Cx43/Cx45异型缝隙连接通道参与实验性蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的实验研究

目的探讨缝隙连接通道参与脑血管痉挛(CVS)的机制。方法选择健康新西兰大白兔36只,随机分为3组:正常对照组(每组n=12)、SAH-7d组(每组n=12)、SAH-7d+甘珀酸(CBX)组(每组n=12);用二次注血法制成兔SAH模型。应用脑血管造影技术观察造影前后各组基底动脉的血管直径,免疫共沉淀技术观察Cx43与Cx45在各实验组中相互作用的变化。结果脑血管造影显示单纯注血7d组较正常组基底动脉明显痉挛(P0.01),正常对照组及SAH-7d+CBX组基底动脉无明显痉挛,免疫共沉淀示Cx43与Cx45在体内的相互作用在SAH-7d组较正常组及SAH-7d+CBX组均明显增加(P0.01)。结论实验结果显示SAH后兔基底动脉较正常组明显痉挛,单纯出血组Cx43与Cx45组成的异型缝隙连接通道较正常组增加,而CBX能缓解SAH后的CVS及抑制Cx43/Cx45缝隙连接蛋白的高表达,即Cx43/Cx45异型通道的增加可能参与SAH后CVS的形成。     

甘珀酸治疗蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的体内实验研究

目的 探讨缝隙连接抑制剂甘珀酸对实验性蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的治疗作用.方法 建立兔蛛网膜下腔二次出血模型,脑池及静脉分别给与缝隙连接抑制剂甘珀酸,脑血管造影及光镜观察分析基底动脉的直径及形态学变化,并应用Western blotting检测基底动脉Cx43蛋白的表达变化.结果 给与甘珀酸后,基底动脉狭窄程度及光镜下形态学变化显著减轻:单纯注血组(65.7±10.3)%,脑池处理组(91.2±6.4)%,静脉处理组(96.4±11.0)%,腑池预处理组(89.7±12.8)%;同时也显著抑制了痉孪后Cx43蛋白表达水平的升高:单纯注血组(57.2±2.8)%,脑池处理组(10.0±5.3)%,静脉处理组(15.2±1.7)%.结论 缝隙连接抑制剂甘珀酸可能对蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛起到预防和治疗作用.     

脑血管痉挛中缝隙连接蛋白Cx43磷酸化位点分析及S368位点与其关系的研究

目的 观察脑血管痉挛中缝隙连接蛋白Cx43的磷酸化位点及其S368位点磷酸化水平的变化,探讨其与脑血管痉挛的关系. 方法 新西兰大白兔78只按随机数字表法分为4组:正常对照组(n=6)、单纯脑池注血组(n=24)、甘珀酸(CBX)脑池处理组(n=24)和溶媒脑池处理组(n=24),后3组应用枕大池二次注血法建立兔蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛模型及相应给药,并按1d、3d、7d、14d分成4亚组,每亚组6只.采用磷酸化蛋白富集试剂盒富集各组基底动脉中Cx43磷酸化总蛋白,再利用质谱技术鉴定出其磷酸化位点;应用Western blotting方法分析各组Cx43S368位点磷酸化水平的变化;通过数字减影血管造影技术(DSA)观察各组基底动脉直径变化情况. 结果 (1)质谱技术成功鉴定出Cx43的4个磷酸化位点,分别为Y265、S364、S365、S368.(2)Western blotting结果显示:正常对照组基底动脉Cx43 S368位点磷酸化水平较低(17.0％±2.3％);单纯脑池注血组及溶媒脑池处理组与正常对照组相比,Cx43 S368位点磷酸化水平在1d、3d、7d、14d各时间点均显著升高,差异有统计学意义(P＜0.05),且以7d表达最高,14d开始下降;CBX脑池处理组各时间点基底动脉Cx43 S368位点磷酸化水平显著低于单纯脑池注血组及溶媒脑池处理组,差异有统计学意义(P＜0.05).(3)DSA显示正常对照组第二次与首次造影基底动脉直径的百分比值平均为99.1％±1.3％,单纯脑池注血组、CBX脑池处理组、溶媒脑池处理组分别为66.1％±7.2％、91.3％±5.3％、63.7％±6.6％,CBX脑池处理组基底动脉直径显著狭窄于单纯脑池注血组,差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 缝隙连接蛋白Cx43 S368位点磷酸化可能与脑血管痉挛密切相关,且其可能是CBX缓解脑血管痉挛的机制之一.     

实验性蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛兔基底动脉Cx43蛋白表达的时相变化

目的 通过建立兔二次蛛网膜下腔出血实验模型,观察兔蛛网膜下腔出血后基底动脉缝隙连接蛋白Cx43表达的时相变化特点,初步探讨蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的形成机制.方法 选择健康新西兰大白兔30只,随机分为5组:正常对照组(n=6)和蛛网膜下腔出血模型组(1d、3d、7d和14d,n=6):建立兔二次蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛实验模型,脑血管造影分析基底动脉的直径变化并应用Western Blot检测基底动脉Cx43蛋白的表达变化.对血管直径与Cx43表达变化情况进行相关分析.结果 成功建立兔二次蛛网膜下腔出血模型;脑血管造影显示注血后1d基底动脉即出现痉挛(85.7%±8.6%,P<0.05);7d时达高峰(66.5%±7.6%,P<0.01);14d时仍有痉挛(78.4%±8.2%,P<0.05)但程度较前缓解.Cx43蛋白表达在建立SAH模型后1d(38.6%±5.6%,P<0.05)、3d(50.2%±5.7%,P<0.05)、7d(57.8%±5.3%,P<0.01)、14d(32.4%±3.6%.P<00.05)均升高,其中7d为高峰,14d开始下降.Cx43蛋白表达的时相性变化与SAH后基底动脉直径的时相性变化相关系数为0.914.结论 实验结果 显示蛛网膜下腔出血后兔基底动脉缝隙连接蛋白Cx43的表达发生了时相性变化,并且Cx43蛋白表达强弱与蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛程度在时程上存在正相关关系,表明缝隙连接蛋白Cx43可能参与蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的形成.

Abstract：

Objective The study was designed to explore the change of expression of connexin43(Cx43)protien in the model of subarachnoid hemorrhage(SAH)of rabbits,hoping to provide the basis to study the mechanism of cerebral vasospasm(CVS).Methods 30 New Zealand rabbits were divided into 5 groups:SAH group(1d,3d,7d,14d,n=6)and control group(n=6).The model of CVS following SAH was established.Digital subtraction angiography was performed to detect the change of the basilar arteries diameter.The expression of Cx43 protien in basilar arteries tissue at different time points following experimental SAH was examined by using western blotting analysis.The data were statistically analyzed using the bivariate correlations test.Results The model of SAH in rabbits was successfully established.All 30 rabbits were analyzed.Cerebral angiograms on 1d,3d,7d and 14d showed severe narrowing of the BAs,and on 7d showed the most narrowing and on 14d began to Relieve.Western blotting showed that the expression of Cx43 protein were detected in normal rabbit basilar arteries tissue.However,the expression of Cx43 protein increased gradually and significantly in models compared with that of control(P<0.05),which reached peak on 7d(P<0.01)and then decreased on 14d(P<0.05).There was positive correlation between expression of Cx43 and cerebral vasospasm.Conclusions The above results demonstrates at the first time that the Cx43 protein expression is altered after the SAH,and exhibits a time-dependent change.which might be connected with the development of CVS.In summary,our data demonstrates gap junctions may play an important role in the pathogenesis of cerebral vasospasm after SAH.     

辛伐他汀对兔蛛网膜下腔出血后迟发性脑血管痉挛中血管壁增殖的影响

目的 探讨辛伐他汀对兔蛛网膜下腔出血(SAH)后迟发性脑血管痉挛(CVS)中血管壁增殖的影响.方法 36只新西兰大白兔随机分为3组:①对照组,常规饲养并枕大池二次注入0.9%生理盐水;②SAH组,通过二次枕大池注血建立SAH模型;③辛伐他汀+SAH组,每日胃灌辛伐他汀5 ms/kg,连续7 d后建立SAH模型.各组兔模型前后行两次脑血管造影.灌注后取基底动脉组织制作病理切片,分别于光镜和透射电镜下观察其显微以及超微结构.采用免疫组化及免疫荧光方法检测基底动脉组织中增殖细胞核抗原(PCNA)及α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达量的变化,同时采用Real-Time PCR检测其血小板源性生长因子-B(PDGF-B)基因表达量的变化.采用SPSS10.0软件进行统计分析.结果 通过脑血管造影可以观察到二次注血后兔基底动脉出现明显的痉挛,管径变细;而给予辛伐他汀后,痉挛减轻.SAH组兔基底动脉壁略有增厚,电镜显示平滑肌细胞内合成旺盛;而给予辛伐他汀预处理后这些变化明显减轻.SAH组兔基底动脉管壁平滑肌细胞内α-SMA、PCNA、PDGF-B表达明显高于对照组(P＜0.05),而给予辛伐他汀后三者表达量明显降低(P＜0.05).结论 辛伐他汀可能通过抑制迟发性CVS中血管壁平滑肌细胞的增殖来缓解SAH后迟发性CVS.     

缝隙连接蛋白43在内皮素诱导的脑基底动脉收缩中的表达变化

目的 探讨Cx43在内皮素诱导的脑基底动脉收缩中的表达变化及其可能的作用.方法 血管环张力实验检测内皮素诱导的脑基底动脉的收缩变化并应用Western blot检测基底动脉Cx43蛋白的表达变化,染料传输实验用来检测脑基底动脉收缩过程中平滑肌细胞间缝隙连接的功能变化.结果 浓度递增的内皮素导致脑基底动脉呈显著浓度依赖性的收缩,一定浓度缝隙连接阻断剂苷珀酸显著缓解该收缩;收缩过程中,Cx43的蛋白表达呈显著时间依赖性的升高,苷珀酸减弱该表达的升高;内皮素刺激下,血管平滑肌细胞间的染料传输呈时间依赖性的升高,苷珀酸显著减少染料在细胞间的传输.结论 脑血管痉挛过程中,通过增加Cx43的表达,血管细胞间缝隙连接的功能被内皮素激活并在血管痉挛病理过程中发挥重要作用;抑制缝隙连接的功能是有效缓解蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的新途径.     

蛛网膜下腔出血后基底动脉和软脑膜动脉缝隙连接蛋白表达与血管痉挛的关系

目的探讨蛛网膜下腔出血(SAH)后颅内基底动脉和软脑膜动脉痉挛与缝隙连接蛋白的相关性。方法选取健康成年雄性SD大鼠90只,并随机分为对照组、假手术组、SAH模型组、18β-甘草次酸(18β-GA)干预组(以下简称干预组)。采用改良版颅内视交叉前池二次注血法建立SAH模型。于造模后7 d对各组SD大鼠进行Garcia神经行为学评分;对全脑切片行HE染色法后运用软件系统测量大鼠软脑膜动脉直径;运用压力肌动图检测大鼠基底动脉直径;采用Western-blot法测量软脑膜动脉和基底动脉缝隙连接蛋白40(Connexin 40, Cx40)、Cx43和Cx45的表达水平,采用Pearson相关性分析血管痉挛与缝隙连接蛋白之间的相关性。结果与假手术组比较,SAH模型组大鼠神经行为学评分明显降低(P0.05),软脑膜动脉直径和基底动脉直径及其Cx40表达均降低(P0.05),而软脑膜动脉和基底动脉Cx43和Cx45表达升高(P0.05),与SAH模型组比较,干预组大鼠神经行为学评分高(P0.05),软脑膜动脉直径和基底动脉直径及Cx40明显增加(P0.05),而软脑膜动脉和基底动脉Cx43和Cx45表达均明显降低(P0.05)。软脑膜血管直径和基底动脉直径与Cx40表达水平均呈正相关(r=0.749,P0.05;r=0.866,P0.05),而与Cx43和Cx45均呈负相关(r=-0.836),P0.05;r=-0.697,P0.05;r=-0.411,P0.05;r=-0.979,P0.05)。结论 SAH后软脑膜动脉和基底动脉发生血管痉挛,且其血管直径与Cx40呈正相关,与Cx43、Cx45呈负相关。     

兔蛛网膜下腔出血后NF-κB在基底动脉的表达

目的探讨兔蛛网膜下腔出血(SAH)后核转录因子-κB(NF-κB)的表达与脑血管痉挛(CVS)的关系。方法新西兰纯种大白兔160只,枕大池二次注血,制作兔SAH后CVS的模型。分离基底动脉,应用形态学观察、免疫组化、原位杂交等方法,观察兔基底动脉管径变化、血管壁上NF-κB的表达及其与CVS的关系。结果在SAH后第7天,DSA证实基底动脉痉挛明显;痉挛血管壁上NF-κB的表达在SAH后第5天出现强烈表达,两者的表达有时项上的差别。抑制NF-κB的表达可以有效缓解CVS的发生。结论NF-κB的表达与CVS的发生有一定的相关性,在CVS的发生和发展过程中起了重要的作用。     

DSA和TCD对兔蛛网膜下腔出血脑血管痉挛的评价

目的 探讨在小动物如兔蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)模型上经股动脉入路行选择性椎-基底动脉造影的可行性;探讨TCD对兔SAH后CVS状况的评价效度.方法 采用枕大池2次注血法建立兔迟发性CVS的动物模型.术前1 d和术后3、5 d行选择性脑血管造影,判断CVS的程度;术前1 d及术后1、3、 5、 7 d行TCD连续检测基底动脉血流速度,从而判断CVS的变化及程度.结果 在家兔CVS动物模型上成功完成左侧椎动脉选择性插管和造影,可有效地判断CVS的严重程度;采用TCD连续监测基底动脉血流速度可获得稳定图谱,能观察到制模后血流速度的变化情况.结论 经兔股动脉入路行选择性椎-基底动脉造影是完全可行的,TCD可连续监测兔基底动脉血流速度,对兔SAH后CVS状况的评价稳定可靠,TCD与脑血管造影在检测SAH后CVS方面具有良好相关性.     

甲基强的松龙对兔实验性脑血管痉挛的作用

目的探讨大剂量甲基强的松龙对蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)的作用。方法将24只雄性新西兰白兔随机分成2组:SAH对照组和SAH 大剂量甲基强的松龙(MP,18mg/kg)治疗组。通过枕大池二次注血法构建SAH模型,观察MP对脑基底动脉的影响。应用酶联免疫生化技术检测各组兔基底动脉血管平滑肌细胞膜蛋白激酶C(PKC)活性。结果经脑血管造影证实该剂量甲基强的松龙明显减轻实验性脑血管痉挛的严重程度,与对照组相比,PKC活性在大剂量甲基强的松龙治疗组没有明显提高。结论大剂量甲基强的松龙能够明显减轻脑血管痉挛程度,通过抑制血管平滑肌细胞来防治脑血管痉挛的发生发展。     

蛛网膜下腔出血大鼠基底动脉血小板源性生长因子的表达变化

目的探讨血小板源性生长因子(PDGF)在大鼠蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)血管壁的表达及关系。方法将30只大鼠按照枕大池二次注血的方法建立模型,然后分别于建立模型后的1 d、3 d、5 d、7 d、14 d将大鼠处死,取出基底动脉制作石蜡切片在光镜下观察。采用免疫组化法检测大鼠基底动脉血管壁PDGF的表达水平。结果模型组中PDGF在基底动脉血管壁上的表达,3 d和5 d组最明显,与脑血管痉挛程度的变化是一致的。结论通过枕大池二次注血能够成功的模拟SAH后CVS的发生。PDGF参与了SAH后CVS的过程,并可能起了重要的作用。     

自由基清除剂对减少大鼠SAH后CVS的研究

目的 通过建立大鼠蛛网膜下腔出血模型并应用自由基清除剂对其进行治疗,观察大鼠脑基底动脉的病理变化及其管壁上细胞间粘附因子1（ICAM-1）、白介素6（IL-6）在治疗前、后的动态变化,为进一步明确脑血管痉挛（cerebral vasospasm,CVS）的发病机制及治疗脑血管痉挛提供理论依据.方法 取Sprague Dawley （SD）大鼠98只,观察正常大鼠及治疗大鼠SAH前后基底动脉管径的变化;行免疫组化染色对大鼠脑基底动脉进行免疫学检测,观察ICAM-1、IL-6在血管壁上表达的动态变化;行原位杂交检测观察大鼠脑基底动脉管壁上ICAM-1、IL-6在分子水平表达的动态变化.结论 ①自由基清除剂能够抑制SAH后CVS的免疫炎症反应;②应用自由基清除剂对防治CVS有一定效果,能够有效缓解CVS.     

Effect of 18β-glycyrrhetinic acid on cerebral vasospasm caused by asymmetric dimethylarginine after experimental subarachnoid hemorrhage in rats

Abstract

Objectives:

Cerebral vasospasm (CVS) after subarachnoid hemorrhage (SAH) is characterized by the severe constriction of an artery, which often leads to unfavorable outcomes. CVS after SAH is closely associated with asymmetric dimethylarginine (ADMA) and connexin. The effect of 18β-glycyrrhetinic acid (18β-GA), an inhibitor of gap junction, on ADMA, connexin, and CVS after SAH were investigated.

Methods:

Sprague–Dawley rats (n = 120), weighing 300–350 g, were divided into the control group, sham, SAH, and SAH + 18β-GA groups. In the SAH group, blood was injected into the prechiasmatic cistern of the rats, and 18β-GA (10 mg/kg) was intraperitoneally injected. The neurological score, basilar artery diameter, ADMA, and connexin protein contents (Cx40, Cx43, and Cx45) were measured using Kaoutzanis scoring system, pressure myograph, enzyme linked immunosorbent assay kit, and Western blot, respectively, 1, 3, 5, 7, and 14 days after SAH.

Results:

The neurological score significantly decreased 3, 5, 7, and 14 days after SAH. The basilar artery diameter significantly decreased, and the ADMA level in the cerebrospinal fluid (CSF) significantly increased at all time points. The level of Cx40 significantly decreased on days 3, 5, 7, and 14, and the level of Cx43 and Cx45 significantly increased at all time points. ADMA and Cx43 are positively correlated. However, the upregulated level of ADMA, Cx43, and Cx45 were attenuated. The neurology result significantly improved in the SAH + 18β-GA group.

Conclusions:

Treatment with 18β-GA in SAH rats decreases Cx43 and Cx45 in basilar artery and ADMA in CSF. ADMA is probably involved in the pathophysiological events of CVS after SAH by altering connexin proteins. The mechanism of connexin protein changes caused by ADMA needs to be further studied.     

鼠脑血管痉挛时尼莫地平对体感诱发电位的影响

目的 探讨蛛网膜下腔出血（SAH）后脑血管痉挛（CVS）对体感诱发电位（SEP）的影响,及尼莫地平（ND）的保护作用。方法 对单纯SAH组和ND处理组大鼠观察手术前后基底动脉管径,并检测24h内局部脑血流量（rCBF)、SEP潜伏期及脑组织内皮素-1（ET-1）含量的动态变化。结果 SAH组大鼠在诱导SAH后rCBF立即降低,并持续24h,同时有基底动脉痉挛;SAH后1h开始至24hSEP潜伏期逐渐延长,脑组织ET-1含量显著增加,ND处理组大鼠上述变化均较轻。结论 SAH后CVS可通过脑血流的降低,脑组织ET-1增加而导致SEP潜伏期延长,ND通过拮抗脑组织ET-1变化而对之具有保护作用。     

上胸段硬膜外阻滞对兔蛛网膜下腔出血后急性期脑血管痉挛的预防作用

目的建立兔的上胸段硬膜外阻滞（HTEB）模型和蛛网膜下腔出血（SAH）模型，探讨HTEB对SAH后脑血管痉挛（CVS）的预防作用。方法用切开置管法制备HTEB模型的新西兰兔30只，随机分为3组（n=10）：正常组、对照组（单纯SAH）和实验组（HTEB＋SAH）。采用枕大池穿刺一次注血法（0．5ml／kg）制成兔SAH模型。1d后用经颅多普勒检测兔基底动脉血流速度（Vm）。处死后取基底动脉，光镜下观察其形态学变化。结果与正常组相比，对照组和实验组的基底动脉Vm均明显升高（P〈0．05或〈0．01）；但实验组的基底动脉Vm则明显低于对照组（P〈0．05）。在光镜下，对照组基底动脉管壁收缩、管腔变窄，实验组变化程度轻于对照组。结论HTEB可以减轻兔SAH后急性CVS的程度。     

Role of P38 mitogen-activated protein kinase on Cx43 phosphorylation in cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage

Objectives: Cx43 phosphorylation is involved in the pathogenesis of cerebral vasospasm (CVS) after subarachnoid hemorrhage (SAH). However, the exact phosphorylation mechanism of Cx43 in CVS is not fully elucidated. Thus, we examined the role of P38MAPK in CVS and Cx43 phosphorylation, using a double hemorrhage rat model.

Methods: Sprague–Dawley rats weighing 300–350?g were grouped into sham, SAH, vehicle, and SAH?+?SB203580. SAH was induced by double injecting blood into the prechiasmatic cisterns. Neurological score was measured with the Garcia scoring system, and the diameters of basilar arteries and the expression of pCx43, pP38MAPK, and P38MAPK proteins were measured through pressure myograph measurement and Western blot analysis, respectively.

Results: The neurological scores remarkably decreased after SAH but remarkably improved after SB203580 was used. The results of pressure myograph analysis on the SAH and vehicle groups showed the considerable narrowing of the basilar arteries in comparison with that of the sham group. By contrast, the arterial diameters in the SAH?+?SB203580 group were much larger than those observed in the SAH and vehicle groups. Moreover, the P38MAPK expression in the sham group had no substantial change in contrast to the SAH and vehicle groups, and pCx43 and pP38MAPK increased in the SAH and vehicle groups. Meanwhile, the SAH?+?SB203580 group showed marked decrease in Cx43 and P38MAPK phosphorylation levels relative to the SAH and vehicle groups.

Conclusions: P38MAPK pathway facilitates the development of CVS through the upregulation of Cx43 phosphorylation.     

兔痉挛脑血管中JNK的表达及其抑制剂的影响

目的 观察兔脑血管痉挛（CVS）后基底动脉p-jnk的表达及其抑制剂SP600125对其表达的影响，以探讨蛛网膜下腔出血（SAH）后CVS细胞信号转导通路机制。方法 ①采用二次枕大池注血建立家兔CVS模型。②采用HE染色、免疫组织化学技术动态观察兔基底动脉血管壁组织病理改变、p-jnk的表达及使用SP600125干预后对上述表达的影响。结果 ①SAH组基底动脉管腔狭窄、炎症细胞浸润等，以SAH后7d时为最重，10d时逐渐缓解；SAH＋SP600125组与同时段的SAH组比较血管变化明显减轻。②SAH组p-jnk在SAH后7d时表达最为明显，10d表达稍减少，但仍明显高于正常组（P〈0．01）；SAH＋SP600125组与同时段的SAH组比较p-jnk表达明显减少（P〈0．05）。结论 ①原癌基因c-jun氨基末端激酶（JNK）信号转导通路调节免疫炎性反应，是参与形成CVS机制之一。②JNK抑制剂SP600125可以调控血管壁的炎症反应，有效缓解CVS。