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研究背景：缺血性卒中发病率高,致死、致残率高,是一种严重的世界性疾病负担。高血压、糖尿病是缺血性卒中的重要危险因素。缺血性卒中相关的动物研究中,较多地采用了正常鼠,或是单纯高血压或糖尿病鼠。为了探索和建立一个更符合临床起病特点的动物模型,本课题拟使用自发性高血压大鼠,结合高脂饲料喂养及腹腔注射链脲佐菌素诱导糖尿病状态,并在此基础上建立永久性大脑中动脉阻塞模型。通过对大鼠的体重、血压、血糖、血脂以及内皮损伤指标的监测,结合脑部大中动脉的病理改变,对模型进行验证,并在此基础上建立永久性大脑中动脉阻塞模型来明确高血压合并糖尿病状态对缺血性脑损伤的影响,并探究其具体影响机制。第一部分自发性高血压合并糖尿病大鼠模型的建立目的：建立自发性高血压合并糖尿病大鼠模型；观察并比较该模型大鼠与正常大鼠脑动脉的病理改变。方法：将21只自发性高血压大鼠(SHR)随机分成6组：糖尿病组(SHR-DM,8只),高脂饮食组(SHR-H,7只),普通饮食对照组(SHR-C,6只)；将22只wistar大鼠分为：糖尿病组(wistar-DM,9只),高脂饮食组(wistar-H,7只),普通饮食对照组(wistar-C,6只)。经过12周的高脂或普通饲料喂养后,予以腹腔注射链脲佐菌素或柠檬酸缓冲液。每周监测大鼠体重、血压、血糖的变化；第16周及20周留取血清,测定血清的血脂水平(总胆固醇,甘油三酯,高密度脂蛋白,低密度脂蛋白)以及内皮损伤指标(内皮素-1,6-酮-前列腺素-1α)；第20周灌流取脑,制备冰冻切片,行HE染色观察脑动脉的病理改变,并行masson染色观察其血管壁胶原分布情况。结果：实验中有6只大鼠死亡,其中SHR-DM组2只,SHR-H组1只,wistar-DM组3只,总体死亡率13.9%。腹腔注射链连脲佐菌素后,糖尿病组大鼠的血糖水平一直维持在16.7mmol/l之上。对各组大鼠的血脂水平比较发现,第20周时SHR-DM组的总胆固醇,甘油三酯及低密度脂蛋白分别为3.01±0.22mmol/l,1.84 ±0.38 mmol/l,和2.34±0.39mmol/l,较SHR-C组的1.93±0.11 mmol/l,0.63 ±0.20mmol/l和1.39±0.11 mmol/l显著升高(p<0.01),其高密度脂蛋白为0.47±0.092mmol/l较SHR-C组的0.90±0.16mmol/l明显减少(p<0.01)。Wi star-DM组的血脂水平与wistar-C组比较,其总胆固醇,甘油三酯和低密度脂蛋白均较wistar-C组显著升高(p<0.01),其高密度脂蛋白较wistar-C组明显减少(p<0.01)。再对大鼠的血清中内皮素-1和6-酮-前列腺素-1α分析发现,第20周SHR-DM组的内皮素-1水平为30.86±6.15 pg/ml,较SHR-C组的13.49±4.20 pg/ml显著升高(p<0.01),而其具备舒张血管功能的6-前列腺素-1α在SHR-DM组为247.28±6.60 pg/ml,较SHR-C组的333.73±22.89 pg/ml显著下降(p<0.01),提示SHR-DM组内皮功能受损。脑片的HE染色显示：SHR-DM组脑底大中动脉的管壁较SHR-H, SHR-C组增厚,平滑肌细胞核变钝圆,排列紊乱；三个SHR组脑实质小动脉呈现出管壁增厚的改变；masson染色显示SHR-DM组血管壁胶原沉积较其他组增多。小结：1.通过高脂饮食合并腹腔链脲佐菌素可以成功建立自发性高血压合并糖尿病大鼠模型；2.该模型出现血脂水平升高,内皮素-1的升高,和6-前列腺素-1α下降,符合糖尿病模型的规律；3.通过脑部切片HE染色及masson染色发现,该模型已出现早期的动脉粥样硬化改变,为下一步实验提供基础。第二部分自发性高血压合并糖尿病大鼠基础上永久性大脑中动脉阻塞模型的初步研究目的：应用改良栓线法在前述自发性高血压合并糖尿病大鼠模型基础上建立永久性大脑中动脉阻塞模型,与自发性高血压大鼠及wistar大鼠相比较,观察成模率以及各组脑梗塞体积的变化；比较各组MAPK通路的表达以探究该通路与糖尿病高血压状态加重缺血性脑损伤的关系。方法：将200-220g的SPF级雄性SHR大鼠30只随机分成四组：合并糖尿病SHR大鼠,行MCAO (SHR-DM,9只)；合并糖尿病SHR大鼠,行假手术(SHR-DM-sham,6只)；普通饮食SHR大鼠,行MCAO (SHR-C,9只)；普通饮食SHR大鼠,行假手术(SHR-C-sham,6只)；将200-220g的SPF级雄性wistar大鼠15只分为两组：普通饮食wistar大鼠,行MCAO (wistar-C,9只)；普通饮食wistar大鼠,行假手术(wistar-C-sham,6只)。根据前述方法建立自发性高血压合并糖尿病大鼠模型后,分别予以行永久性大脑主动脉阻塞(MCAO)术或假手术,术后24h进行神经行为学评分。通过焦油紫染色比较各组大鼠脑梗塞体积及脑水肿体积的情况；通过NeuN染色测定梗死周边和梗死核心区神经元存活的情况；通过免疫荧光检测MAPK通路的p-p38, p-JNK, p-ERK在各组梗死周边的表达。结果：行MCAO术前,SHR-DM, SHR-C, wistar-C各有一只大鼠死亡。在接受MCAO术的24只大鼠中,术后24h内死亡5只,其中SHR-DM2只,SHR-C2只,wistar-C 1只,手术的总体成功率为79.2%。共有37只大鼠最终入组。术后24h各组的神经功能评分进行比较,SHR-DM组为1.33±0.44,与SHR-C及wistar-C(均为1.00±0.00)相比较有增高趋势,但组间差异无统计学意义(p=0.154)。各组的梗死体积相比较,SHR-DM为0.52±0.033,较SHR-C, wistar-C(分别为0.28±0.023和0.25±0.013)显著增大(p<0.01)。三组脑水肿体积差异未见统计学差异。NeuN染色提示SHR-DM组在梗死核心的神经元存活与SHR-C及wistar-C组明显减少。MAPK通路的免疫荧光染色发现,SHR-DM组在梗死周边的p-ERK较SHR-C及wistar-C组显著增多,差异有统计学意义。三个手术组(SHR-DM, SHR-C, wistar-C)间梗死周边的p-p38及p-JNK表达无差异。小结：1.在自发性高血压合并糖尿病大鼠的基础上,可以成功建立永久性大脑中动脉阻塞模型；2.该模型组梗死体积较其他组增大,神经元脱失较其他组增多；3.本研究提示糖尿病加重缺血性脑损伤的机制可能与ERK通路相关。