七氟醚预处理对脑缺血再灌注损伤后神经血管单元空间构筑的影响及机制研究

Recent studies have shown that sevoflurane, a kind of inhalational anesthetics with anesthetic and analgesic characteristics, has neuroprotective effects against cerebral ischemic and reperfusion injury in vitro and in vivo. The mechanism remains unknown. Lots of previous studies were focusd on neuron, glials, or endothelium separately, and ignored the relationship and co-action among the neurovascular unit (NVU). In our previous study, we proved the neuroprotective effect of sevoflurae preconditioning on blood-brain barriers, the core of NVU, in the early stage of cerebral ischemia and reperfusion. In the current study, we will confirm the neuroprotective effects and mechanisms of sevoflurane preconditioning on spatial organization of NVU against cerebral ischemic and reperfusion injury in vivo.

近年来研究发现，吸入麻醉药七氟醚除产生催眠镇痛效应外，对动物脑缺血再灌注损伤具有保护作用，但确切机制不清。过去对脑保护机制的研究大多局限在神经元本身，或者将大脑中不同的细胞群体和结构分割开来研究，忽略了神经元、神经胶质细胞和脑血管之间相互联系及相互影响（即：神经血管单元）的重要性。我们的前期研究证实七氟醚预处理对缺血再灌注损伤早期血脑屏障（神经血管单元的核心部分）具有神经保护作用。在此基础上，本课题拟在大鼠整体缺血再灌注模型上，进一步研究七氟醚对损伤后神经血管单元内各组分间的空间构筑的影响，从而论证七氟烷预处理通过改善脑缺血再灌注损伤后神经血管单元的空间构筑起到神经保护作用。

近年来研究发现，卤族吸入麻醉药对脑缺血再灌注（ischemia and reperfusion，I/R）损伤具有神经保护作用。我们前期研究结果证实，七氟醚预处理能显著减少脑梗死体积，改善脑缺血后的神经功能，其神经保护机制可能与其减轻脑损伤后神经血管单元的核心结构——血脑屏障的破坏程度相关。在此研究基础上，我们提出“七氟醚预处理对脑I/R损伤后神经血管单元空间构筑的保护机制”的假设，分别采用行为学评分（Garcia’s Scores）、免疫荧光染色、激光共聚焦三维重建、ELISA、western blotting等分子生物学方法，就七氟醚预处理对中枢神经系统中神经元、神经胶质细胞和脑血管之间相互联系及相互影响进行了初步研究。本项研究证实：1）七氟醚预处理改善脑I/R损伤后短期神经功能（1-3天）和长期生存率（28天）；2）七氟醚预处理促进脑I/R损伤后神经干细胞的增殖、迁移和分化；3）七氟醚预处理促进新生神经元的存活、突触再生和功能神经网络的形成；4）七氟醚预处理促进了脑I/R损伤后小胶质细胞的活化，小胶质细胞拮抗剂minocycline抑制七氟醚预处理的神经再生作用。本研究结果提示，1）促进神经再生可能是七氟醚预处理脑保护的关键机制。2）小胶质细胞活化可能是七氟醚促神经再生的潜在靶点。本研究就七氟醚神经保护的可能机制进行了初步探讨，为七氟醚用于缺血性脑卒中的临床治疗提供了理论基础。有关小胶质细胞活化在七氟醚促进神经再生机制中的作用还有待进一步研究。