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目的: 对缺血性卒中老年大鼠给予雷帕霉素(rapamycin)治疗,观察脑梗死体积和行为学表现,探讨雷帕霉素与老年缺血性卒中神经功能恢复的相关性;观察雷帕霉素对缺血性卒中大鼠模型侧脑室室下区(Subventricularzone,SVZ)神经元再生的作用。 方法: 实验一:对老年大鼠采用大脑远端中动脉阻塞术(distal Middle Cerebralartery occlusion,dMCAO)建立局部脑缺血模型。将大鼠随机分成两组:分别注射雷帕霉素(rapamycin)和二甲基亚砜(Dimethyl Sulphoxide,DMSO,DMSO作为雷帕霉素的溶剂,用作对照组),即dMCAO+rapamycin组和dMCAO+DMSO组。术前3天进行行为学训练,并分别在术前、术后第1天、术后第3天进行行为学检测,包括平衡木试验(Beam balance test)和悬空旋转试验(Elevated body swingtest,EBST),观测结束后将大鼠处死、取脑。dMCAO+rapamycin组和dMCAO+DMSO组各取3只进行Western蛋白质印迹法检测,其余行脑梗死体积测量。实验二:取20只青年鼠,其中10只作为非手术组,随机分成两组,分别经腹腔注射雷帕霉素(rapamycin组,n=5)和DMSO(DMSO组,n=5)。其余10只进行dMCAO造模后随机分为两组,分别经腹腔注射雷帕霉素(dMCAO+rapamycin组,n=5)和DMSO(dMCAO+DMSO组,n=5)。每天经腹腔注射BrdU一次,连续注射3天,然后处死、取脑,制备石蜡切片,行免疫荧光检测观察BrdU+、DCX+、BrdU+/DCX+数日。 结果: 1.平衡木试验结果:在术后第1天,dMCAO+rapamycin组的评分优于dMCAO+DMSO组,存在统计学差异(P<0.05)。在术后第3天,dMCAO+rapamycin组的评分较dMCAO+DMSO组仍然维持优势,差异存在统计学意义(P<0.05)。与前期所做的青年鼠平衡木数据相比较,可发现无论是注射DMSO还是接受rapamycin治疗,3天后青年鼠组的评分皆优于老年鼠组,且存在统计学差异(P<0.05)。 2.EBST结果:在术后第1天,dMCAO+rapamycin组的左偏比例较dMCAO+DMSO组高,存在显著统计学差异(P<0.01)。在术后第3天,dMCAO+rapamycin组左偏比例仍较dMCAO+DMSO组高,差异存在统计学意义(P<0.05)。与我们前期青年鼠数据相比较,注射3天DMSO后,老年鼠组和青年鼠的左偏比例不存在统计学差异(P>0.05),而经过3天的rapamycin治疗后,青年鼠组的左偏比例高于老年鼠组,且存在统计学差异(P<0.05)。 3.脑梗死体积测量: dMCAO+rapamyci n组的梗死体积较dMCAO+DMSO组明显减小,差异存在显著统计学意义(P<0.01)。将老年鼠dMCAO+DMSO组与前期所做的青年鼠dMCAO+DMSO组进行比较,可发现老年鼠的脑梗死体积较青年鼠的大,存在显著统计学差异(P<0.01)。再将老年鼠dMCAO+rapamycin组与前期所做的青年鼠dMCAO+rapamycin组进行比较,发现老年鼠的脑梗死体积同样较青年鼠的大,差异存在显著统计学意义(P<0.01)。 4.Western蛋白质印迹法检测:发现dMCAO+rapamycin组的p-p7Os6和p-4E-BP1水平较dMCAO+DMSO组明显降低,说明mTOR信号通路被雷帕霉素阻断。 5.免疫荧光结果:经过3天的雷帕霉素或DMSO处理后,我们发现在非手术组,rapamycin组的BrdU+、DCX+、BrdU+/DCX+数目较DMSO组减少,存在统计学差异(P<0.05);在手术组,dMCAO+rapamycin组的BrdU+、DCX+、BrdU+/DCX+数目同样较dMCAO+DMSO组减少,差异存在统计学意义(P<0.05)。 结论: 1.老年鼠缺血性卒中后给予雷帕霉素可减小脑梗死体积并使神经功能得到改善,提示雷帕霉素治疗老年鼠缺血性卒中有效。 2.老年鼠在接受雷帕霉素治疗后神经功能恢复不如青年鼠明显。 3.雷帕霉素并不通过增加NSCs来达到保护神经的作用,其余神经保护功能还有待探索。