背景和目的蛛網(wǎng)膜下腔出血(Subarachnoid Hemorrhage,SAH)是臨床最常見的腦血管危急重癥之一,主要為顱內(nèi)動脈瘤破裂所致。隨著神經(jīng)影像和顯微手術(shù)的進步,動脈瘤破裂出血造成的直接死亡率明顯下降,但患者預(yù)后不佳,接近50%的幸存者伴有肢體癱瘓、情感或記憶障礙、喪失重新工作和生活自理能力。因此,針對SAH后繼發(fā)腦損傷的防治變得愈發(fā)重要,成為降低致死致殘率和改善患者預(yù)后的重要因素和研究熱點。SAH后繼發(fā)性腦損傷的機制至今尚未完全闡述清楚。既往研究均著眼于SAH后大血管痙攣上,認為顱內(nèi)大動脈痙攣是SAH后最嚴重的并發(fā)癥。該認識來源于SAH患者的腦血管造影顯示其存在顱內(nèi)大動脈(大于200μm)的縮窄,而SAH患者又會同時出現(xiàn)無法解釋的缺血性神經(jīng)損傷樣癥狀。因此,血管一直以來被認為是引起SAH患者死亡或致殘的主要原因。然而,近年來其與SAH后繼發(fā)性神經(jīng)功能障礙的關(guān)系備受質(zhì)疑。一項應(yīng)用選擇性內(nèi)皮素A受體拮抗劑Clazosentan來治療SAH患者的多中心、隨機、安慰劑對照、雙盲的臨床研究結(jié)果顯示:Clazosentan能夠顯著逆轉(zhuǎn)腦血管造影所示的血管痙攣,但并不能改善SAH患者的神經(jīng)功能預(yù)后。事實上,在顱內(nèi)動脈瘤破裂引起SAH的同時,繼發(fā)性腦損傷就已經(jīng)開始發(fā)生了。動脈瘤破裂的瞬間,顱內(nèi)壓極速升高,甚至達到與動脈收縮壓相同的程度。因此,SAH患者最常見的主訴是“一生中從未有過的劇烈頭痛”。動物實驗證實,SAH后10分鐘內(nèi),興奮性氨基酸釋放、神經(jīng)元凋亡、細胞壞死等病理生理過程已被激活。基于上述臨床和實驗研究結(jié)果,美國John H.Zhang教授將發(fā)生在SAH后最初72小時內(nèi)的腦損傷定義為早期腦損傷(Early Brain Injury,EBI),認為早期腦損傷是影響SAH患者急性期死亡和幸存者后期神經(jīng)功能缺損的重要因素,也是影響遲發(fā)性血管痙攣的重要因素,對早期腦損傷進行干預(yù)可明顯提高患者生存率和預(yù)后。然而,近年來單純針對神經(jīng)元進行保護的臨床試驗均告失敗,促使大家在繼續(xù)研究SAH后神經(jīng)元損傷的同時,愈加重視顱內(nèi)各種細胞之間的廣泛聯(lián)系——血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(vascularneuralnetwork)。該結(jié)構(gòu)包括:內(nèi)皮細胞、星形膠質(zhì)細胞、周細胞、神經(jīng)元以及與之直接相關(guān)的毛細血管、血管平滑肌細胞、血管內(nèi)皮與管周神經(jīng)纖維聯(lián)系、顱內(nèi)微循環(huán)及其上下游小動靜脈。由于該結(jié)構(gòu)中各種細胞之間存在簡單、快速的交流影響機制,所以保護該網(wǎng)絡(luò)中的其他結(jié)構(gòu)與保護神經(jīng)元同樣重要。血腦屏障(bloodbrainbarrier,bbb)是該網(wǎng)絡(luò)中最具代表性的神經(jīng)血管單元(neurovascularunit),主要由內(nèi)皮細胞及其緊密連接、星形膠質(zhì)細胞、血管周圍的小膠質(zhì)細胞、基膜、以及周細胞等組成,最終構(gòu)成一個調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的細胞屏障,維持腦組織內(nèi)離子、激素和遞質(zhì)的動態(tài)平衡,保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)不受損傷。臨床上,sah早期即可產(chǎn)生廣泛的全腦水腫,與血腦屏障損傷導(dǎo)致的血管源性水腫密切相關(guān),是導(dǎo)致sah患者早期腦損傷和不良預(yù)后的主要因素之一。既往研究證實,血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中毋庸置疑的存在著血腦屏障自我修復(fù)機制;因此,針對sah早期血腦屏障損傷的修復(fù),可能成為未來sah等多種急性神經(jīng)損傷疾病的可靠治療靶點。因此,本研究擬在前期工作基礎(chǔ)上,針對sah后血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵靶點:神經(jīng)元和血腦屏障,分別進行干預(yù),探討sah后早期腦損傷的內(nèi)在病理生理機制,為臨床轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。此外,本研究擬進一步探索顱內(nèi)微循環(huán)下游靜脈系統(tǒng)在sah后早期腦損傷發(fā)生發(fā)展中的作用,豐富早期腦損傷理論,為臨床sah患者救治提供可靠的新思路。材料與方法1、采用大腦中動脈線穿法建立大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血模型。2、采用bpv(pic)(0.2mg/kg)對sah模型大鼠進行干預(yù),進而評價其神經(jīng)功能障礙、腦含水量、伊文氏藍滲出量、海馬神經(jīng)元死亡情況、以及谷氨酸ampa受體亞基變化。3、在sah術(shù)前48小時側(cè)腦室注射frizzled4sirna,sah術(shù)后3小時側(cè)腦室注射重組norrin蛋白,進而評價sah出血量、神經(jīng)功能障礙、腦含水量、伊文氏藍滲出量,并用westernblot和免疫熒光染色檢測norrin及其受體、以及調(diào)節(jié)蛋白tspan12在調(diào)控血腦屏障連接蛋白中的分子作用機制。4、利用腦組織體積、腦組織內(nèi)血液含量等指標(biāo)評價sah后大腦血液循環(huán)淤積情況,并在sah模型的基礎(chǔ)上,觀察皮層引流靜脈和頸內(nèi)靜脈回流障礙對sah后腦組織的影響。結(jié)果1、在sah后,作為pten活性標(biāo)志的pten-ser380去磷酸化水平,能夠被bpv(pic)療法顯著抑制;同時,pten蛋白表達水平較sah+vehicle組亦顯著下降。我們同時發(fā)現(xiàn)bpv(pic)療法能夠顯著改善神經(jīng)功能預(yù)后,對sah后早期腦損傷的各種急性病例改變起保護作用,包括血腦屏障破壞、腦水腫、神經(jīng)元死亡等。這些神經(jīng)保護作用于谷氨酸ampa受體亞基調(diào)控相關(guān)。具體來說,bpv(pic)治療后細胞膜上谷氨酸glur1亞基蛋白表達下降,谷氨酸glur2亞基和谷氨酸glur3亞基蛋白表達水平升高。這些結(jié)果顯示:bpv(pic)通過抑制pten對sah后早期腦損傷起到了保護作用。2、sah后內(nèi)源性norrin蛋白在腦組織中顯著增高,波峰分別在sah后12小時及72小時。同時,norrin蛋白發(fā)揮作用的一個支持蛋白tspan12也在sah后顯著增高,并持續(xù)到sah后72小時。重組norrin蛋白能夠顯著改善sah后神經(jīng)功能缺損和血腦屏障的破壞,這些神經(jīng)保護作用與其促進β-catenin從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移進入細胞核,以及上調(diào)occludin,ve-cadherin和zo-1蛋白表達水平有關(guān)。進一步研究發(fā)現(xiàn),用小干擾rna抑制其受體frizzled4受體可以逆轉(zhuǎn)重組norrin蛋白療法的這些保護作用;表現(xiàn)為阻礙β-catenin向細胞核轉(zhuǎn)位并降低occludin,ve-cadherin和zo-1蛋白表達水平。綜合分析后我們認為norrin對于sah后血腦屏障損傷起到了保護作用。3、在sah后24小時,血管破裂同側(cè)大腦半球(左側(cè)半球)較右側(cè)大腦半球顯著腫脹,且左側(cè)大腦半球內(nèi)血液含量較假手術(shù)組顯著升高,而右側(cè)大腦半球與假手術(shù)組沒有統(tǒng)計學(xué)差異。進一步分析顯示:左側(cè)大腦半球含血量與腫脹比例呈正相關(guān)關(guān)系,與大鼠改良garcia神經(jīng)功能評分呈負相關(guān)關(guān)系,但與sah出血量評分無直接相關(guān)關(guān)系。皮層引流靜脈阻斷后,sah模型大鼠對應(yīng)引流皮層局部發(fā)生明顯充血腫脹,而頸內(nèi)靜脈結(jié)扎后可見靜脈引流區(qū)域微小靜脈較sah組顯著怒張。結(jié)論1、bpv(pic)療法能夠減輕sah后早期腦損傷程度,該作用是通過抑制pten進而調(diào)控谷氨酸ampa亞基所發(fā)揮的。基于bpv(pic)療法在低濃度下具有高選擇性和高效性,能夠顯著避免毒副作用,它可能會成為治療sah患者早期腦損傷的一個可靠治療方法。2、sah后腦組織中內(nèi)源性norrin蛋白顯著增高;外源性重組norrin療法能夠保護血腦屏障完整性并改善神經(jīng)功能預(yù)后,其機制可能與frizzled4受體介導(dǎo)的β-catenin核轉(zhuǎn)位并進一步增強內(nèi)皮細胞間隙蛋白表達有關(guān)。因此,重組Norrin療法有可能成為改善SAH患者血腦屏障功能的可靠的新選擇。3、SAH后腦組織存在循環(huán)血流量淤積,損傷同側(cè)大腦半球更為顯著;頸部大靜脈和皮層引流小靜脈回流障礙會加重SAH后腦組織腫脹,進而加重早期腦損傷和神經(jīng)功能預(yù)后。因此,恢復(fù)SAH后動靜脈系統(tǒng)平衡,對于緩解早期腦損傷至關(guān)重要。4、血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于維持腦組織穩(wěn)態(tài)起到了關(guān)鍵的作用,SAH后針對血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的病理生理改變進行針對性保護,可以顯著減輕早期腦損傷,并最終改善患者預(yù)后�；谘苌窠�(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行臨床轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究可能對于SAH患者的臨床救治提供可靠的新治療方案。
【學(xué)位單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：R651.15
【文章目錄】：
縮略語表
英文摘要
中文摘要
第一章 前言
第二章 抑癌基因PTEN在SAH后神經(jīng)元損傷中的作用及機制
    2.1 研究背景
    2.2 材料與方法
    2.3 結(jié)果
    2.4 討論
    2.5 小結(jié)
第三章 Norrin蛋白在SAH后血腦屏障損傷修復(fù)中的作用及機制
    3.1 研究背景
    3.2 材料與方法
    3.3 結(jié)果
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第四章 顱內(nèi)靜脈系統(tǒng)在SAH后早期腦損傷發(fā)生發(fā)展中的作用
    4.1 研究背景
    4.2 材料與方法
    4.3 結(jié)果
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻
文獻綜述一 靜脈系統(tǒng)在急性腦損傷中的作用及病理生理機制
    參考文獻
文獻綜述二 周細胞在蛛網(wǎng)膜下腔出血后早期腦損傷中的作用
    參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝

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本文編號：2839311