, and 24 hours. The brains of the animals were taken out at different time points after TBI to measure brain water content. The cerebral edema and BBB changes in structure were examined with an optical microscopy （OM） and transmission electron microscopy （TEM）, and the IgG content and AQP4 protein expression in traumatic brain tissue were determined by means of immunohistochemistry and Western blotting. The data were analyzed with SPSS 13.0 statistical software. Results In the SO group, tissue was negative for IgG, and there were no abnormalities in brain water content or AQP4 expression. In the TBI group, brain water content significantly increased at 6 hours and peaked at 24 hours following injury. IgG expression significantly increased from 1 to 6 hours following injury, and remained at a high level at 24 hours. Pathological observation revealed BBB damage at 1 hour following injury. Angioedema appeared at 1 hour, was gradually aggravated, and became obvious at 6 hours. Intracellular edema occurred at 3 hours, with the presence of large glial cell bodies and mitochondrial swelling. These phenomena were aggravated with time and became obvious at 12 hours. In addition, microglial proliferation was visible at 24 hours. AQP4 protein expression were reduced at 1 hour, lowest at 6 hours, and began to increase at 12 hours, showing a V-shaped curve. Conclusions The angioedema characterized by BBB damage was the primary type of early traumatic brain edema. It was followed by mixed cerebral edema that consisted of angioedema and cellular edema and was aggravated with time. AQP4 expression was down-regulated during the angioedema attack, but AQP4 expression was upregulated during intracellular edema.     

Bloodletting Puncture at Hand Twelve Jing-Well Points Relieves Brain Edema after Severe Traumatic Brain Injury in Rats via Inhibiting MAPK Signaling Pathway

Objective:To investigate whether blood-brain barrier(BBB)served a key role in the edema-relief effect of bloodletting puncture at hand twelve Jing-well points(HTWP)in traumatic brain injury(TBI)and the potential molecular signaling pathways.Methods:Adult male Sprague-Dawley rats were assigned to the shamoperated(sham),TBI,and bloodletting puncture(bloodletting)groups(n=24 per group)using a randomized number table.The TBI model rats were induced by cortical contusion and then bloodletting puncture were performed at HTWP twice a day for 2 days.The neurological function and cerebral edema were evaluated by modified neurological severity score(mNSS),cerebral water content,magnetic resonance imaging and hematoxylin and eosin staining.Cerebral blood flow was measured by laser speckles.The protein levels of aquaporin 4(AQP4),matrix metalloproteinases 9(MMP9)and mitogen-activated protein kinase pathway(MAPK)signaling were detected by immunofluorescence staining and Western blot.Results:Compared with TBI group,bloodletting puncture improved neurological function at 24 and 48 h,alleviated cerebral edema at 48 h,and reduced the permeability of BBB induced by TBI(all P<0.05).The AQP4 and MMP9 which would disrupt the integrity of BBB were downregulated by bloodletting puncture(P<0.05 or P<0.01).In addition,the extracellular signal-regulated kinase(ERK)and p38 signaling pathways were inhibited by bloodletting puncture(P<0.05).Conclusions:Bloodletting puncture at HTWP might play a significant role in protecting BBB through regulating the expressions of MMP9 and AQP4 as well as corresponding regulatory upstream ERK and p38 signaling pathways.Therefore,bloodletting puncture at HTWP may be a promising therapeutic strategy for TBI-induced cerebral edema.     

电针影响大鼠脑缺血再灌注后水通道蛋白4 (AQP4)的表达及其在血管周边的分布

 目的 研究电针干预大鼠脑缺血再灌注损伤时脑内水通道蛋白4 (aquaporin 4,AQP4)的表达与分布改变。 方法 选用SD雄性大鼠406只,分为正常对照组(n=40),脑缺血组(n=138),脑缺血+电针组(电针处理组,n=138)和脑缺血+假电针组(n=90)。利用线栓法制作大鼠大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型,缺血1 h后实施脑血流再灌注。电针处理组在脑缺血开始后立即给予电针刺激,穴位选择“水沟”(GV 26)与“百会”(GV 20)。利用Western blot检测AQP4的蛋白表达水平,胶体金免疫电镜观察AQP4免疫阳性颗粒在血管周边的分布,常规焦油紫染色计算脑缺血后的脑梗死体积以及脑肿胀程度。神经行为学评估通过Garcia量表进行评分。结果 (1)再灌注24 h内,电针可下调因脑缺血而诱导的AQP4表达升高,再灌注后6 h和12 h分别是缺血组的0.63倍和0.72倍(P < 0.05);(2)与正常对照组相比,血管周边AQP4的免疫阳性颗粒在再灌注后6 h增多,在再灌注后24 h减少,电针干预组中血管周边AQP4的免疫阳性颗粒密度发生改变,其变化与缺血组相反,差异有统计学意义(P < 0.05);(3)电针减轻脑缺血后的脑梗死及脑肿胀,促进神经行为功能的恢复。结论 电针下调因缺血而导致的AQP4蛋白的表达升高,并动态改变其在血管周边的分布。电针对AQP4的调控作用可能与电针的神经保护作用机制相关。     

亚低温对心肺复苏后大鼠脑组织AQP4表达的影响

目的 探讨亚低温对心肺复苏后大鼠脑组织AQP4表达的影响。方法 42只雄性SD大鼠随机分为3组：假手术组（6只），常温复苏组及亚低温组，后2组再分为3个亚组，即自主循环恢复（ROSC）后1、3、6h组，每个亚组均为6只大鼠，亚低温组复苏后即予亚低温干预。应用免疫组化法测脑组织AQP4表达．干湿重法测脑含水量。结果 亚低温组ROSC后1小时BWC与同一观察时点复苏组比较。无显著性差异。但AQP4表达水平下降已有显著性差异（P〈0．05）。亚低温组ROSC后3h和6h，BWC和AQP4表达水平与相同观察时点复苏组比较，均明显降低，差异性显著（P〈0．05）。结论 亚低温可减轻心肺复苏后脑水肿，其机制可能为：亚低温使大鼠脑组织AQP4表达下调。     

高温高湿环境对大鼠创伤性脑水肿的影响

目的 通过研究实验大鼠颅脑损伤后创伤区脑含水量变化情况及脑组织水通道蛋白4表达的影响,分析高温高湿环境对创伤性脑水肿的影响.方法 选择成年健康雄性SD大鼠64只,随机分为常温无创组16只(25℃、RH 50％),常温创伤组(16只),高温高湿无创伤组16只(35℃、RH 85％),高温高湿创伤组(16只).采用Feeney自由落体法建立大鼠急性颅脑损伤模型.以上四组动物分别于6h、24h时间点断头处死,对脑组织含水量、HE染色后组织学观察、AQP4蛋白和mRNA的表达检测及电镜观察.结果 与常温创伤组比较,高温高湿创伤组AQP4&mRNA的表达和脑组织含水量明显增加(P＜0.01).结论 高温高湿环境能明显加重创伤性脑水肿.     

大鼠创伤性脑水肿早期水通道蛋白 AQP-4的表达及意义

目的探讨水通道蛋白4（AQP-4）在大鼠创伤性脑水肿早期的表达及意义。方法按Feeney自由落体撞击法建立大鼠创伤性脑损伤（TBI）模型,用干／湿法测定大鼠TBI后不同时相脑组织含水量,并采用免疫组织化学方法检测脑组织AQP-4蛋白的表达．采用Western Blot方法对AQP-4蛋白进行半定量分析。结果TBI后48小时伤侧脑水肿达高峰,同时水通道蛋白AQP-4在大脑半球表达降低（P〈0．05）,损伤侧大脑半球伤后48小时降低最为明显（P〈0．01）。AQP-4的表达与脑组织水含量呈负相关。结论脑损伤后,AQP-4表达降低与脑水肿的形成密切相关。