水孔蛋白-4与脑水肿

脑缺血、脑外伤和颅内肿瘤等中枢神经疾病均伴有脑水肿的发生,水孔蛋白-4作为主要在脑组织中表达的水通道蛋白,仅对水分子有通透性,对脑水肿的病理生理变化起着重要的调节作用。本文就水孔蛋白-4在脑组织中分布、功能、调节及其在脑水肿形成与消散中的作用机制进行了综述。     

水孔蛋白与脑水肿关系的研究进展

<正> 水孔蛋白(aquaporin,AQP),又称为水通道蛋白(waterchannel protein),是新近发现的一组与水通透性有关的细胞膜转运蛋白,其发现为水分跨膜运输提供了分子基础,研究其病理生理变化及其与水代谢障碍疾病的关系,并予以相应的干预     

精氨酸加压素对大鼠脑水肿形成及水孔蛋白-4表达的影响

目的 探讨精氨酸加压素(AVP)对大鼠脑水肿形成和水孔蛋白-4(AQP4)表达的影响.方法 90只SD大鼠随机分为正常对照组、假手术6 h、1 d、3 d、5 d组及AVP6 h、1 d、3 d、5 d组.于大鼠侧脑室注射AVP后,分别于相应时间点对脑室周围组织进行脑含水量测定,免疫组化技术检测脑室周围组织AQP4的表达.结果 假手术组与正常对照组脑组织含水量及AQP4表达未见增加.AVP组大鼠侧脑室注射AVP 6 h脑室周围脑组织含水量开始增加,1 d即达高峰,与正常对照组比较差异有统计学意义(均P＜0.01),5 d降到基础水平;脑室周围AQP4表达亦在注射AVP 6 h开始增加,1 d即达高峰,与正常对照组比较差异有统计学意义(均P＜0.01),第5 d恢复到基础水平,与脑水肿的变化相一致.结论 AVP可上调AQP4表达,引起大鼠脑含水量增加,导致脑水肿的发生.     

水孔蛋白-4及其表达变化在脑水肿中的作用

本文介绍了水孔蛋白4在结构、分布以及定位方面的最新研究成果,分析文献,指出水孔蛋白4既参与水肿的形成,又参与水肿的消退;它的表达变化是组织缺氧、内环境紊乱及血脑屏障破坏的结果,对机体既有保护作用,也产生损害;同时提出一种新的治疗脑水肿的设想。     

水孔蛋白质的研究现状及与脑水肿的 关系

水孔蛋白质（aquaporin，AQP）又称水通道蛋白（water channel protein），是一组与水跨膜转 运有关的蛋白质。AQP-4是水孔蛋白质家族成员之一，仅对水分子有通透性，在脑组织中广泛存在 并表达于血-脑屏障（blood brain barrier，BBB）处的星形胶质细胞膜，以及与脑脊液（cerebrospinal fluid， CSF）接触的软脑膜及室管膜表面。大量研究表明AQP-4在脑外伤、感染、肿瘤、卒中等中枢神经系统 疾病引起的脑水肿中起关键作用。本文对AQP的分布、结构、功能及AQP-4与脑水肿的关系进行了综 述。     

大鼠脑缺血再灌注后水孔蛋白-4的免疫组化表达与脑水肿关系的研究

目的　研究大鼠脑缺血再灌注后脑组织中水孔蛋白 - 4 (AQP- 4 )的表达与脑水肿的关系。方法　采用大鼠大脑中动脉栓塞 (MCAO)模型 ,经免疫组化法测定 AQP- 4表达阳性细胞数 ,干、湿重法测定脑水含量 ,脑水肿以脑水含量评价。结果　脑缺血再灌注后 12 h,脑缺血坏死周边区 AQP- 4表达阳性细胞及脑水含量增加 ,于 4 8～ 12 0 h 达到高峰 ,16 8h后仍处于较高水平 ,两者之间呈正相关 (r=0 .95 8,P<0 .0 1)。结论　脑缺血再灌注后AQP- 4参与脑水肿的发生 ,为脑缺血再灌注损伤的重要因素之一。     

水孔蛋白AQP—1，4在脑胶质瘤的表达及意义

目的探索水孔蛋白AQP-1,4与脑胶质瘤性水肿的关系。方法本实验应用免疫组化方法检测了30例脑胶质瘤(星形细胞瘤25例,胶质母细胞瘤5例)AQP-1,AQP-4的表达,并分析了其表达与脑胶质瘤性水肿的关系。结果AQP-1随脑胶质瘤级别升高而升高,而AQP-4随脑胶质瘤级别升高,总的趋势是降低的。AQP-1,4表达在低级别肿瘤(Ⅰ,Ⅱ级)组和高级别肿瘤(Ⅲ,Ⅳ级)组之间有显著性差异(P<0.05)。结论AQP-1表达的升高与AQP-4表达的降低与瘤性水肿有关。     

脑出血大鼠血肿周围组织水孔蛋白-4表达分析

目的研究大鼠脑出血(ICH)后皮质、CPu血肿周围组织水孔蛋白-4(AQP4)表达的变化,以探讨其在脑水肿形成过程中的作用。方法采用立体定向技术,经尾动脉采血制作大鼠CPu出血模型。采用免疫组化技术对皮质及血肿周围组织AQP4蛋白进行动态检测。结果ICH6 h后CPu血肿周围组织邻近毛细血管的AQP4蛋白表达开始增高,于出血第1~3天达高峰期,之后逐渐下降,至第7天仍高于正常水平。在出血侧皮质AQP4蛋白表达亦相应增加,但不如血肿周围组织明显。结论ICH时血肿成分可诱导AQP4蛋白表达增加,脑毛细血管周围星形胶质细胞终足表达增强的AQP4蛋白可能促进水通过血-脑脊液屏障向脑实质流动,直接参与ICH后血管源性脑水肿的形成。     

精氨酸加压素对星形胶质细胞水孔蛋白-4表达的调节及脑水肿形成影响的研究

目的研究精氨酸加压素(AVP)对星形胶质细胞水孔蛋白-4(AQP4)表达的调节,以及p38 MAPK信号通路在AQP4表达过程的作用,明确AVP及AQP4在脑水肿发生过程中的作用。方法大鼠大脑皮质分离星形胶质细胞,星形胶质细胞经分别用AVP、V1a受体(V1aR)拮抗剂和SB 203580进行处理,采用免疫组织化学技术及RT-PCR对AQP4 mRNA进行检测,Western blot检测p38 MAPK信号通路在AVP诱导AQP4表达中的活化程度。结果500nmol/L的AVP处理6h后,AQP4 mRNA表达开始升高(P<0.01),到12h达高峰(P<0.01),24h后仍维持在较高的水平(P<0.05)。加入p38 MAPK抑制剂SB 203580干预后,AQP4 mRNA表达水平与对照组比较差异不显著(P>0.05);AVP处理15min后p38 MAPK磷酸化水平开始增加,30min达高峰,持续到60min开始下降。V1aR拮抗剂处理后p38 MAPK磷酸化水平整个时间段均未出现明显变化。结论AVP通过激活V1aR引起p38MAPK信号通路活化从而诱导AQP4 mRNA高表达,从基因水平对AQP4进行调节,可能在脑水肿发生中,尤其是在星形胶质细胞水肿形成中起重要作用。V1aR拮抗剂及p38 MAPK抑制剂能抑制AQP4 mRNA的表达,避免星形胶质细胞肿胀。     

凝血酶诱发的脑积水中TNF-α与IL-1β对水孔蛋白-1与水孔蛋白-4表达水平的影响

目的探讨蛛网膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage, SAH)中凝血酶(Thrombin, TH)诱导脑积水形成时肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)在脑积水病理发展过程中对水孔蛋白1(Aquaporin 1,AQP1)和水孔蛋白4(Aquaporin 4,AQP4)表达水平的调控作用。方法选用健康雄性远交群(Sprague Dawley, SD)大鼠40只,随机分成4组(n=10):假手术组、凝血酶(Thrombin, TH)组、TH/TNF-α抑制剂组、TH/IL-1β抑制剂组;假手术组大鼠枕大池注入0.3 mL生理盐水;TH组大鼠枕大池注入0.3 mL(10 U/mL)凝血酶;TH/TNF-α抑制剂组大鼠枕大池注入0.3 mL(10 U/mL)凝血酶+(0.25μM)TNF-α抑制剂Simponi, TH/IL-1β抑制剂组大鼠枕大池注入0.3 mL(10 U/mL)凝血酶+(0.25μM)TH/IL-1β抑制剂GIBH-130;每组大鼠至少5只以上,按照缺...     

Aquaporin-4 and ischemic brain edema

OBJECTIVE： To investigate the relationship of aquaporin 4 （AQP4） and brain edema. DATA SOURCES： Using the terms of ＂aquaporin-4, brain edema＂, we searched PubMed database to identify studies published from January 1997 to April 2006 in the English languages. Meanwhile, we also searched China National Knowledge Infrastructure （CNKI） for related studies. STUDY SELECTION： The collected data were selected firstly. Studies on AQP4 and brain edema were chosen and their full-texts were searched for, and those with repetitive or review studies were excluded. DATA EXTRACTION： Totally 146 related studies were collected, 42 of them were involved and the other 104 studies were used for reading reference data. DATA SYNTHESIS： AQP4 is a selective water permeable integral membrane protein. It is mainly expressed in astrocytes and ependymocyte, and is the important structural basis for water regulation and transportation between glial cells and cerebrospinal fluid or vessels. Phosphorylation is involved in the regulation of AQP4. AQP4 participates in the formation of brain edema caused by various factors. Studies on the structure and pathological changes of AQP4 are still in the initial stage, and the role and mechanism of AQP4 in the formation of brain edema is very unclear. CONCLUSION： AQP4 plays a critical regulating role in the formation of ischemic brain edema, but whether it is regulated by drugs lacks reliable evidence.     

腺苷A1受体激动剂CHA对缺血性脑水肿的影响

在沙土鼠脑半球缺血模型上，观察了腺苷Ａ１受体激动剂ＣＨＡ（Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌａｄｅｎｏｓｉｎｅ）对缺血８ｈ内的卒中发生率、卒中症状、以及脑水肿的影响。分析了脑水肿程度与卒中症状的关系。结果显示：ＣＨＡ可以延迟沙土鼠缺血后卒中发生时间，降低卒中发生率，改善卒中症状，减轻缺血性脑水肿。卒中指数与脑组织比重呈明显的负相关。提示腺苷减轻脑水肿，可能是其抗缺血性脑损伤的保护作用之一。     

脑出血后脑水肿程度评估及其影响因素分析

目的 应用改良方法对脑出血后脑水肿程度进行量化评估,分析影响脑水肿程度的相关因素.方法 140例出血量在10ml以上的脑出血住院患者于发病当天、发病后3d、7d和14d进行头部CT扫描,计算脑出血血肿体积及周围水肿体积,分析影响脑出血后脑水肿程度的相关因素.结果 140例入选的脑出血患者,发病当天脑出血平均体积23.87±8.2ml.随着发病时间延长,脑血肿体积逐渐缩小,脑出血后脑水肿在发病当天即可出现,发病后3d的脑水肿体积显著增高(P<0.01),增高趋势延续至发病后14d(P<0.01).应用改良方法测得的血肿体积与传统方法测量结果大致相仿,但测得的水肿体积高于传统方法测量结果(P<0.05).脑出血量大,伴发高血压、糖尿病、缺血性脑血管病、肺部感染、肾功能不全、低钠血症、占位效应的患者脑出血后脑水肿体积明显增大(P<0.01,P<0.05).结论 脑出血后脑水肿程度随着脑出血时间动态变化,改良方法对于脑水肿体积的评估更加客观与准确,脑出血量大,伴发糖尿病、缺血性脑血管病、肺部感染、肾功能不全、低钠血症、占位效应是加重脑出血后脑水肿程度的危险因素.     

颅脑损伤后炎症反应与脑水肿

创伤性脑水肿是创伤性脑损伤（traumatic brain iniury，TBI）后的主要继发性病理生理过程之一，也是导致颅内压增高的主要原因。目前国内外多数学者主张将脑水肿分为血管源性、细胞毒性、渗透压性和脑积水性（间质性）四类。过去几十年，根据冷冻性脑损伤模型的研究结果，普遍认为创伤性脑水肿以血脑屏障（BBB）破坏后的血管源性脑水肿为主。但新近研究发现，创伤性脑水肿是血管源性和细胞毒性的混合性水肿，并且以细胞毒性脑水肿为主。[第一段]     

依达拉奉治疗急性脑梗死后脑水肿的MRI动态观察

目的通过MRI各项指标观察依达拉奉钠对急性脑梗死后脑水肿影响。方法将60例急性脑梗死患者随机分成对照组30例和治疗组30例,对照组予以脑梗死常规治疗,治疗组在常规治疗基础上加用依达拉奉,在脑梗死后1,5,14d行MRI扫描,扫描后工作站后处理合成ADC图,测量、计算脑梗死体积、水肿吸收率（△V）、各序列的信号强度比（SIR）、信号强度比相对变化率（ASIR）、相对ADC（rADC）。结果脑梗死后14d,治疗组的脑梗死体积明显小于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．01）;治疗组的△V明显高于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．05）。脑梗死后5d和14d,治疗组T1wI的sIR均明显高于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．01）,T2WI、FLAIR序列的ASIR均明显低于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．05）。脑梗死后5d,治疗组DwI序列的SIR明显低于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．01）。治疗组T1wI、T2wI、FLAIR序列的△sIR均明显高于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．05）。梗死后5d,治疗组梗死区rADC明显高于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．01）。结论依达拉奉对缺血性脑水肿有明显的抑制作用。     

实验性出血性脑水肿水通道蛋白4表达与MRI变化的相关性研究

目的 研究大鼠脑出血后血肿周围水通道蛋白4(AQP4)的表达与MRI各项指标变化,探讨AQP4的表达变化规律与出血性脑水肿形成之间的关系. 方法 45只雄性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组(n=15)及出血组(n=30),每组又均分为造模后l、2、3、5、7 d组.采用苍白球注射胶原酶造成大鼠脑出血模型,在造模后1、2、3、5、7d行MRI扫描,测量计算血肿周围水肿体积以及水肿区T1WI、T2WI及FLAIR序列的信号强度比,成像后分别于相应时间点处死大鼠,应用免疫组化染色观察AQP4的表达. 结果 各时间点出血组大鼠血肿周围AQP4的表达水平明显高于假手术组,比较差异有统计学意义(P＜0.05),AQP4表达与血肿周围脑水肿体积呈线型正相关关系(r=0.687,P＜0.05),AQP4的表达与血肿周围水肿区T2WI、FLAIR序列的信号强度比呈线型正相关关系(r=0.640,P＜0.05;r=0.662,P＜0.05). 结论 AQP4表达与出血性脑水肿的形成、发展密切相关,AQP4的过度表达可能促进了出血后脑水肿的形成.     

甘露醇治疗缺血性脑水肿的实验研究

目的重新评价甘露醇治疗脑水肿的效果，并探讨其作用机制，为临床合理用药提供依据。方法用线栓法制成ＳＤ大鼠大脑中动脉缺血性脑水肿模型，分别静注２０％甘露醇１ｇ／ｋｇ×６次、１ｇ／ｋｇ×３次、０．５ｇ／ｋｇ×３次，１０分钟内输完，间隔２ｈ一次。设６次、３次生理盐水对照组，治疗后２ｈ分别测定大脑两半球的脑组织水含量（ＢＷＣ）。结果（１）３次（１ｇ／ｋｇ）组脑水肿区ＢＷＣ与对照组比较明显降低，而６次（１ｇ／ｋｇ）组则无差别，６次组ＢＷＣ明显高于３次组。（２）３次（１ｇ／ｋｇ）及３次（０．５ｇ／ｋｇ）组脑水肿区ＢＷＣ与对照组比较明显降低，但两组间ＢＷＣ无差别。结论半量及全量甘露醇治疗具有相同的脱水效果，但其效果随着使用次数增加而减弱甚至可加重脑水种     

磁共振显像对缺血性脑水肿的动态实验研究

目的　探讨缺血性脑水肿的演变规律及慢性高血压对其的影响 ,评价磁共振显像 (MRI)在脑缺血研究中的价值。方法　采用肾血管性高血压鼠 (RHR)与正常鼠对比 ,制成局部脑梗死模型 ,应用MRI对缺血性脑水肿急性期进行动态研究 ,选择病灶所在最大层面测量病灶中心区和对侧对应区的T2 值和 ρ值。 结果　在缺血后 1hT2 与 ρ值就已开始明显延长 ,在缺血 7天内 ,MRI均有明显信号改变。高血压鼠组T2 值在缺血早期均较对照组延长 ,该组病灶对侧半球也可出现信号改变。结论　MRI是早期检测脑水肿的直接方法 ,高血压鼠脑水肿形成较正常鼠早且程度重 ,其病灶对全脑血流动力学亦产生影响。以上结果对临床治疗有指导价值。     

Thrombin inhibition attenuates neurodegeneration and cerebral edema formation following transient forebrain ischemia

The disturbance of microcirculation following cerebral ischemia leads to an enlargement of cerebral infarct volume. Endogenous thrombin may play a role in this disturbance of microcirculation following cerebral ischemia. Therefore, the inhibition of thrombin may improve neurodegeneration and the accumulation of cerebral edema following cerebral ischemia in gerbils. The effects of thrombin inhibitor (argatroban) on cerebral ischemia were investigated in comparison with thromboxane A2 synthase inhibitor (ozagrel) and cyclooxygenase inhibitor (aspirin) following bilateral common carotid artery occlusion and reperfusion (CCA:O/R) in male Mongolian gerbils. This study consisted of three experiments: (1) morbidity and survival ratio (n=40 for each), (2) histopathology (n=12 for each), and (3) mean arterial blood pressure, local cerebral blood flow (CBF), and cerebral specific gravity (n=8 for each). Argatroban treatment improved survival ratio and stroke index, and decreased ischemically injured cell numbers in cortex and hippocampus and cerebral edema in cortex compared with aspirin and saline, in concert with the fast recovery of local CBF without reactive hyperemia following bilateral CCA:O/R. Ozagrel treatment also improved those factors compared with saline, in concert with the fast recovery of local CBF with reactive hyperemia. Aspirin treatment improved survival ratio and stroke index, and decreased ischemically injured cell numbers in cortex. Thrombin inhibition with argatroban decreases neurodegeneration and cerebral edema following bilateral CCA:O/R in gerbils.