脊髓缺血再灌住损伤_博士学位论文

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1、博士学位论文脊髓缺血再灌住损伤摘要文研究了脊髓缺血－再灌注损伤(Ischemia/ReperfusionI/R)时微血管内皮细胞粘附分子ICAM-1及其调节因子IL-1β的表达对血脊髓屏障损害的分子机理，主要结果为：脊髓缺血－再灌注损伤模型建立：通过阻断大鼠腹主动脉造成脊髓腰尾段缺血。按缺血和再灌流各时间段分别阻断开放腹主动脉。应用激光多谱勒血流仪，分别连续测定腰髓血流变化。取缺血前、缺血30分钟、缺血60分钟，缺血30分钟再灌2h、4h、6h、9h、12h局部脊髓组织进行组织病理和透射电镜检查。结果：在缺血

2、30分钟时腰髓局部血灌流量迅速下降至基线值的-81.57%(P值=2.01E-17)。再灌流时，局部血流迅速增高并超过基线水平。再灌流10分钟，局部血灌流量与基线的百分比变化值为57.98%(P值=3.3E)，随后逐渐降低，再灌流30分钟后，局部血灌流基本恢复基线水平(31.97%P值=0.557899)，以后血流量低于基线水平，出现缺血后延迟低灌流。直至再灌流4小时(-23.5%,P值=1.84E)低灌流保持相对稳定，血流未见恢复。证实了缺血再灌流进行性延迟性低灌流(delayedhypoperfusion

3、)存在。说明缺血缺氧本身对脊髓有损伤，而再灌后，在恢复血供条件下，其病理改变加重，揭示了脊髓存在再灌注损伤。脊髓微血管内皮细胞与星型胶质细胞紧密连接构成血脊髓屏障，脊髓I/R损伤过程中血管内皮细胞是最先波及的部位，因此本实验总结为缺血低灌流是严重脊髓损伤后主要血流变化。而延迟性低灌流现象主要与血脊髓屏障损害相关。本实验结论：再灌注期脊髓损伤较缺血期明显，表明再灌流后脊髓发生了二次损伤。脊髓微循环障碍在脊髓I/R损伤中起重要作用。血脊髓屏障损害是脊髓I/R过程中重要病理基础。为深入探讨脊髓I/R损伤时血脊髓屏障

4、的基本结构微血管内皮细胞表面粘附分子(IntercellularAdhesionMolecule-1简称ICAM-1)的变化作用，以及内源性细胞因子对其表达的调节。本实验以暂时性脊髓缺血为活体模型，对微血管内皮细胞表面ICAM-1、白介素1-β(Interleukin-1BIL-1β)的基因及蛋白/多肽水平的表达，以及它们与多核型白细胞(PMN)在脊髓缺血区中浸润间的关系进行了研究。重点观察了微血管内皮细胞损伤后粘附蛋白ICAM-1表达的变化。提取各实验组缺血再灌注损伤脊髓组织总RNA,经反转录合成cDNA,

5、在特异性IL-1β、ICAM-1和3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)引物存在下，以GAPDH为内对照进行多聚酶链反应(PCR),应用地高辛标记cDNA探针技术检测脊髓I/R损伤后脊髓血管内皮ICAME-1mRNA和IL/1βmRNA表达。免疫组化及免疫荧光激光其聚焦显微镜(confocal)定性、定量测定脊髓微血管内皮细胞表面ICAM-1的表达,MTT生物检测法定量测定脊髓组织中IL-1活性。脊髓组织过氧化酶(MPO)活性测定用于定量反映浸润到脊髓组织中的PMN数量。动物实验表明，正常脊髓微血管内皮细胞表面仅

6、有微量的ICAM-1表达，脊髓组织中有基础量的IL-1分泌，组织中未见PMN浸润，单纯缺血不引起细胞因子和粘附分子表达量的升高，再灌注后，缺血区细胞因子，粘附分子的表达及PMN的浸润先后发生了改变。再灌注2h,IL-1βmRNA的表达首先升高，约为对照组的2倍。其多肽活性(OD值/g)随不同灌流时间出现时相变化,再灌注3h明显升高,6h达到高峰,并持续到12h。再灌注4h，ICAM-1mRNA表达量明显升高，再灌注12h其在单位微血管面积上的荧光强度约比单纯缺血组增加了二分之一，再灌注9-12h，脊髓组织中M

7、PO活性约为单纯缺血组的两倍。以上结果提示：①脊髓I/R损伤诱导了内源性细胞因子IL-1β及微血管内皮细胞表面粘附分子ICAM-1mRNA的表达,并伴有相应活性多肽及蛋白的合成分泌。②早期炎性因子IL-1β在基因和多肽水平的表达与ICAM-1相平行，说明损伤区细胞因子和粘附分子共同参与了对损伤组织的炎症应答，并在功能上有联系。而IL-1β早于ICAM-1的表达则提示,I/R损伤后内源性细胞因子IL-1β的分泌可能是调节内皮细胞表达粘附分子的因素之一。③再灌注损伤有PMN的大量聚集,而ICAM-1的调节表达与促

8、进循环中的PMN与血管壁的粘附、游出血管浸润到周围脊髓组织密切相关。I/R损伤后脊髓微血管内皮ICAM-1及其调节因子IL-1β的表达增加是导致血脊髓屏障损害的重要分子基础。④IL-1β对I/R损伤后血管内皮ICAM-1表达具有调控作用。⑤脊髓I/R损伤微血管内皮细胞ICAM-1的表达为时间性依赖性增加。⑥再灌注后脊髓损伤ICAM-1表达量的增加是白细胞在缺血区粘附到血管壁、游出血管损伤周围脊髓细胞