第一章急性血栓性大脑中动脉脑缺血模型的建立目的:评价急性局灶性血栓法大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)脑缺血模型的可行性,旨在提高模型的可重复性和可控制性。材料和方法:健康雄性成年Sprague-Dawley (SD)大鼠65只,体重300-450g,随机分成2组:对照组(5只),实验组(15只)。实验组又随机分为三组:大栓子组(1.2-1.5 mm,15只)、中等栓子组(0.8-1.0 mm,30只)和小栓子组(0.5-0.6 mm,15只)。取同系大鼠的股动脉血0.6 ml与0.15 ml凝血酶溶液混匀后,注入微导管内制备成线样血栓。将切好的8-10个长0.8-1.0 mm的小栓子经大鼠左侧颈内动脉注入,建立MCAO模型。使用GE Signa 1.5T超导成像仪,3英寸环形表面线圈行大鼠脑MRI检查(包括DWI、PWI),并将检查结果与病理结果对照。结果:小栓子组15例,9只在脑内发现了脑梗死灶(60%),中等栓子组和大栓子组在脑内均出现了脑梗死灶,三组间比较具有显著性差异(P<0.05)。中等栓子组脑梗死灶均位于同侧大脑半球,局限于左侧顶叶皮质、皮层下及基底节的占93.33% (28/30)。小栓子组9例,在24h或死亡时的平均脑梗死体积占同侧大脑半球的14.41±8.72%,中等栓子组30例为48.29±18.57%,大栓子组15例为73.68±18.29%。三组之间脑梗死体积比较具有显著性差异(F=33.171, P=0.000)。小栓子组9例,平均生存时间301.1±23.02 h;中等栓子组30例,平均生存时间277.43±20.27 h;大栓子组15例,平均生存时间59.93±25.03 h。三组之间生存时间比较具有显著性差异(F=24.676, P=0.000),而中等栓子组的生存时间与小栓子组比较无显著性差异(P=0.384)。中等栓子组脑梗死区rCBV在3-18h内比较无显著性差异(F=1.578, P=0.194),说明至少在脑缺血18h之内末发生血栓自溶现象。结论:经过改良后,中等栓子建立的大鼠MCAO模型脑梗死体积适中、存活率高、脑梗死部位恒定而rCBV持续降低,具有良好的可重复性和可控性。第二章急性脑缺血DWI和PWI的演变规律目的:探讨急性脑缺血脑梗死中心区与边缘区DWI和PWI随时间变化的规律,确立评估急性脑缺血半影区的MRI特异指标及标准。材料和方法:健康雄性成年SD大鼠30只,体重300-450g,随机分为A、B两组。A组(n=20):在不同的时间段对大鼠进行连续不间断地MRI扫描,重点了解ADC、rCBV早期的变化规律;B组(n=10):在不同的时间段进行间断地MRI扫描,重点了解ADC、rCBV晚期的变化规律及脑梗死灶的演变规律。大鼠在MRI结束后行HE、免疫组化检查、LSCM和电镜检查。结果:单纯脑缺血,脑梗死中心区与死边缘区ADC随时间的变化具有显著性差异(P=0.000),脑梗死中心区与死边缘区ADC随时间的变化曲线基本一致:ADC先略微上升,至1.5h时达到高峰,然后缓慢下降,至10h -11h达到最低,然后开始缓慢上升但维持在低位,至24h加速上升直至最大。脑梗死中心区ADC在24h内变化范围为58.60%~69.20%,脑梗死边缘区ADC在24h内变化范围为74.00%~91.24%。单纯脑缺血,脑梗死中心区与死边缘区rCBV随时间的变化具有显著性差异(P=0.000),脑梗死中心区与死边缘区rCBV随时间的变化曲线也基本一致:rCBV随时间的延长而不断缓慢上升,从24h开始加速上升至4d达到最大,然后开始下降。脑梗死中心区rCBV在24h内变化范围为17.83%~68.36%,脑梗死边缘区ADC在24h内变化范围为50.45%~90.30%。单纯脑缺血,脑梗死体积随时间的延长而不断增大,至2d时达到最大,然后再不断减小。脑梗死体积从6h至24 h增长了106%,从24 h至14 d缩小了53.56%。电镜示脑梗死中心区脑组织在缺血3h后神经元核肿胀明显,线粒体空泡化,星形细胞足板重度空泡化,血管腔明显受压变窄,已处于不可逆的梗死状态;而脑梗死边缘区脑组织在各个时间段神经元核轻-中度水肿,线粒体中度肿胀,星形细胞足板轻-中度空泡化,血管腔轻-中度受压,处于一种可逆的梗死状态。脑梗死14后,激光扫描共聚焦显微镜(LCSM)显示脑梗死边缘区微血管扩张、紊乱且有弥漫性的荧光物质渗出;GFAP显示脑梗死中心区无表达,脑梗死边缘区表达略增多,脑梗死中心区与边缘区度边界不清晰,但淋巴细胞的数量明显增多,也表明脑梗死边缘区脑组织尚末坏死。结合ADC与rCBV的演变规律并与病理对照,ADC可以反映神经元、星形胶质细胞受损程度,脑缺血早期(24h内),ADC<70%,提示脑组织已处于不可逆状态。结论:DWI、PWI的半定量化分析并与病理对照,可以鉴别脑缺血后脑梗死中心区与边缘区的变化,不仅为我们了解缺血半影区的存在及时间范围提供一种新手段,而且为进一步评价药物治疗或干预后的疗效提供有力地理论依据。第三章人体白蛋白和硫酸镁延长溶栓时间窗对策的研究目的:评价rt-PA溶栓治疗联合人体白蛋白与硫酸镁延长溶栓时间窗的可能性和可靠性。材料和方法:健康雄性成年SD大鼠90只,体重300-450g,随机分为A、B、C三组,即A组:rt-PA单纯溶栓,B组:rt-PA溶栓+人体白蛋白,C组:rt-PA溶栓+人体白蛋白+硫酸镁,每组又根据脑缺血时间的不同分为3h、6h、9h亚组,每小组10。A组是利用建立MCAO模型,在脑缺血的不同时间将rt-PA(10 mg/kg)自大鼠右侧股静脉缓慢注入,在1h内完成;B组也利用MCAO模型,在脑缺血的不同时间将rt-PA(10 mg/kg)与人体白蛋白(2.5 g/kg)自大鼠右侧股静脉轮流缓慢注入,在2h内完成;C组是在MCAO模型的基础上,先在脑缺血3h将5%硫酸镁溶液自腹腔注射(500mg/kg),接着在脑缺血的不同时间将rt-PA(10 mg/kg)与人体白蛋白(2.5 g/kg)自大鼠右侧股静脉轮流缓慢注入,在2h内完成,最后在治疗后12h再次经腹腔注入同样剂量的硫酸镁。于治疗前、治疗后24h、7d、14d行MRI检查,在治疗14d MRI结束后立即处死,行病理学检查(包括光镜、电镜和免疫组化)、激光扫描共聚焦显微镜检查。结果:①脑缺血3h亚组,B和C组脑梗死体积与A组比较分别缩小4.82%和32.03%;脑缺血6h亚组,B和C组脑梗死体积与A组比较分别缩小4.52%和33.12%;脑缺血9h亚组,B和C组脑梗死体积与A组比较分别缩小7.11%和34.21%。②脑缺血6h与9h,C组脑梗死中心区与边缘区rCBV在7d与1d比较具有显著性差异(P< 0.05),而A与B组脑梗死中心区与边缘区rCBV在7d与1d比较均无显著性差异。③A、B、C三组中大鼠的生存时间以C组脑缺血9h亚组最长,以A组脑缺血9h亚组最短。九组之间生存时间比较无显著差异(F=0.763, P=0.636),但C组脑缺血9h亚组生存时间明显较A组脑缺血9h亚组时的生存时间长(P=0.043)。④激光扫描共聚焦显微镜显示C组脑缺血6h与9h亚组脑梗死边缘区微血轻度扩张,有少量、局限的荧光物质渗出,较A组6h亚组均明显减少。⑤免疫组化GFAP显示:脑缺血6h与9h亚组,脑梗死中心区与边缘区的界限清楚,梗死边缘区GFAP增生活跃,与A组6h比较增生层较厚且密集,无明显淋巴细胞增多。⑥电镜结果显示C组脑缺血6h与9h亚组神经元核形态基本正常,线粒体轻度肿胀,星形细胞足板轻度空泡化,血管腔末见明显受压,均较A组6h亚组均明显好转。结论:rt-PA溶栓治疗联合人体白蛋白与硫酸镁能明显缩小脑梗死体积,延长大鼠的生存时间,提高rCBV速率并使之高位较长时间维持,改善微循环并减少脑出血的发生率。研究表明rt-PA溶栓治疗联合人体白蛋白与硫酸镁具有很强的神经保护作用,能有效的延长溶栓时间窗,至少在脑缺血6h和9h溶栓是安全有效的且无明显的副作用。