亚低温治疗对大鼠脑出血后水通道蛋白4、磷酸化缝隙连接蛋白43表达的影响

目的:观察亚低温治疗对大鼠脑出血后血肿周围脑组织水通道蛋白4(AQP4)、磷酸化缝隙连接蛋白43(p-CX43)及脑水肿的影响。方法:成年雄性SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、脑出血模型组(ICH组)和亚低温组,采用注入自体血方法复制脑出血大鼠模型,成功后15 min给予亚低温治疗,使大鼠肛温在30 min内控制至30℃~31℃,维持4 h。采用干湿重法检测各组大鼠脑组织含水量变化;免疫组织化学检测AQP4和p-CX43的定位表达情况;免疫印迹检测AQP4和p-CX43的蛋白表达水平。结果:脑出血模型组大鼠与假手术组相比,脑组织含水量显著增多,血肿周围脑组织AQP4和p-CX43蛋白的表达明显上调。与脑出血模型组相比,亚低温组大鼠脑组织含水量明显减少,AQP4和p-CX43的蛋白表达量显著下调,但都高于假手术组。结论:亚低温治疗可以减轻大鼠脑出血后的脑水肿,这种保护性疗效可能与下调AQP4和p-CX43蛋白的表达相关。     

SIRT1对早期脑缺血大鼠水通道蛋白4表达的影响

目的:检测水通道蛋白4(AQP4)及沉默信息调节因子1(SIRT1)在脑缺血大鼠脑组织中的表达变化,探究SIRT1对AQP4的调节作用,明确二者在脑缺血及脑水肿发生发展中的作用。方法:雄性SD大鼠随机分成假手术组(sham组)和脑缺血模型组(MCAO组),其中MCAO组又分为6 h、12 h、24 h和48 h 4个时点组别。采用线栓法阻塞大脑中动脉建立局灶性脑缺血模型,于相应时点进行神经症状评分,Morris水迷宫检测大鼠学习认知功能,TTC染色观察脑梗死体积,干湿重法检测脑含水量的变化,HE染色观察大脑皮层周围组织神经细胞形态学变化,Western blot检测AQP4、SIRT1和基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达情况。结果:与sham组相比较,随着再灌注时间增加,MCAO组大鼠神经功能评分、脑梗死体积、脑组织通透性和脑组织含水量均持续增加,而大鼠学习认知功能则降低显著,HE染色显示脑缺血大脑皮层周围组织神经元细胞形态不规则,数目减少;Western blot实验结果显示AQP4表达水平呈增高趋势,SIRT1表达降低,MMP-9表达增高,MCAO-48 h组与sham组比较差异最明显(P0.01)。结论:脑缺血后,伴随脑组织损伤的加剧,SIRT1和MMP-9信号通路的表达激活影响了AQP4的表达活化,共同参与了脑水肿的形成。     

P38抑制剂SB203580对大鼠脑缺血再灌注后AQP4表达及脑水肿的影响

目的探讨P38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)抑制剂SB203580对大鼠脑缺血再灌注后脑组织水通道蛋白4(AQP4)表达及脑水肿的影响。方法 SPF级雄性SD大鼠54只,随机分为假手术组(sham组)、模型组(I/R组)和P38抑制剂组(SB203580组)。用线栓法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型。模型组与P38抑制剂组分别于造模前15 min舌下静脉注射10%二甲基亚砜(DMSO,400μg/kg)和P38抑制剂(SB203580,400μg/kg)。缺血2 h再灌注24 h后对大鼠进行神经功能缺损评分,采用HE染色观察大鼠脑组织病理改变,干湿比重法测定缺血半球的脑含水量,Western blot检测磷酸化P38(p-P38)和AQP4蛋白的表达、RT-PCR法检测AQP4 mRNA的表达。结果与I/R组相比,SB203580组大鼠神经功能缺损症状明显改善,缺血侧半球脑含水量明显降低(P<0.05)。I/R组大鼠缺血周边区脑组织p-P38、AQP4蛋白及mRNA的表达分别为2.463±0.138、2.660±0.130及1.065±0.125,高于SB203580组的1.653±0.105、1.771±0.092及0.552±0.069(P<0.05)。结论 P38抑制剂SB203580减轻大鼠脑缺血再灌注后AQP4表达及脑水肿,其机制可能与SB203580抑制P38信号通路的激活降低了下游AQP4的表达有关。     

AQP4表达对脑出血大鼠模型脑水肿与相关凋亡蛋白影响

目的:研究AQP4表达对脑出血大鼠模型脑水肿与相关凋亡蛋白影响。方法:选取40只雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、AQP4siRNA组、空载质粒组,每组10只。模型组、空载质粒组、AQP4siRNA组均采用脑室内注射凝血酶Ⅶ注射建立大鼠尾壳核出血模型。AQP4siRNA组造模后将载有siRNA的质粒(10μl)注射于大鼠脑室内;空载质粒组造模后将不含AQP4siRNA片段的空质粒(10μl)注射于大鼠脑室内,用于排除质粒与手术对结果的干扰。术后1d和3d分别采用Longa分级法进行神经功能评分,术后3d后处死大鼠,采用干湿重法测量脑组织含水量,RT-PCR法检测血肿周围脑组织AQP4 mRNA表达,Western blotting法检测脑组织Caspase-3和Bcl-2蛋白表达水平。结果:与对照组比较,模型组神经功能评分明显增加,脑水肿明显,AQP4 mRNA表达明显增加,脑组织Caspase-3蛋白表达增加,Bcl-2蛋白表达降低(P0.05);与模型组比较,AQP4siRNA干预组可明显降低神经功能评分,减轻脑水肿(P0.05);同时AQP4 mRNA表达明显降低,脑组织Caspase-3蛋白表达明显降低,Bcl-2蛋白表达增加(P0.05)。结论:抑制AQP4基因表达能抑制脑水肿、减轻脑出血大鼠神经功能损伤,可能与减少Caspase-3和增加Bcl-2表达有关。     

三氟拉嗪通过内化水通道蛋白4减轻蛛网膜下腔出血大鼠脑水肿

目的:研究三氟拉嗪(TFP)对蛛网膜下腔出血(SAH)模型大鼠水通道蛋白4(AQP4)细胞定位及脑水肿的影响。方法:利用往小脑延髓池二次注射自体动脉血的方法制备SAH大鼠模型,治疗组通过灌胃给予TFP处理;利用湿干比方法检测大鼠脑含水量;利用伊文思蓝染料渗透实验检测血脑屏障(BBB)的完整性;利用试剂盒分别提取胞膜蛋白和胞浆蛋白,利用Western Blot方法检测AQP4的表达。结果:与SAH组大鼠相比,TFP治疗组大鼠脑含水量减少,脑组织中伊文思蓝染料的含量下降,同时AQP4在细胞膜的分布减少。结论:TFP通过内化AQP4减轻SAH模型大鼠脑水肿。     

大鼠脑缺血/再灌注损伤后梗死灶周围水通道蛋白4与血脑屏障通透性的动态变化

目的： 研究大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤对梗死灶周围脑组织水通道蛋白4（AQP4）的表达及血脑屏障通透性的影响。〖HJ1.7mm〗方法: 健康雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为脑缺血/再灌注6 h、24 h、48 h、7 d组及相应时点的假手术组，每组各6只。采用线栓法阻塞大脑中动脉（MCAo）建立局灶性脑缺血/再灌注模型，于相应时点进行神经症状评分后断头取脑，采用免疫组织化学方法检测大鼠脑缺血/再灌注后不同时点梗死灶周围AQP4的表达及IgG的渗出以评价血脑屏障通透性的改变。结果: (1)大鼠脑缺血/再灌注损伤后神经功能缺失症状较假手术组明显（P<0.01），6-48 h呈逐渐加重趋势，72 h后有所缓解，7 d恢复正常；(2)大鼠脑缺血/再灌注6 h时AQP4表达增加不明显，至再灌注24 h后表达明显增加（P<0.05），7 d仍处于表达高峰；(3)再灌注6 h时IgG渗出不明显，再灌注24 h后开始增加（P<0.05），于再灌注48 h IgG渗出达高峰后开始下降; (4)大鼠脑缺血/再灌注损伤后血脑屏障通透性的增强与AQP4表达的增加呈显著相关(P<0.01)。结论: 大鼠脑缺血/再灌注损伤后AQP4表达增加与血脑屏障通透性增强密切相关，两者是脑缺血/再灌注损伤后脑水肿发生的重要因素。     

重组人促红细胞生成素对脑缺血再灌注大鼠水通道蛋白9的影响

目的研究重组人促红细胞生成素(recombinant human erythropoietin,rhEPO)预处理对大鼠脑缺血再灌注后脑水肿和水通道蛋白9(aquaporin 9,AQP9)表达的影响。方法成年健康SD大鼠93只,雌雄不限,采用大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,随机分为假手术组、手术组、rhEPO组。利用干、湿重法测定脑水含量,免疫组化法测定AQP9蛋白表达,RT-PCR法测定AQP9 mRNA表达。结果干、湿重法结果显示,rhEPO预处理能够明显减轻脑缺血再灌注后脑水肿的程度(P<0.01);免疫组化和RT-PCR法结果显示,假手术组大鼠脑组织中有少量AQP9蛋白及mRNA的表达,手术组大鼠缺血侧脑组织AQP9蛋白及mRNA表达显著增加(P<0.01),rhEPO预处理能够显著降低缺血脑组织中AQP9蛋白及mRNA的表达水平(P<0.01)。结论 rhEPO保护脑缺血再灌注损伤可能与其下调脑缺血再灌注后脑组织中AQP9的表达和减轻脑水肿相关。     

Ghrelin对脑缺血再灌注大鼠脑水肿和水通道蛋白4表达的影响

 目的： 探讨ghrelin对脑缺血再灌注大鼠脑水肿、血脑屏障通透性及水通道蛋白4（AQP4）表达的影响。方法： 成年SD雄性大鼠随机分为3组:sham组、大脑中动脉阻塞（MCAO）组和ghrelin处理组。采用线栓法复制MCAO模型（缺血2 h,再灌注22 h）。Ghrelin组大鼠于再灌开始时经股静脉注射ghrelin 10 nmol/kg。TTC染色观察脑梗死体积,神经功能评分判断脑功能障碍程度,分别以体积计算和干湿重法检测脑肿胀程度和脑含水量的变化,收集脑血管外伊文思蓝(EB)来评估血脑屏障的破坏程度,免疫组化和Western blotting检测AQP4的表达变化。结果： 与MCAO组比较,ghrelin处理组的脑梗死体积较小（P<0.01）,神经功能评分较低（P<0.01）,脑组织中的EB渗出量较少（P<0.01）。Ghrelin处理组大鼠的脑肿胀体积、脑含水量和AQP4表达明显低于MCAO组（P<0.05）。结论： Ghrelin减轻大鼠脑缺血/再灌注损伤,减轻脑水肿和血脑屏障的破坏,抑制脑组织中AQP4的表达。AQP4在ghrelin的脑保护机制中可能发挥重要作用。     

大鼠慢性脑缺血上调脑AQP9表达

目的检测慢性脑缺血后水通道蛋白9(AQP9)的表达及其影响。方法将大鼠随机分为对照组和慢性脑缺血1、3和6月组,每组各20只。用双侧颈总动脉结扎法(2-vo法)建立大鼠慢性脑缺血模型,水迷宫实验检测大鼠的学习记忆能力,干湿重法检测脑含水量,HE染色观察脑组织缺血后形态学,吸光度法检测脑组织乳酸含量,免疫荧光和免疫印迹测定AQP9的表达。结果与对照组相比,慢性脑缺血组大鼠的学习记忆明显下降(P0.05),脑含水量无明显变化,慢性脑缺血各组的脑乳酸含量较对照组上调(P0.05);慢性脑缺血组脑组织胶质细胞增生,神经元凋亡坏死;与对照组相比,慢性脑缺血各组AQP9的表达上调(P0.05)。结论慢性脑缺血后脑组织中AQP9表达上调,可能与缺血后能量底物的转运有关。     

水通道结合膜蛋白-4在大鼠缺血性脑水肿中的表达变化

目的：探讨脑水肿与水通道结合膜蛋白-4(AQP4)表达间的变化关系。方法：阻塞大脑中动脉(MCAO)，制作缺血性脑水肿模型，用干湿重法测定不同程度脑水肿状况下梗塞侧脑组织的含水量，用免疫组化及图像分析法观察AQP4阳性细胞数量及面积的变化。结果：MCAO 6h后，脑组织中水份开始增加，同时梗塞区部分组织深染，细胞肿大，梗塞区周围见阳性细胞开始增多。随梗塞时间延长，脑水肿加重，AQP4在整个梗塞区的表达增强，梗塞区周围阳性细胞数量递增。MCAO后在松果体血管周围及腺细胞间，以及最后区血管周围和一些阳性细胞染色增强。结论：AQP4与脑水肿的形成有关，并可能与AVP等神经内分泌活动有关。     

Hypertonic saline ameliorates cerebral edema through downregulation of aquaporin-4 expression in the astrocytes

Osmotherapy with 10% hypertonic saline (HS) alleviates cerebral edema through osmotic force. Aquaporin-4 (AQP4) has been reported to be implicated in the pathogenesis of cerebral edema resulting from a variety of brain injury. This study aimed to determine if 10% hypertonic saline ameliorates cerebral edema through downregulation of AQP4 expression in the perivascular astrocytes in the ischemic cerebral edema. Adult male Sprague–Dawley (SD) rats were subjected to permanent right-sided middle cerebral artery occlusion (MCAO) and treated with a continuous i.v. infusion of 10% HS. Brain water content (BWC) analyzed by wet-to-dry ratios in the ischemic hemisphere of SD rats was attenuated after 10% HS treatment. This was coupled with the reduction of neuronal apoptosis in the peri-ischemic brain tissue. Concomitantly, downregulated expression of AQP4 in the perivascular astrocytes after 10% HS treatment was observed. Our results suggest that in addition to its osmotic force, 10% HS exerts anti-edema effects possibly through downregulation of AQP4 expression in the perivascular astrocytes. The reduction of brain edema after 10% HS administration can prevent ischemic brain damage.     

大鼠脑出血后V1αR和AQP4表达升高与脑水肿的形成相关

 目的 研究精氨酸加压素1α受体（V1αR）和水通道蛋白4（AQP4）在SD大鼠脑出血（ICH）脑组织中的表达变化及两者在脑水肿形成中的作用。方法 将自体血注入大鼠尾状核建立脑出血模型,分别于术后6、12、24和48h运用干湿重法、免疫荧光和Western blot检测脑含水量(BWC)、V1αR和AQP4蛋白的表达。结果 脑出血后6h,V1αR和AQP4的表达开始增加,至48h达到高峰分别为（21.88±0.44和23.16±0.67）,显著高于假手术组（14.32±0.55和13.90±0.40）。与脑含水量呈正相关（P＜0.05）。结论 V1aR介导的AQP4表达升高是脑出血后脑水肿形成的主要原因。     

脑出血后水通道蛋白4与内向整流性钾通道4.1的再分布与脑水肿形成的关系

目的:探讨水通道蛋白4(AQP4)与内向整流性钾通道4.1(Kir4.1)在出血性脑水肿形成中的作用.方法:采用胶原酶注入法建立脑出血(ICH)模型,运用干湿重法、伊文氏蓝(EB)测定法、荧光双标和RT-PCR分别检测ICH后脑水含量(BWC)、血脑屏障(BBB)通透性、AQP4与Kir4.1及两者mRNA的表达变化,并对每一时间点AQP4 mRNA、 Kir4.1 mRNA表达量做比值分析.结果:ICH后3h BWC已明显增高,至48h达到峰值;EB含量在ICH后48h内高于对照组,以6h最甚;荧光双标显示,AQP4与Kir4.1强弱不等地表达在双侧软脑膜、室管膜、脉络膜等与水代谢密切相关的界面上.ICH后6h及其以后时段,两者的mRNA均明显增高,且于48h达到峰值;比值分析显示,ICH后6h及以后时段,AQP4 mRNA的增加量明显大于Kir4.1 mRNA的增加量.结论:ICH早期的脑水肿主要由血脑屏障通透性增加所致,而ICH中后期的脑水肿主要由AQP4与Kir4.1的再分布引起.     

Effects of dexamthasone with different doses on aquaporin-4 in brain of intracerebral hemorrhage rats

Objective:To determine the relationship between the expression of aquaporin-4(AQP4) after intracerebral hemorrhage and dexamethasone treated. Methods:Collagenase Ⅶ was injected in caudate nucleus in a stereotaxis frame to establish the intracerebral hemorrhage(ICH) animal models. The intracerebral hemorrhage(ICH) rats were randomly divided into four groups: the sham group (group A), the ICH group(group B), low dosertreated group(group C), moderate dose group(group D) and high dose group(group E). The groups were respectively received an intraperitoneal dexamethasone injection with 1 mg/kg, 15 mg/kg, 30 mg/kg, twice a day for three days. The brain water content(BWC), the permeability of blood-brain barrier(BBB) and the expression of AQP4 were observed. Results:Both the BBB disruption and AQP4 expression decreased in treated groups, and the AQP4 expression had a dose-dependent manner in the dexamethasone treatment. And it seemed that low dose dexamethasone was in favor of brain swelling elimination, but the higher dosage had not similar effect. Conclusion:Dexamethesone may play a critical role on expression of AQP4 in the physiopathology of hemorrhagic edema.     

两种脑出血动物模型的AQP4表达与磁共振成像的比较研究

目的比较两种脑出血(ICH)动物模型磁共振成像(MRI)的差异,并对其分子机制进行探讨。方法将胶原酶和自体血注入大鼠尾状核建立脑出血模型,分别于术后6h、12h、1d、2d、3d和7d进行磁共振成像扫描,观察两组脑出血模型血肿体积的大小;运用干湿重法、伊文思蓝(EB)测定法和免疫印迹分别检测两组脑出血模型的脑含水量(BWC)、血脑屏障(BBB)通透性和AQP4的表达变化。结果胶原酶模型组的血肿体积在脑出血后1d达到最大并持续至3d,自体血组的血肿体积在12h达到最大;胶原酶模型组的BWC在1d达到高峰并持续至3d,而自体血组BWC在2d逐渐降低;胶原酶模型组的EB含量在12h达到高峰并持续至2d,而自体血组EB含量在1d逐渐下降;两组模型的AQP4表达量在6h开始升高,1d达到高峰,2d逐渐降低。两组模型比较具有统计学差异(P<0.05)。结论胶原酶对BBB和细胞外基质的破坏以及AQP4的表达变化是两组脑出血模型血肿体积出现差异的重要原因。     

水通道蛋白-4在大鼠急性脑缺血再灌注脑组织中的表达

目的:探讨水通道蛋白-4(AQP4)在急性脑缺血再灌注脑组织中的表达规律。方法:线栓法建立右侧大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,分为假手术组、栓塞组和再灌注组。对脑组织病理观察、TTC染色,免疫组织化学、原位杂交组织化学、荧光定量PCR和免疫印迹检测。结果:栓塞组在右侧基底节区见细胞器肿胀、细胞体积增大,但细胞膜和血脑屏障结构完整,TTC染色缺血面积明显增加。所有再灌注组右侧基底节区的细胞肿胀减轻,再灌注早期组可见轻度血管源性水肿,TTC染色缺血面积逐渐缩小。AQP4基因和蛋白的表达量明显下降,分别与栓塞组比较均存在显著性差异。再灌注后各组AQP4基因和蛋白表达明显下降,但均高于假手术组。结论:无论是脑缺血或是再灌注,AQP4的表达均与细胞内水肿的程度一致,再灌注早期可出现血管源性水肿,再灌注越早脑细胞越容易恢复正常。     

Rapamycin alleviates brain edema after focal cerebral ischemia reperfusion in rats

Brain edema is a major consequence of cerebral ischemia reperfusion. However, few effective therapeutic options are available for retarding the brain edema progression after cerebral ischemia. Recently, rapamycin has been shown to produce neuroprotective effects in rats after cerebral ischemia reperfusion. Whether rapamycin could alleviate this brain edema injury is still unclear. In this study, the rat stroke model was induced by a 1-h left transient middle cerebral artery occlusion using an intraluminal filament, followed by 48?h of reperfusion. The effects of rapamycin (250?μg/kg body weight, intraperitoneal; i.p.) on brain edema progression were evaluated. The results showed that rapamycin treatment significantly reduced the infarct volume, the water content of the brain tissue and the Evans blue extravasation through the blood–brain barrier (BBB). Rapamycin treatment could improve histological appearance of the brain tissue, increased the capillary lumen space and maintain the integrity of BBB. Rapamycin also inhibited matrix metalloproteinase 9 (MMP9) and aquaporin 4 (AQP4) expression. These data imply that rapamycin could improve brain edema progression after reperfusion injury through maintaining BBB integrity and inhibiting MMP9 and AQP4 expression. The data of this study provide a new possible approach for improving brain edema after cerebral ischemia reperfusion by administration of rapamycin.     

Aggravated chronic brain injury after focal cerebral ischemia in aquaporin-4-deficient mice

The water channel aquaporin-4 (AQP4) is important in brain water homeostasis, and is also involved in astrocyte growth and glial scar formation. It has been reported that AQP4 deficiency attenuates acute ischemic brain injury as a result of reducing cytotoxic edema. Here, we determined whether AQP4 deficiency influences chronic brain injury after focal cerebral ischemia induced by 30 min of middle cerebral artery occlusion (MCAO). AQP4^−/− mice exhibited a lower survival rate and less body weight gain than wild-type mice, but their neurological deficits were similar to wild-type mice during 35 days after MCAO. At 35 days after MCAO, AQP4^−/− mice showed more severe brain atrophy and cavity formation in the ischemic hemisphere as well as more neuronal loss in the hippocampus. Furthermore, astrocyte proliferation and glial scar formation were impaired in AQP4^−/− mice. Therefore, AQP4 deficiency complicated by astrocyte dysfunction aggravates chronic brain injury after focal cerebral ischemia, suggesting that AQP4 may be important in the chronic phase of the post-ischemic recovery process.     

局灶性脑缺血再灌注致血脑屏障破坏与zileuton的保护作用

目的： 探讨局灶性脑缺血再灌注损伤（CIRI）致血脑屏障(BBB) 通透性破坏的影响因素,观察高选择性5-脂氧合酶（5-LO）抑制剂zileuton的保护作用并分析其机制。方法: 线栓法制备大鼠大脑中动脉闭塞2 h/再灌注24 h模型（MCAO2 h/R24 h）,于缺血前2 h、再灌注0、5、10 h,分别灌胃给予zileuton10、50 mg·kg-1。伊文氏蓝示踪剂检测BBB;AutoCAD图像分析软件计算脑水肿程度;RT-PCR法检测脑组织白三烯受体1mRNA（CysLTR1 mRNA）;ELISA法检测血清白三烯B4（LTB4）;免疫组化法检测脑组织水通道蛋白4（AQP4）、基质金属蛋白酶9（MMP-9）蛋白。结果: MCAO2 h/R24 h后,BBB通透性明显增高,出现脑水肿,血清LTB4含量升高,梗塞侧脑组织CysLTR1mRNA表达增强,缺血区与梗塞灶周边缺血半暗带（IP）区AQP4与MMP-9蛋白表达上调; zileuton10、50 mg·kg-1均能有效控制CIRI所致的BBB破坏,改善脑水肿,降低血清LTB4含量,下调脑组织CysLTR1mRNA、AQP4与MMP-9表达。结论: CIRI后BBB通透性明显破坏,zileuton的保护作用与抑制脑组织和循环血液中的5-LO通路活化、下调脑组织缺血区与IP区的AQP4与MMP-9蛋白表达有关。