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研究背景和目的:迟发性脑血管痉挛(DCVS)作为蛛网膜下腔出血(SAH)后的严重并发症在临床中发生率较高,是导致患者致死及致残的最主要原因之一,不但影响患者预后的生活质量,同时给社会和家庭带来沉重的经济负担,因此,研究如何预防及逆转脑血管痉挛具有重要意义[1, 2]。关于SAH后脑血管痉挛发生、发展机制的研究延续数十年,但对其本质尚存在着诸多疑问和争论。回顾近年来的基础研究表明:血管内皮功能障碍、血管平滑肌收缩及增殖、免疫炎性反应、基因调控等多因素环节都参与其中。虽然CVS发生是多因素多环节共同作用的结果的观点已被多数研究者所接受,但关于触发、维持痉挛的关键环节尚未有统一的定论。许多研究发现:受累动脉痉挛的持续存在不但与平滑肌的持续收缩有关,血管壁结构的改变包括内皮细胞的凋亡、血管平滑肌细胞(VSMCs)的增殖也参与其中。尤其是在迟发性脑血管痉挛(DCVS)发生过程中,平滑肌细胞的增殖可能起着关键性作用。Caveolae是细胞膜上特定微区域,由caveolin蛋白、胆固醇、鞘磷脂及糖基鞘磷脂构成,在介导细胞信号转导、胞吞胞饮、膜磷脂代谢等生理过程中发挥重要作用。Caveolin是caveolae的表面标记蛋白,富集于该区域,包括caveolin-1、caveolin-2、caveolin-3三种。Caveolin-1在平滑肌细胞上有着丰富的表达,与诸如Src家族酪氨酸激酶、生长因子受体、内皮源性一氧化氮合酶(eNOS)、G蛋白及G蛋白偶联受体(GPCRs)等众多分子结合,且被认为在细胞信号转导过程中起负性调节作用。在研究其它血管性疾病例如动脉粥样硬化、高血压时发现caveolin-1与血管平滑肌的增殖、表型改变关系密切。作为VSMCs信号转导的“总阀门”,caveolin-1在DCVS发生、发展过程中所发挥的重要作用是可以合理预期,但观察DCVS病理改变过程中caveolin-1的表达变化迄今鲜有报道。本研究旨在观察caveolin-1在SAH后受累动脉组织中的表达规律以及与PDGF表达水平、基底动脉中膜厚度的动态关系,探讨其在脑血管痉挛中的可能作用及机制。方法:1、采用穿刺兔枕大池首次枕大池注入自体动脉血,48h二次注血的方法,建立兔SAH后DCVS模型;2、将实验动物随机分为正常对照组、假手术组和SAH组;3、观察模型动物SAH后行为学变化;4、按照设定时间点于术后1d、3d、5d、7d、14d随机抽取实验动物行心脏灌注,行基底动脉普通HE染色,明确SAH后基底动脉血管病理学变化;5、取各时间点组织切片,应用测量软件测量血管管径变化及中膜厚度改变;6、采集各时间点动物基底动脉组织标本,western blot法检测caveolin-1、PDGF蛋白变化趋势;7、采集各时间点实验动物基底动脉组织标本,PCR法检测caveolin-1、PDGF mRNA变化趋势;结果:1、经皮枕大池穿刺二次注血后可成功建立兔脑血管痉挛动物模型;2、SAH组模型动物行为学表现不同于正常对照组与假手术组,出现毛发蓬松及自洁性差,摄食减少,呈头低位蜷缩状,活动明显减少;3、HE染色显示SAH后基底动脉血管壁增厚,管腔狭窄,内皮细胞不同程度的变性、肿胀;内弹性膜迂曲皱褶或断裂,厚薄不均;中膜增厚,VSMCs排列紊乱、增殖明显;4、对照组和假手术组SAH组各时间点动脉中膜厚度无明显统计学差异(P>0.05);SAH组中膜厚度随时间逐渐增厚,于二次注血后7d较对照组增厚最为明显(P<0.01);5、SAH组caveolin-1蛋白表达逐渐减低,于二次注血后7d降至最低(P<0.01);PDGF蛋白表达则逐渐增加,于二次注血后7d达峰(P<0.01);对照组和假手术组caveolin-1、PDGF蛋白表达水平无统计学差异(P>0.05);6、SAH组caveolin-1 mRNA转录水平随时间推移逐渐上调,于二次注血后5d达峰(P<0.01);PDGF mRNA亦逐渐上调,于二次注血后3d达峰(P<0.01);对照组和假手术组caveolin-1、PDGF mRNA转录水平无明显改变(P>0.05);7、SAH组caveolin-1蛋白表达水平与血管痉挛程度呈显著负相关(r=-0.89,P<0.01)。结论:1、枕大池二次注血法成功建立兔DCVS动物模型,其动物行为学较正常对照组有特征性表现;2、SAH模型动物的基底动脉形态学发生显著改变:血管壁增厚、管腔狭窄,伴有内皮细胞变性及平滑肌细胞增殖等病理学表现;3、SAH后动脉组织caveolin-1蛋白表达逐步下降,7d最为显著,但mRNA转录水平则逐步上调,5d达峰;4、SAH后动脉组织PDGF蛋白表达逐渐增加,7d达峰,mRNA转录水平亦上调明显,3d达峰;5、SAH后动脉组织中caveolin-1蛋白表达水平呈下降趋势,与DCVS程度呈显著负相关;而PDGF蛋白表达水平与血管中膜厚度同步增加,呈显著正相关;提示Caveolin-1可能在DCVS病理演变过程中扮演着负性调节因子的角色。