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背景和目的:脑出血(intracerebral hemorrhage, ICH)属于脑血管病中的危重类型,在中国的发病率明显高于西方国家。尽管ICH急性期治疗策略已经越来越规范化,但仍局限于血肿清除以及对症支持治疗,针对脑出血造成的神经功能缺失目前尚无有效的治疗方法,致使其病死率及致残率近十年来仍居高不下。已知的脑出血后损伤机制表明细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的组成、结构和分布均发生了变化,血脑屏障(blood brain barrier, BBB)破坏、脑水肿的形成等都与ECM密切相关。既往研究证实ECM参与胚胎及各种组织、器官的形成、发育、修复和再生。ECM的组成成分与神经系统的多种生理病理过程密切相关。此外,与ECM功能相关的蛋白如基质金属蛋白酶家族(matrix metalloproteinases, MMPs),整合素家族(integrins),选择素家族(selectins)以及透明质酸酶等均可作用于ECM,参与炎症反应、肿瘤转移、血管发生及创伤愈合等过程。因此,本研究拟从脑出血后ECM相关基因表达变化的角度,探讨脑出血后组织和神经功能恢复的作用机制,将为基础和临床探索脑出血治疗策略提供新的线索和思路。方法:本研究分为2个部分。第一部分:通过立体定位向大鼠脑内注射Ⅶ型胶原酶复制脑出血模型,假手术组注入等体积生理盐水。采用基因芯片法检测脑出血后ECM相关基因表达变化。第二部分:根据第一部分实验结果,选择胶原(collagen)Ⅰ、collagen Ⅲ、collagen Ⅳ,MMP-2、MMP-9、膜型(memberane-type, MT)1-MMP以及integrin αvβ3、integrin α5β1进行蛋白表达验证。大鼠分假手术组及脑出血组,处理同第一部分。采用异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)-右旋糖酐(dextran)灌注结合激光共聚焦显微镜观察损伤区微血管构筑及血流灌注情况;免疫组化方法检测脑出血损伤区增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)+/血管性血友病因子(von Willebrand factorv, WF)+标记的新生血管密度变化及collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、collagen Ⅳ, MMP-2、MMP-9、MT1-MMP以及integrin αvβ3、integrin α5β1的时空分布;Western blot技术检测脑出血后collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、collagen Ⅳ, MMP-2、MMP-9、MT1-MMP以及integrin β3、integrin a5的蛋白表达。结果:基因芯片结果显示:脑出血后ECM相关基因如细胞分化抗原(cluster of differentiation, CD)44、骨桥蛋白(oesteopontin, OPN/SPP-1)、钙粘蛋白(cadherin)-1、弹性蛋白微原纤维界面因子(elastin microfibril interfacer, EMILIN)-1、胞间粘附因子(intercellular adhesion molecule, ICAM)-1、转化生长因子(transforming growth factor, TGF)-β以及大部分的ECM胶原成分、MMPs及integrins成员等于不同时间点均有不同趋势的变化。FITC-dextran灌注结果显示:脑出血后4天,损伤处周围血流灌注较假手术组明显减少,脑出血后7天到14天损伤脑组织周围微血管密度较4天时逐渐增大,血流灌注增多,21天到达高峰。免疫组化结果显示:脑出血后4天血肿周围即可见至JPCNA+/vWF+标记的细胞核,且持续增高至14天。在血肿周围可见大量collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、collagen Ⅳ, MMP-2、MMP-9、 MT1-MMP以及integrin αvβ3、integrin α5β1阳性血管。Western blot结果显示:脑出血后4天collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、collagen Ⅳ, MMP-2、 MMP-9、MT1-MMP以及integrin β3、integrin a5蛋白表达较假手术组明显增高。Collagen Ⅰ、collagen Ⅲ蛋白表达增高至14天,持续到21天;collagenⅣ蛋白表达从14天开始有所降低;MMP-9蛋白表达7天时即开始有所减少,MMP-2、MT1-MMP、integrin β3、integrin α5蛋白表达随着时间延长逐渐增高至14天,21天时开始降低。结论:1.脑出血后,ECM相关基因表达改变,可能参与脑内炎症反应、组织修复过程;2.脑出血后,collagens、MMPs和integrins表达持续增高,可能改变脑微血管与周围ECM的相互作用,影响血管新生,修复损伤组织。