神经节苷脂对大鼠缺血后脑水肿脑组织中AQP4-mRNA表达的影响

目的 探讨神经节苷脂对大鼠缺血后脑水肿脑组织中AQP4-mRNA表达的影响.方法 线栓法复制脑缺血大鼠模型,于缺血后6h、1、3、5、7d观察模型大鼠脑组织含水量及AQP4-mRNA的表达.结果 手术组大鼠脑组织水含量及AQP4-mRNA的表达于6h后升高,3d达高峰,较假手术组和神经节苷脂组显著升高(P<0.05).结论 神经节苷脂能够降低脑梗死大鼠脑组织水含量及AQP4-mRNA的表达,减轻脑水肿.     

亚低温治疗对脑缺血大鼠AQP4基因表达及血脑屏障通透性的影响

目的 观察亚低温治疗对脑缺血大鼠AQP4表达和血脑屏障通透性的变化的影响,探讨亚低温减轻缺血性脑水肿的可能机制.方法 线栓法制作脑缺血大鼠模型,实验分常温组、亚低温组和假手术组,分别在缺血后6h、24h、48h、72h用干湿重法测脑组织含水量,荧光法检测血脑屏障通透性的改变,原位杂交检测AQP4的表达变化.结果 假手术组脑组织含水量、血脑屏障通透性、AQP4表达无变化.缺血组脑组织含水量和血脑屏障通透性增加,AQP4表达上调,缺血48～72h变化最显著.相同时间点常温组脑组织含水量和血脑屏障通透性增加、AQP4的表达上调比亚低温组明显,两组之间的差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 亚低温条件下AQP4表达下调、血脑屏障通透性和脑水肿程度减轻.亚低温可能通过下调AQP4表达、减轻血脑屏障通透性,减轻缺血性脑水肿.     

大鼠脑缺血-再灌注损伤早期DWI参数和AQP4蛋白表达相关性研究

目的脑水肿是脑缺血后主要的病理表现之一,研究表明水通道蛋白4(AQP4)在脑梗死后脑水肿的形成和发展中起着重要作用,目前尚缺乏磁共振弥散加权成像(DWS)与AQP4表达在急性脑缺血-再灌注早期相关性的研究。本文旨在评估大鼠脑缺血—再灌注早期脑损伤区水通道蛋白4表达、DWI信号强度(SI)及表观扩散系数(ADC)之间的相关性以及AQP4表达与缺血性脑水肿之间的关系。方法健康成年SD雄性大鼠(n=40),随机分成4组,分别为脑缺血—再灌注12h、1d、3d组和假手术组,采用线栓法制作大鼠右侧大脑中动脉缺血—再灌注(MCAO/R)模型,Zea Longa评分评价神经功能损伤程度,Philips Achieva 3.0T MRI扫描仪对假手术组和缺血—再灌注后不同时间点大鼠脑部行冠状位DWI扫描,在工作站上重建ADC图,测量基底核层面梗死灶DWI-SI和ADC值,计算相对ADC值(rADC)和相对DWI—SI(rDWI—SI)值。2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色评价梗死体积的变化。免疫组化染色测定AQP4蛋白表达,用平均吸光度(MOD)值评价染色程度。结果假手术组动物麻醉苏醒后未见神经功能缺损,脑缺血—再灌注后12h、1d和3d组大鼠出现不同程度神经功能损伤,1d组最重。假手术组TTC染色未见梗死体积,脑缺血—再灌注后12h、1d和3d梗死体积逐渐增加,3d时最大。水肿变化规律同梗死体积相仿。假手术组海马区及皮质区AQP4免疫组化染色较浅淡,MCAO/R后12h缺血侧海马区及皮质均可见AQP4阳性细胞,12h-3d AQP4的MOD值随时间延长逐渐增高,3d时达到高峰。12h、1d和3d组大鼠脑水肿体积与相应时间点缺血侧皮质区和海马区AQP4表达均呈正相关(r=0.642,r=0.605,均P0.05);三组大鼠基底核区梗死灶rADC值与缺血侧皮质区、海马区AQP4表达均呈正相关(r=0.542,P=0.037;r=0.655,P=0.008)。结论大鼠脑缺血—再灌注早期脑水肿体积、rADC值与AQP4的表达水平存在时间上的相关性。因此结合DWI检查对脑缺血后AQP4表达部位、作用及调节机制进行更深入系统的研究,可能为临床早期治疗缺血性脑水肿提供新的思路。     

大鼠实验性脑出血后血肿周围水通道蛋白-4动态变化的研究

目的研究大鼠脑出血后血肿周围水通道蛋白4(AQP4)的动态变化及其与脑水肿、脑损伤程度的关系。方法采用SD大鼠自体动脉血注入尾状核建立脑出血模型,应用免疫组织化学法、干湿重法、Alexis法分别检测大鼠脑出血后不同时间点血肿周围AQP4、脑组织含水量及神经功能缺损程度的动态变化。结果①血肿周围AQP4在脑出血后12h表达开始增强,1～3d达到高峰,7d后略高于正常,14d基本恢复正常。②脑组织含水量在出血后6h增加,1～3d达到峰值,7d明显减轻,14d基本恢复正常。③神经功能缺损从出血后6h开始,最重的时间点是12h～3d,7d明显减轻,14d基本恢复正常。④脑出血后血肿周围AQP4的表达与脑组织含水量之间存在关联(x2mh=16.49,P<0.05)。⑤脑出血后血肿周围AQP4的表达与神经功能缺损程度之间存在关联(x2mh=15.07,P<0.05)。结论①AQP4的表达与脑水肿、脑损伤的发生发展密切相关,是引起出血性脑水肿脑损伤的重要因素之一。②早期积极控制脑出血后AQP4的过度表达将是减轻和预防脑出血后脑水肿脑损伤的有效途径。     

脑缺血大鼠水通道蛋白-9mRNA表达与钙离子浓度的改变及其关系

目的 研究脑缺血后脑组织水通道蛋白-9(AQP9)mRNA表达和Ca2 浓度的改变及其关系.方法 制作脑缺血大鼠模型,在脑缺血6 h、1 d、2 d,3 d、5 d,用半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测缺血脑组织AQP9 mRNA的表达水平;用Fura-2/AM荧光法测定水肿区脑细胞内Ca2 浓度;并与对照组比较.结果 与对照组相比,脑缺血后6 h,水肿区脑组织AQP9 mRNA表达水平和Ca2 浓度均开始增高,在脑缺血后第2 d、3 d表达最强(P<0.05～0.01);AQP9 mRNA表达水平与Ca2 浓度呈正相关(r=0.7654,P＜0.05).结论 脑缺血后AQP9表达增强,Ca2 浓度增高;提示AQP9和Ca2 可能共同参与缺血性脑水肿的形成.     

脑缺血后AQP9表达与血脑屏障通透性的关系

目的 研究脑缺血后水通道蛋白-9(AQP9)的表达变化与血脑屏障通透性之间的关系.方法 采用阻断大鼠大脑中动脉制作脑缺血的动物模型,通过免疫组化方法检测AQP9的表达,并通过检测缺血脑组织中伊文思蓝(Evans Blue,EB)外渗的量,以反应血脑屏障通透性的变化.结果 对照组AQP9表达和EB含量无明显改变.与对照组相比,缺血组AQP9的表达随缺血时间的延长而表达增加;且AQP9的表达在脑缺血后2d ～3d 表达最强;EB含量与AQP9的表达变化相似,EB含量分别在缺血后2d和3d增加更明显.AQP9的表达与EB含量的变化呈正相关(r＞0.672,P<0.05).结论 脑缺血后AQP9表达增强,血脑屏障通透性增加,提示AQP9表达上调与血脑屏障通透性的改变有关,两者可能共同参与缺血性脑水肿的形成.     

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.     

大鼠实验性脑梗死后AQP4表达与MRI变化的相关性研究

目的研究大鼠实验性脑梗死后水通道蛋白4（AQP4）的表达与MRI各项指标变化,并探讨AQP4的表达变化规律与缺血性脑水肿形成之间的关系。方法将45只雄性SD大鼠随机分为假手术组（n=15）及脑梗死组（,2=30）,每组又均分为6h、1、3、5、7d组;采用线栓法阻塞大鼠大脑中动脉,制作局灶性脑梗死模型,在造模后6h、1、3、5、7d行MRI扫描,测量计算脑梗死体积、梗死区T1wI、T2WI、FLAIR、DWI序列的信号强度tE（SIR）;成像后分别于相应时间点处死大鼠,应用免疫组织化学染色观察AQP4的表达水平。结果各时间点梗死组大鼠病灶侧大脑皮层AQP4的表达水平均明显高于假手术组（P均〈0．01）,AQP4表达水平与脑梗死体积呈正相关（r=0．575,P〈0．01）,AQP4的表达水平与梗死区rrl、Ⅳ1的SIR呈负相关（r=-0．610,P〈0．（）1）,与R、Ⅳ1、FLAIR、DWI序列的SIR呈正相关（r=0．586,0．668,0．795;P均〈0．01）。结论AQP4表达水平与缺血性脑水肿的形成、发展密切相关,AQP4的过度表达可能促进了脑梗死后脑水肿的形成。     

脑出血患者血肿周围脑组织水通道蛋白-4的表达变化

目的：探讨脑出血血肿周围脑组织水通道蛋白-4（AQP4）的表达规律及其与脑水肿形成的关系。方法：32例行颅内血肿清除术患者，按发病至手术时间不同分为〈6h、6～24h、24～72h和〉72h组。取术中获得的脑组织做病理标本，检测AQP4的表达变化，并观察其组织病理及超微结构变化。结果：〈6h组脑组织轻微水肿，AQP4表达呈弱阳性，6h后水肿逐渐加重，AQP4表达开始增强，至24～72h达高峰。此后，AQP4表达下降，水肿减轻。结论：脑出血后AQP4表达呈动态变化与脑组织水肿程度一致，提示AQP4在脑出血患者脑水肿的发生、发展中起着重要作用。     

水通道蛋白-4在脑出血大鼠脑组织的分布

目的 观察脑出血大鼠水通道蛋白-4(AQP4)在脑组织的分布变化及其在出血性脑水肿中的作用。方法 采用定量胶原酶注人大鼠尾状核建立脑出血模型，应用免疫组化法观察脑出血后不同时间大鼠脑组织AQP4的表达。结果 AQP4阳性细胞主要分布在脑出血血肿周围区和大脑皮质的星形胶质细胞、脑室周围、视上核和室旁核。脑出血后6h起，AQP4表达增强，出血后72h达高峰，出血1周后仍高于正常水平。结论 脑出血后，AQP4在与水代谢密切相关的部位表达明显增强，提示AQP4在出血性脑水肿的形成过程中起重要作用。     

脑损伤后水通道蛋白4表达与血脑屏障通透性的关系

目的研究脑损伤后，水通道蛋白4（AQP4）的表达变化与血脑屏障（BBB）通透性之间的关系。方法健康成年Wistar大鼠，随机分成创伤性（TBI）组和假手术（SO）组。自由落体硬膜外撞击方法致重度脑创伤模型。于伤后4h、8h、12h、1d、3d、5d、7d取出大鼠脑组织，进行以下实验：①测创伤脑组织中伊文思蓝（EB）外渗的量，以EB外渗的量反应BBB通透性的变化；②免疫组化（IHC）和原位杂交（ISH）检测AQP4的表达变化。结果脑损伤后，BBB通透性增加，其增加有两个高峰，分别在TBI后12h和3d，后者尤为更明显。IHC和ISH显示，脑损伤后AQP4在脑组织中的表达逐渐上调，1d达高峰，持续至3d后下降，7d接近SO组水平。AQP4的表达变化与脑组织伊文思蓝（EB）含量的变化呈正相关（r=0．894，P〈0．05）。结论脑损伤后BBB通透性的增加与脑水肿的形成密切相关。TBI后BBB通透性增加，可能与AQP4表达上调有关，两者的变化影响TBI后脑水肿的发生、发展。     

Atorvastatin Pretreatment Attenuates Ischemic Brain Edema by Suppressing Aquaporin 4

Background: Cerebral edema, a serious complication of acute cerebral infarction, has a crucial impact on morbidity and mortality in the early stage of cerebral infarction. And aquaporin 4 (AQP4), a bidirectional water transporting protein, plays a pivotal role in edema formation. At experimental model, it has proven that atorvastatin could exert pleiotropic neuroprotection on acute cerebral infarction independent of its cholesterol-lowering action. It was a common protective manifestation that atorvastatin can reduce the infarct volume and cerebral edema. However, little is known about atorvastatin improving ischemic brain edema by regulating AQP4 expression. This study intended to investigate the neuroprotection effects of atorvastatin pretreatment in rats with cerebral ischemia and further explore the potential relationship between atorvastatin and AQP4 expression. Methods: Fifty-one adult male Sprague Dawley rats were randomly divided into 3 groups: sham, middle cerebral artery occlusion (MCAO), and atorvastatin pretreatment (Ator) group. For Ator group, 20 mg/kg of atorvastatin injectable suspension was administered once for 7days by gavage before operation, whereas the others were administered the same volume of saline matching. Except for sham group, MCAO and Ator groups were subjected to permanent MCAO by modified intraluminal suture method. Infarct volume, neurological deficit, brain water content (BWC), immunohistochemistry, western blot, and polymerase chain reaction (PCR) were measured at 24 hours after MCAO. Results: Compared with sham group, the mNSS, infarct volume, and BWC of ischemic hemisphere were significantly increased (P < 0.001) in MCAO group. Positive cells and protein levels of p-p38MAPK and AQP4 in peri-infarction were significantly increased (P < 0.01). The mRNA levels of p38MAPK and AQP4 were also prominently upregulated (P < 0.01). Interestingly, preadministration of atorvastatin dramatically decreased infarct volume and the BWC of ischemic hemisphere compared with MCAO group (P < 0.05). The overexpressions of p-p38MAPK and AQP4 in peri-infarction were significantly decreased (P < 0.05) and their mRNA levels were downregulated by atorvastatin pretreatment (P < 0.05). Neurological deficits were also dramatically improved (P < 0.001). Conclusion: To the best of our knowledge, this is the first study that demonstrates an effect of atorvastatin on expression of AQP4, and we propose that decreased AQP4 expression through a p38MAPK-suppression pathway may be the mechanism of atorvastatin alleviating ischemic cerebral edema.     

AQP4在大鼠脑缺血再灌注损伤过程中作用机制

目的:探讨AQP4在大鼠脑缺血再灌注损伤过程中对脑损伤、脑水肿形成等的影响以及作用机制。方法:采用SD大鼠复制脑局限性缺血再灌注模型,应用免疫组织化学方法检测脑内AQP4蛋白,记录大鼠神经功能缺损程度、血脑屏障通透性、脑水肿程度的动态变化。结果:1.脑局限性缺血再灌注损伤后脑内AQP4蛋白水平迅速降低,至再灌注后12～24小时达最低水平,至再灌注7天时恢复到正常水平。2.脑水肿程度峰值出现在再灌注损伤第24～72小时、Evans蓝最大通透率出现在再灌注损伤第24～72小时。3.神经功能缺损最重的时间点出现在再灌注损伤的第24小时。4.分析再灌注24小时伤侧半球AQP4与同时间点的神经功能缺损评分的相关性,结果显示AQP4水平与神经功能缺损评分呈负相关性(R=-0.9767,P=0.023)。结论:1.脑缺血再灌注损伤过程中AQP4水平的迅速下降,是机体对脑损伤所作出的一种保护性反应,具有阻止血脑屏障破坏、减轻血管源性脑水肿和细胞源性脑水肿的效应。2.调节缺血后脑内AQP4的功能和表达水平可望成为新的治疗脑缺血再灌注损伤的靶点。     

大剂量甲基强的松龙对脊髓空洞前状态AQP4表达的影响

目的探讨大剂量甲基强的松龙(MP)对AQP4表达的影响及其对实验性脊髓空洞前状态脊髓水肿的保护机制。方法选用新西兰白兔,制作动物模型并应用大剂量MP干预,采用干湿重法测定脊髓含水量,用免疫组化、Western blot和RT-PCR技术检测脊髓空洞前状态AQP4及其mRNA表达变化。结果Kaolin组动物于术后第1天脊髓含水量即有明显增加,第7天达到高峰, 21d时稍有缓解;AQP4于术后第1天开始减弱,第7-14天达到最低水平,到21d时回升;而AQP4 mRNA表达变化趋势与其蛋白含量变化相一致。MP组动物脊髓水肿时间延迟,程度显著减轻,上颈髓AQP4及其mRNA明显增高,以7d、14d最为显著。结论MP能够在基因和蛋白水平增加AQP4表达,促进水分子向血管腔和蛛网膜下腔转运,发挥抑制脊髓水肿作用。     

去铁胺干预对大鼠脑出血后水通道蛋白4 mRNA表达及脑水含量的影响

目的观察水通道蛋白4(AQP4)及脑水含量在脑出血模型组及去铁胺(DFO)模型干预组的动态变化。以期阐明AQP4及DFO在脑出血后水肿形成中的机制及作用。方法采用自体血脑出血模型,应用RT-PCR方法观察AQP4mRNA的表达,干湿重法测量血肿周围的脑水含量。结果 AQP4 mRNA表达在ICH各组及DFO干预3d、7d组较假手术组明显增高,且以第3天最高。DFO干预各组与同期ICH组相比AQP4mRNA表达显著降低, DF0干预第14天组AQP4 mRNA表达与对照组无差别。脑水含量显示在ICH第1、3、7天组及DFO干预3d组较假手术组明显增高,且以第3天最高;ICH 14d组及DF0干预第7天、第14天组均与正常组无差别;DFO干预第3天及第7天组较ICH组同期脑水含量显著减少。相关分析显示AQP4mRNA表达及脑水含量之间存在正相关关系。结论 AQP4在脑出血后水肿形成及消退中可能起重要作用,去铁胺可能为干预脑出血后水肿形成的有效手段。     

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.     

Induction of aquaporin-4 water channel mRNA after focal cerebral ischemia in rat

Aquaporin-4 (AQP4) is a member of a water-selective channel aquaporin-family and mainly expressed in the several structures of the brain and in the collecting duct of the kidney. Here we show its functional involvement in the water homeostasis of the ischemic brain. The expression of AQP4-mRNA is increased in the peri-infarcted cortex during the observation period ( approximately 7 days) after MCA-occlusion, maximally on day 3. The change corresponds to the generation and resolution of brain edema monitored by MRI. The signals for the mRNA are predominantly observed in glial cells in the molecular and outer granular layer of the peri-infarcted cortex. These results indicate that AQP4 plays a role in post-ischemic edema formation.     

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.