电针对MCAO大鼠对侧运动皮层及皮质脊髓束神经重塑的影响

Subjected to permanent right middle cerebral artery occlusion (MCAO) through Longa improved line plug method, we establish the rat model of cerebral cortex of unilateral focal cerebral infarction. The rats will be divided into two groups: control group and electro-acupuncture group while the sham operation group will be set up. The rats of electro-acupuncture group will be intervened by electro-acupuncture treatment while the two other groups without any intervention. Of successful MCAO rats, 2 will be used for observing location of the infarction through TTC staining. The another rats will be sacrificed respectively for histology study and protein quantification on days 3、7、14、28 post-MCAO. Nissl staining will be used for observing microstructure of the infarction, while immunofluorescence staining for assessing the expression and location of growth-associated protein 43 (GAP-43) in contralesional motor cortex. In addition, GAP-43 protein will be quantitated by immunoblotting. The rats will be accepted behavior assessing on day 1 before MCAO and days 3、7、14、28 post-MCAO .The rats will be injected with biotinylated dextran amine (BDA) into the contralesional motor cortex 2 weeks before being sacrificed. The free-floating method will be used for BDA staining to observe the distribution of sprouting fibers of contralesional Corticospinal Tract (CST）in cervical cord. To observe the expression of GAP-43 in contralesional motor cortex and the remodeling and sprouting of contralesional corticospinal tract following focal cortical infarction rats, and study the relationship of contralesional cerebral hemisphere's neuronal plasticity and recovery of motor function, then explore the role of electro-acupuncture on neuronal plasticity in contralateral motor cortex and corticospinal tract of rat with focal cerebral infarction.

我们前期的研究证实，电针可促进梗死灶周围的神经功能重塑，这种神经功能重塑有助于神经功能的恢复，但其重塑具有局限性。梗死灶对侧大脑神经重塑对神经功能恢复具有的潜力近年受到重视。电针对对侧大脑运动皮层及皮质脊髓束神经重塑影响如何，我们预实验的结果提示电针对脑梗死大鼠对侧大脑运动皮层及皮质脊髓束重塑有促进作用。本项目拟用Longa改良线栓法建立实验性单侧局灶性大脑皮层梗死大鼠模型，通过电针干预，釆用免疫荧光及免疫印迹技术，观察电针对梗死对侧大脑运动皮层内神经生长相关蛋白-43表达水平及分布，用尼氏染色观察大脑皮层微观结构，同时采用生物素葡聚糖胺顺行示踪技术，在颈髓平面重现梗死对侧皮质脊髓束神经重塑现象，透射电镜观察其超微结构；从皮层内及皮层下两个部位探讨电针对梗死对侧大脑的神经重塑的影响，验证电针对梗死对侧大脑的神经重塑有促进作用的科学假说。

我们前期的研究证实电针可促进梗死灶周围的神经功能重塑，这有助于神经功能的恢复，但具有局限性。梗死灶对侧大脑神经重塑对神经功能恢复具有重大潜力。我们预实验的结果提示电针对脑梗死大鼠对侧大脑运动皮层及皮质脊髓束重塑有促进作用，因而我们提出电针对脑梗死大鼠对侧大脑运动皮层及皮质脊髓束重塑有促进作用。.主要研究内容（增加了研究内容）：电针对MCAO大鼠对侧大脑皮层及皮质脊髓束神经重塑的影响；电针对MCAO大鼠运动功能及梗死对侧大脑皮层GAP-43、MAP-2、Sema3C、BDNF、NRP-1表达表达的影响及其他们之间的关系；电针对急性脑梗死大鼠肾功能及其胃动力的影响和可能机制。.主要取得的研究成果：（1）局灶性脑梗死后，GAP-43在梗死灶周围及梗死对侧大脑运动皮层的表达趋势相似，且主要是在大脑皮层的第Ⅱ-Ⅲ层，电针可以促进脑梗死大鼠梗死对侧运动区皮层GAP-43蛋白的表达，且主要集中在皮层Ⅱ-Ⅲ层。电针可以促进脑梗死大鼠对侧大脑运动皮层第Ⅱ-Ⅲ层次GAP-43蛋白的表达及CST侧枝芽生，以第14天明显。（2）脑梗死大鼠梗死对侧CST侧枝芽生的纤维参与了脑梗死后运动功能的重建，电针对这种重建具有促进作用，通过促进GAP-43的表达来诱导梗死对侧CST神经纤维侧枝芽生可能是其作用机制之一。（3）电针可以促进MCAO大鼠梗死对侧皮层神经通路的重建，实现部分功能代偿，其机制可能与上调梗死对侧皮层GAP-43、MAP-2的表达，下调Sema3C表达，减少Sema3C对轴突再生的抑制作用有关；此外，其机制还与上调 BDNF，促进神经细胞生长，下调Sema3A、NRP-1，减轻对轴突再生的抑制作用有关。（4）大鼠急性脑梗死可致肾损伤，肾组织中NF-κB p65和TNF-α的表达均升高；电针足三里和内关可降低NF-κB p65和TNF-α的表达，抑制炎症反应，从而减轻肾组织损伤程度，改善肾功能。（6）急性期MCAO大鼠存在胃动力障碍,胃窦组织中CX43、SCF、c-Kit表达量下降;电针足三里、内关穴可以改善急性期MCAO大鼠胃动力,可能与上调CX43表达、启动SCF/c-Kit信号通路,促进Cajal间质细胞增殖及改善缝隙连接有关。