缺血预处理的脑保护机制

脑缺血预处理（ｃｅｒｅｂｒａｌ ｉｓｃｈｅｍｉｃ Ｐｒｅ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ,ＣＩＰ）是指对脑预先进行短暂的亚致死性缺血预处理,以减轻随后发生的致死性脑缺血再灌注所造成的损伤,产生脑保护作用。１９９０年Ｋｉｔａｇａｗａ等在沙士鼠前脑缺血模型中首次观察到脑的ＣＩＰ现象［１］。近年来众多学者建立了各种动物模型,从多种角度对此现象进行了较为深入的研究,并取得一定进展,本文就缺血预处理的脑保护机制作一综述。１ ＣＩＰ现象的特点１．１ＣＩＰ的脑保护效应 ＣＩＰ的脑保护作用,主要体现在缩小局部脑缺血引起的…     

缺血预处理对脑的保护作用

长时间的缺血和缺血后再灌注可以造成细胞和组织的损伤。而近来的研究表明,短暂反复的缺血和再灌注不会造成损伤的叠加,反而可以提高组织对缺血、缺氧的耐受性。这种现象被称为缺血预处理的保护作用。在对心肌、脑、脊髓、肝脏等许多脏器的研究中均发现这种“保护作用”的存在。本文对近年来缺血预处理对脑的保护作用方面的研究进展做一简要综述。1 缺血预处理的现象及概念　　缺血预处理的现象在心脏方面研究较早,并已在心外科手术中得到了应用。1986年Reimer等［1］研究发现,心肌在一次或多次短暂的局部缺血发作中,并没出现ATP数量…     

远隔缺血后处理联合脑心通对大动脉粥样硬化型脑梗死的脑保护作用

目的 探讨远隔缺血后处理(RIPostC)联合脑心通对大动脉粥样硬化型脑梗死的脑保护作用。方法 将120例大动脉粥样硬化型脑梗死患者随机分为对照组(脑心通组)、RIPostC组和RIPostC+脑心通组,每组各40例; 3组均按照缺血性脑卒中二级预防指南用药,并严格控制高血压、高血糖等危险因素。结果 经过6个月的干预后RIPostC+脑心通组的症状改善率显著高于对照组(77.5% vs 32.5%,P<0.01)。RIPostC组症状改善率为52.5%,与对照组比较无显著差异(P=0.056),但显著低于RIPostC+脑心通组(P=0.017); 与治疗前比较,3组患者治疗后的NIHSS评分均显著降低(P<0.01),且治疗后RIPostC+脑心通组的NIHSS评分显著低于RIPostC组(P<0.05); 治疗后RIPostC组和RIPostC组+脑心通组患者BI指数均显著高于对照组(P<0.05,P<0.01); RIPostC+脑心通组的脑梗死再发率显著低于对照组(5% vs 20%,P=0.044)。结论 远隔缺血后处理具有显著的脑保护作用,能够有效改善大动脉粥样硬化型脑梗死患者的神经功能缺损以及降低脑梗死的再发生,且RIPostC联合脑心通治疗效果更佳。     

远隔缺血处理对脑缺血再灌注大鼠认知功能障碍的神经保护作用

目的 观察远隔缺血处理对缺血再灌注损伤所致认知障碍大鼠的神经保护作用及其作用机理。 方法 选用雄性SD大鼠,采用双侧颈动脉闭塞（bilateral common carotid arteries occlusion,BCCAO）方 法建立脑缺血再灌注致血管性认知障碍（vascular cognitive impairment,VCI）动物模型,将大鼠随机分 为假手术组、对照组（VCI组）及远隔缺血处理（remote ischemic conditioning,RIC）组（VCI+RIC组）。VCI 建模成功24 h后对RIC组大鼠进行RIC连续干预21 d,RIC期满后对三组大鼠采用Morris水迷宫实验进行 定位航行实验和空间探索实验,定位航行实验连续进行5 d,记录第1天、第3天、第5天检测大鼠逃避 潜伏期,第6天检测平台停留时间和穿越平台次数以评估认知功能。实验完成后在各组大鼠中随机 选择5只取脑进行HE染色,电镜下观察各组大鼠脑白质及海马病理改变和神经元凋亡情况。 结果 Morri s水迷宫实验结果显示第1天、第3天、第5天对照组及RI C组大鼠逃避潜伏期较假手术组 均有延长（P＜0.05）。除假手术组外,另外两组大鼠逃避潜伏期时长随着训练次数增加逐渐缩短。 第1天、第3天两组间差异无统计学意义,第5天RIC组成绩好于对照组（P＜0.05）。第6天空间探索实验 中,目标象限停留时间假手术组与RIC组相近（47.2±10.2 s vs 41.2±9.7 s,P＞0.05）,均优于对照组 （33.5±11.3 s）,差异均具有统计学意义;穿越平台次数假手术组与RIC组相近（5.3±1.6 vs 4.7±1.2, P＞0.05）,均多于对照组（2.8±1.3）,差异均具有统计学意义。在空间探索实验中,与假手术组比较, 对照组大鼠的运动缺乏目的性而呈现出杂乱的曲线轨迹,RIC组相对于对照组具有明确的目的呈现 出较规则的曲线。HE染色显示与假手术组（CA1：93.53±5.01;CA3：104.63±8.26）相比,对照组CA1区 和CA3区存活的锥体神经元数目（CA1：51.03±4.95;CA3：78.53±5.31）明显减少（均P＜0.05）;而与 对照组相比,RIC组大鼠CA1区和CA3区锥体神经元存活数目（CA1：80.57±7.30;CA3：92.43±8.16）明 显增加（均P＜0.05）。 结论 脑缺血再灌注损伤可引起大鼠学习记忆障碍而导致VCI。RIC能够明显改善VCI,发挥神经保护 作用。     

大鼠脑局灶性预缺血对再次缺血的影响

目的研究不同时间单次缺血及重复缺血引起的脑组织病理变化。方法插线法阻塞大鼠大脑中动脉（ＭＣＡ）。单次缺血８、２８或９０ｍｉｎ,重复缺血８＋２８ｍｉｎ或２８＋９０ｍｉｎ。结果单次缺血组随缺血时间延长脑病变加重。８＋２８ｍｉｎ组ＭＣＡ供血区病变重于２８ｍｉｎ组;２８＋９０ｍｉｎ组ＭＣＡ供血区病变轻于９０ｍｉｎ组。结论不同时间的预缺血对再次缺血有导致积累性损伤或缺血耐受的双重效应。     

Notch信号在肢体远程预处理诱导脑保护机制研究

目的探讨Notch信号通过在肢体远程预处理脑缺血中的神经保护作用。方法将大脑中动脉阻闭120分钟(MCAO)制备大鼠局灶性脑缺血模型,将36只雄性SD大鼠随机分为假手术组(Sham)、MCAO组和肢体远端缺血预处理(RIPC)组+MCAO组(n=12),分别观察各组大鼠脑梗死灶的大小和神经功能学评分,并用免疫组织化学染色检测再灌注2 h、24 h、72 h大鼠脑组织纹状体区Notch信号通路胞内活化片段NICD(Notch intracellular domain)表达的变化。结果 RIPC组脑梗死容积小于MCAO组,差异有统计学意义(P<0.05),其神经功能学评分也明显优于MCAO组(P<0.05)。各时相点RIPC组Notch表达明显少于MCAO组(P<0.05)。结论肢体远程预处理所诱导的脑缺血耐受的机制可能与Notch信号表达的降低有关。     

诱导缺血耐受的缺血预处理动物模型的建立

目的 :建立能诱导脑缺血耐受的缺血预处理SD大鼠模型。方法 :SD大鼠分别给予生理盐水右侧颈内动脉灌注 (SI)、双侧颈总动脉夹闭 (BCAO)和双侧颈总动脉夹闭并生理盐水右侧颈内动脉灌注 (BCAO +SI)预处理 ,每次持续 3min ,间隔 7min ,反复 3次 ,2 4h后作线栓大脑中动脉栓塞 (MCAO)。观察处理对MCAO缺血对侧肢体活动、脑组织含水量和梗死体积的影响。结果 :MCAO后 2 4h和 48hBCAO +SI预处理组神经损害体征和脑含水量较SI和BCAO两组轻 ;MCAO 72hBCAO +SI组脑梗死体积也低于其他两组。结论 :BCAO +SI预处理能诱导脑组织明显缺血耐受 ,是研究缺血耐受机制比较理想的缺血预处理模型     

缺血预处理上调TROY表达诱导大鼠局灶性脑缺血耐受

目的研究缺血预处理（IPC）对局灶性脑缺血的保护作用以及对TNFRSF expressed on the mouse embryo（TROY）表达的影响。方法33只雄性成年SD大鼠，随机分为预处理6h组（IVC-6组，11只）、预处理72h组（IPC-72组，11只）和缺血组（CI组，11只）。利用线栓法建立大脑中动脉栓塞（MCAO）致局灶性脑缺血模型。MCAO 10min作为IPC,IPC-6和IPC-72组分别在IPC后6h和72h制作短暂性局灶性脑缺血模型。再灌注24h后，对所有动物行神经功能缺损评分（NDS），并处死大鼠取脑，应用2％TTC染色测定梗死容积、TUNEL染色研究细胞凋亡情况和免疫组化观察TROY表达变化。结果与CI组比较，IPC-72组显著改善局灶性脑缺血24h后大鼠神经功能损害[两组评分分别为2（1．5-3），1（0—2）]，减少脑梗死容积[（299．33±70．98）mm^3，（69．25±47．66）mm^3]，抑制细胞凋亡和增强TROY的表达（阳性细胞数分别为42±11，87±17）（P〈0．01）。结论IPC对其后局灶性脑缺血有明显的保护作用．能诱导脑缺血耐受，可能与TROY表达上调相关。     

缺血预处理诱导脑缺血耐受时间依赖性的实验研究

目的探讨缺血预处理诱导缺血耐受的时间依赖性及可能的机制。方法健康SD大鼠110只,采用随机数字表法分为假手术(SS)+大脑中动脉阻塞(MCAO)组(简称SS组)和缺血预处理(IP)+MCAO组(简称IP组),每组50只,另10只备用。将两组大鼠再随机分为5个亚组(n=10),IP组给予预缺血10 min后分别于6 h、24 h、3 d、7d、14 d后给予大脑中动脉完全阻塞22 h,再灌注2 h;SS组未进行缺血预处理,而单纯暴露颈总动脉处的解剖结构10 min,余步骤同IP组。采用Swanson间接法和Nick&Spot图像采集分析系统计算各组大鼠梗死体积,光镜下观察各组脑组织病理变化,采用免疫组化方法检测大鼠脑组织胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、脑源性神经营养因子(BDNF)表达。结果给予10 min的大脑中动脉短暂的缺血预处理能够明显减少24 h、3 d、7 d1、4 d后再次缺血后的梗死体积(P<0.05),而6 h时间点脑梗死体积与SS组比较无统计学差异(P>0.05)。与SS组比较,IP组各时间点GFAP和BNDF阳性表达增多(P<0.05),且间隔3 d、7 d组增多明显(P<0.05),14 d后开始逐渐降低。结论 IP不但能引起神经系统损害,而且能够诱导缺血耐受的产生;IP诱导的缺血耐受对IP后3~7 d发生的再缺血损害保护作用最强。BDNF表达基本与缺血耐受的保护作用时间规律一致,提示BDNF可能是脑缺血耐受的重要机制之一。     

内源性脑保护的诱生:从缺血预处理到缺血后处理

脑血管病具有高发病率、高病残率的特点,目前对缺血性脑血管病可以选择的有效治疗方法尚较少,已经获得临床证据的方法只有重组组织型纤溶酶原激活物(rt-PA)溶栓、卒中单元和抗血小板治疗。而脑保护治疗,虽然基础研究证实有效但临床应用并未获得理想的效果,其中一个重要的原因是外源性脑保护药物常常只能作用于单一靶点,而脑缺血损害的病理生理过程涉及多个环节。     

缺血预处理（IPC）对大鼠局灶性脑梗死后HSP70和FOS表达的影响

目的 :研究缺血预处理 (IPC)对局灶性脑梗死后HSP70和FOS表达的影响 ,探讨IPC的脑保护作用机制。方法 :利用线栓法建立局灶性脑缺血 大脑中动脉闭塞模型 (MCAO)。MCAO 10min作为IPC ,IPC后 48h制作永久性大脑中动脉梗死 (PMCAO)模型。了解IPC对PMCAO后大脑神经功能和脑组织学损害的影响 ,免疫组化法研究PMCAO后 3hFOS表达变化以及 2 4h后HSP 70表达变化。结果 :IPC显著减轻PMCAO后大鼠神经功能损害和组织学损害 ,减少PMCAO后FOS、HSP 70的表达。结论 :IPC对其后PMCAO有明显的保护作用 ,能诱导脑缺血耐受 (IT)的产生 ,脑IT的神经保护作用与脑梗死后HSP 70和FOS表达改变密切相关。     

局灶性缺血预处理对脑缺血大鼠血管内皮生长因子表达及血管形成的影响

目的：探讨血管内皮生长因子（VEGF）在脑缺血耐受中的作用及其与血管形成的关系。方法：Wistar大鼠线栓法阻塞大脑中动脉建立局灶性缺血预处理模型,并进行神经功能评分。随机分为假手术（对照组）、非缺血预处理（NIP）组和缺血预处理（IP）组,NIP和IP组再根据不同时间窗随机分成5个亚组。分别在缺血预处理后1、3、7、14和21 d进行再次缺血2 h再灌注22 h,然后取脑检测：TTC染色测定脑梗死体积,计数微血管密度,免疫组化检测CD34和VEGF蛋白表达,原位杂交法检测VEGF mRNA表达。结果：①组间比较：IP 1、3和7 d亚组脑梗死体积较NIP组明显减小（P〈0.01）,其神经行为缺损评分也明显降低（P〈0.05）;IP 3和7 d亚组脑微血管密度明显增高（P〈0.05）;IP 1、3和7 d亚组VEGF蛋白及mRNA表达明显增高（P〈0.05,P〈0.01）。②组内比较：IP 7 d亚组微血管在缺血灶周边区分布最为密集,脑微血管密度明显高于同组内其他亚组（P〈0.05）;IP 3和7 d亚组VEGF蛋白表达明显增高,VEGF mRNA表达在IP 1 d即开始升高,高峰出现在IP 3 d,持续至7 d。结论：缺血预处理诱导了脑缺血耐受,缺血预处理诱导的VEGF表达增加以及血管形成在脑缺血耐受中发挥重要作用。     

Ischemic preconditioning is mediated by erythropoietin through PI-3 kinase signaling in an animal model of transient ischemic attack

Ischemic preconditioning (IP) protects the brain from subsequent, prolonged, and lethal ischemia in experimental studies. Erythropoietin (EPO) participates in the brain's intrinsic response to injury and may play a role in preconditioning. By using a middle cerebral artery occlusion (MCAo) model of transient ischemic attack (TIA), we sought to determine whether EPO is required for IP in the protective response against focal ischemic stroke. Rats underwent three 10-min MCA occlusions or sham surgery. Three days later, animals underwent 2 hr of MCAo and 22 hr of reperfusion. Experimental TIAs reduced infarct volumes by 55% (P < 0.05), inhibited DNA fragmentation, and improved neurological outcome by 50% (P < 0.05) after ischemic stroke. EPO and its receptor were up-regulated by IP in the ipsilateral hemisphere by 24 hr after IP, before ischemic stroke and soluble EPO receptor attenuated neuroprotection by IP (88% reduction, P < 0.05). Pretreatment with the PI-3 kinase inhibitor wortmannin abolished the protective effect of IP against ischemic injury (P < 0.05). IP may be mediated in part by EPO through a PI-3 kinase pathway.     

酸敏感离子通道2a对缺血预处理诱导大鼠海马缺血耐受的作用

目的探讨脑缺血时的组织病理学变化及酸敏感离子通道2a（ASIC2a）在缺血预处理诱导的脑缺血模型耐受中的作用。方法取成年雄性SD大鼠160只,随机分为假手术组、预缺血组、缺血组、缺血预处理组共4组。行焦油紫染色观察各组大鼠海马CAI区存活神经元密度,TUNEL染色观察大鼠海马CA1区神经元凋亡情况,RT—PCR和Western blotting检测ASIC2a在大鼠海马CAl区mRNA和蛋白表达情况。结果缺血预处理能够显著减少大鼠海马CA1区锥体神经元的死亡和凋亡,PC＋Isch组和Isch组相比具有显著性差异（P〈0．01）。全脑缺血能够上调ASIC2a在大鼠海马CA1区mRNA和蛋白表达,在24h达到高峰,而缺血预处理进一步上调ASIC2a表达,呈进行性上升,在24h和72h时相点,PC＋Isch组和Isch组相比具有显著性差异（P〈0．01）。结论在脑缺血耐受中,缺血预处理对第二次致死性缺血表现出保护作用。在这个过程中,大鼠海马CA1区ASIC2a基因和蛋白表达上调发挥了重要的保护作用。     

Correction to: Limb Remote Ischemic Preconditioning Reduces Repeated Ketamine Exposure-Induced Adverse Effects in the Developing Brain of Rats

Journal of Molecular Neuroscience - The original version of this article unfortunately contained mistakes in Fig.&nbsp;2c, d and Funding section.     

Photoperiodic Effects on Seasonal Physiology,Reproductive Status and Hypothalamic Gene Expression in Young Male F344 Rats

Seasonal or photoperiodically sensitive animals respond to altered day length with changes in physiology (growth, food intake and reproductive status) and behaviour to adapt to predictable yearly changes in the climate. Typically, different species of hamsters, voles and sheep are the most studied animal models of photoperiodism. Although laboratory rats are generally considered nonphotoperiodic, one rat strain, the inbred Fischer 344 (F344) rat, has been shown to be sensitive to the length of daylight exposure by changing its physiological phenotype and reproductive status according to the season. The present study aimed to better understand the nature of the photoperiodic response in the F344 rat. We examined the effects of five different photoperiods on the physiological and neuroendocrine responses. Young male F344 rats were held under light schedules ranging from 8 h of light/day to 16 h of light/day, and then body weight, including fat and lean mass, food intake, testes weights and hypothalamic gene expression were compared. We found that rats held under photoperiods of ≥ 12 h of light/day showed increased growth and food intake relative to rats held under photoperiods of ≤ 10 h of light/day. Magnetic resonance imaging analysis confirmed that these changes were mainly the result of a change in lean body mass. The same pattern was evident for reproductive status, with higher paired testes weight in photoperiods of ≥ 12 h of light/day. Accompanying the changes in physiological status were major changes in hypothalamic thyroid hormone (Dio2 and Dio3), retinoic acid (Crabp1 and Stra6) and Wnt/β‐Catenin signalling genes (sFrp2 and Mfrp). Our data demonstrate that a photoperiod schedule of 12 h of light/day is interpreted as a stimulatory photoperiod by the neuroendocrine system of young male F344 rats.     

Ischemic postconditioning protects against ischemic brain injury by up-regulation of acid-sensing ion channel 2a

Ischemic postconditioning renders brain tissue tolerant to brain ischemia, thereby alleviating ischemic brain injury. However, the exact mechanism of action is still unclear. In this study, a rat model of global brain ischemia was subjected to ischemic postconditioning treat-ment using the vessel occlusion method. After 2 hours of ischemia, the bilateral common carotid arteries were blocked immediately for 10 seconds and then perfused for 10 seconds. This procedure was repeated six times. Ischemic postconditioning was found to mitigate hippocampal CA1 neuronal damage in rats with brain ischemia, and up-regulate acid-sensing ion channel 2a expression at the mRNA and protein level. These ifndings suggest that ischemic postconditioning up-regulates acid-sensing ion channel 2a expression in the rat hippo-campus after global brain ischemia, which promotes neuronal tolerance to ischemic brain injury.