研究目的1.本课题旨在建立一种可以真实反映蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后早期病理生理变化的动物模型,通过颅内压监测、SAH评分、神经功能评分、FJB染色和TUNEL染色等方法验证模型的稳定性和可靠性;2.在模型成功建立的基础上,从影像学,组织学和分子生物学等方面研究外源性丙酮酸对SAH后早期脑损伤的治疗作用和内在机制。研究方法本研究共采用97只新西兰大白兔(体重=3±0.5kg),探讨血管内穿刺法建立蛛网膜下腔出血模型的方法,并评估外源性丙酮酸对蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的治疗作用和机制。将实验动物随机分为假手术组(实施颈内动脉超选择造影但未穿刺,n=10只),应用数字减影血管造影(DSA)对87只新西兰大白兔行血管内穿刺,穿刺成功后随机分为SAH6h+生理盐水组,SAH24h+生理盐水组,SAH72h+生理盐水组,SAH24h+丙酮酸乙酯组和SAH72h+丙酮酸乙酯组(n=10只)。采用SAH评分评估SAH后蛛网膜下腔出血量;采用神经功能评分评估SAH后神经功能障碍严重程度;采用MRI评估SAH后早期脑损伤严重程度;采用颅内压(intracranial pressure,ICP)监测仪监测兔的ICP变化;对术后各时间点皮层和海马组织行TUNEL和FJB染色,观察组织变性坏死和凋亡情况;采用ELISA检测TNF-α表达变化;采用Western blot检测TNF-α,tJNK,pJNK,Bax和Bcl-2表达变化;采用HE染色评估血管痉挛和管壁增生情况。研究结果1.SAH兔模型制作成功率为57.47%(50/87),模型制作过程中在血管穿刺时可检测到ICP明显升高(p<0.01)。血管内穿刺法可以引发不同程度颅内出血和神经功能障碍(p<0.01),同时可以造成皮层和海马组织变性坏死和凋亡;2.外源性丙酮酸减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤,虽然外源性丙酮酸未能明显降低SAH评分,但可以减轻神经功能障碍(p<0.01)。MRI检查提示外源性丙酮酸可以减弱T2和DWI信号,减轻脑损伤。TUNEL和FJB染色显示外源性丙酮酸可以减少TUNEL和FJB阳性细胞数(p<0.01),同时可以下调SAH后24h组和72h组TNF-α,pJNK和Bax/Bcl-2表达水平(p<0.01)。HE染色显示外源性丙酮酸可以减轻急性血管痉挛并降低血管反应性增生。研究结论1.应用血管内穿刺法可以在DSA下成功建立兔蛛网膜下腔出血模型,同时可以成功模拟早期脑损伤的颅内血流动力学和病理生理学改变。2.本课题研究发现外源性丙酮酸可以通过调控JNK通路,减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤,减轻神经功能障碍,减轻急性血管痉挛并降低血管反应性增生。