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摘要中风可引起脑部血流供应的急剧减少，导致神经元结构和功能的破坏。由于神经元是高耗能细胞，对能量供应中断与代谢失衡具有极高的易感性。同时，中风后神经元一旦死亡则很难再生，因此，临床上通常建议中风患者迅速就医治疗。前人研究表明，全脑缺血后神经元结构会快速发生损伤，但如果及时对缺血脑组织进行血流重灌流，损伤的神经元结构可以得到一定程度的恢复。然而，除结构外，不同程度的全脑缺血如何影响神经元的钙活动，目前还不完全清楚。因此，本研究利用双光子活体显微成像技术，结合转基因小鼠和工具病毒，在不同程度的中风后，对神经元的钙活动及其变化进行了分析；并结合转录组测序技术，探讨了不同程度的全脑缺血对小鼠大脑皮层基因表达的影响。<br>　　本研究首先利用Thy1-GCaMP6s转基因小鼠，结合全脑缺血模型，通过钙信号成像对中风后小鼠皮层神经元的钙离子超载现象做出了评估。结果显示，全脑缺血发生后，神经元钙离子水平会随着缺血时间的延长而上升，而重灌流1h 内会逐渐恢复；其中30 m i n缺血组能够恢复至接近缺血前水平，而60 m i n组的恢复程度相对更低；重灌流第2、3 d，60 m in缺血组神经元钙信号水平强于30 min缺血组，第7 d则无显著差异。其次，本研究利用AAV9-CaMKII-GCaMP6s工具病毒标记了 C57BL/6小鼠大脑皮层2/3层神经元，并在小鼠清醒状态下评估了神经元钙活动的模式差异。结果发现，全脑缺血前两组小鼠间无显著差异；全脑缺血后重灌流第1d， 30 m in全脑缺血组神经元钙活动强度、钙发放时间与发放频率均显著高于60min缺血组；重灌流第2-3d，60min全脑缺血神经元钙活动强度及细胞钙离子水平显著高于30 m in缺血组，但发放时间与发放频率小于30 min缺血组；重灌流第7 d ，两组间神经元钙活动强度与发放时间无显著差异，但30 m i n缺血组的钙发放频率仍显著高于60 m i n组。Fluoro-Jade C染色结果显示，全脑缺血后小鼠大脑皮层及纹状体中神经元发生退行性病变；在重灌流后第1、2、3、5、7 d ，60 m i n缺血组退行性病变神经元密度均显著高于30 m i n缺血组。继而，本研究进一步使用转录组测序比较了 30 m i n和60 m i n缺血后小鼠大脑皮层组织基因表达的差异。结果显示，全脑缺血会导致一系列免疫细胞激活、增殖及炎症反应相关基因的上调与关键信号通路的激活，且 60 m i n缺血组具有更高的上调水平；另外，60 m i n缺血导致了一系列神经元钙活动相关基因的上调。最后，本研究通过组织免疫荧光染色发现全脑缺血能够导致小胶质细胞活化，但60 min缺血组中活化的小胶质细胞的数量显著高于30 m i n组，且促炎型小胶质细胞数量显著高于抑炎型小胶质细胞数量。<br>　　综上所述，不同程度全脑缺血能够显著影响小鼠大脑皮层神经元钙活动、小胶质细胞活化及脑组织基因表达模式，本研究的结果可为脑中风的临床研究提供一定的理论指导及实验依据。