腦內(nèi)肥大細(xì)胞對大鼠骨折后血腦屏障與學(xué)習(xí)記憶的影響.pdf

1、術(shù)后認(rèn)知功能障礙（Postoperative cognitive dysfunction，POCD）是患者手術(shù)后出現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，年齡和嚴(yán)重手術(shù)創(chuàng)傷是POCD的兩大主要危險因素。盡管目前POCD的確切機(jī)制尚不清楚，但外周手術(shù)創(chuàng)傷引起的中樞神經(jīng)炎癥在POCD的發(fā)生發(fā)展中扮演重要的角色。血腦屏障(blood-brain barrier，BBB)由連續(xù)的內(nèi)皮細(xì)胞層及細(xì)胞間緊密連接構(gòu)成，因具有選擇通透性而保護(hù)大腦免受外來毒素和病原體的侵害，

2、為中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)行使正常功能提供一個穩(wěn)定的環(huán)境。研究表明，BBB的功能破壞可能與老化相關(guān)的認(rèn)知功能障礙相關(guān)，且手術(shù)會增加BBB通透性，損壞其正常功能。肥大細(xì)胞分布于人體很多部位，包括CNS。在CNS，肥大細(xì)胞位于血管周圍，即BBB的腦組織側(cè)，能在第一瞬間捕捉到血液中的免疫信號，以胞吐方式脫顆粒釋放組胺、類胰蛋白酶等介質(zhì)，成為中樞炎癥反應(yīng)的起始者和催化劑。有大量證據(jù)表明，肥大細(xì)胞能促進(jìn)

3、BBB的破壞。因此我們假設(shè)，手術(shù)創(chuàng)傷后肥大細(xì)胞的激活破壞了BBB的完整性，參與了中樞神經(jīng)炎癥以及認(rèn)知功能損傷的過程。
　　目的:探討肥大細(xì)胞對BBB的影響以及在POCD中的作用。
　　方法:(1)將128只雄性SD大鼠隨機(jī)分為四組:對照組（Ctrl組）、色甘酸鈉組（Cro組）、手術(shù)組（Op組）、色甘酸鈉+手術(shù)組（Cro+op組）;根據(jù)手術(shù)后觀察時間點的不同，每組大鼠再分為1天和3天兩個亞組，每個亞組16只。(2)所有大鼠側(cè)腦

4、室立體定位置管，一周后經(jīng)套管針給藥，Cro組和Cro+op組側(cè)腦室注射色甘酸鈉溶液2μl（100μg/ul），Ctrl組和Op組給予等體積生理鹽水。(3)側(cè)腦室給藥后30分鐘，Op組和Cro+op組行脛骨骨折手術(shù)。(4)采用甲苯胺藍(lán)染色和類胰蛋白酶組織化學(xué)染色兩種方法檢測肥大細(xì)胞活化數(shù)目;采用Y迷宮和場景性恐懼逃避實驗檢測大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力;采用實時定量PCR檢測大鼠海馬組織炎癥因子TNF-α和IL-1β的mRNA表達(dá);以Evans b

5、lue(EB)染料溢出定量測定檢測BBB通透性的改變;Western blot法分別檢測大鼠海馬緊密連接蛋白o(hù)ccludin和claudin-5、金屬蛋白酶MMP-2和MMP-9的水平，免疫組織化學(xué)染色法觀察海馬CA1區(qū)的MMP-2和MMP-9的變化。
　　結(jié)果:與Ctrl組相比，Op組大鼠術(shù)后1天和3天，兩種染色方法均顯示海馬CA1區(qū)肥大細(xì)胞數(shù)目明顯增多（1天，P＜0.01;3天，P＜0.01）;與Op組相比，Cro+op組大鼠

6、術(shù)后1天和3天海馬中肥大細(xì)胞的數(shù)量均明顯減少（1天，P＜0.01;3天，P＜0.05或P＜0.01）。與Ctrl組相比，Op組大鼠術(shù)后1天和3天的恐懼逃避實驗和Y迷宮實驗結(jié)果均顯示學(xué)習(xí)記憶能力下降(P＜0.01);與Op組相比，Cro+op組大鼠術(shù)后1天和3天的學(xué)習(xí)記憶能力均明顯改善（1天，P＜0.01;3天，P＜0.05或P＜0.01）。與Ctrl組相比，術(shù)后1天，Op組大鼠海馬TNF-α和IL-1β的mRNA表達(dá)均明顯增高(P＜0.

7、01);與Op組相比，Cro+op組的海馬TNF-α和IL-1βmRNA表達(dá)均明顯減低(P＜0.01);術(shù)后3天，Op組大鼠海馬IL-1β的mRNA表達(dá)依然高于Ctrl組(P＜0.01)，與Op組相比，Cro+op組大鼠海馬IL-1β的mRNA表達(dá)明顯減低(P＜0.05)。與Ctrl組相比，在術(shù)后1天，Op組大鼠海馬EB含量明顯增多(P＜0.01); Cro+op組則明顯減少海馬EB染料的滲出(P＜0.01）;在術(shù)后3天，四組大鼠之間沒

8、有差異(P＞0.05)。與Ctrl組相比，術(shù)后1天Op組大鼠海馬occludin和claudin-5的表達(dá)均明顯減少(P＜0.01)，MMP-2和MMP-9的表達(dá)均明顯增多(P＜0.01，);Cro+op組均明顯減輕上述變化(P＜0.05或P＜0.01)。同時，免疫組織化學(xué)染色法顯示，在術(shù)后1天，Op組大鼠海馬CA1區(qū)MMP-2和MMP-9的表達(dá)均明顯增加(P＜0.01); Cro+op組均明顯減輕上述變化(P＜0.05）。