迷走神经刺激联合高压氧治疗对脑缺血损伤的神经保护作用及机制实验研究

【摘要】目的：建立大鼠短暂性和永久性脑缺血模型,通过迷走神经刺激、高压氧治疗及两者联合治疗等对其进行干预,观察其神经行为学评分、脑梗死体积、脑肿胀程度、脑组织病理学变化及脑内炎症细胞因子表达情况等,探讨两者联合治疗是否具有更显著的神经保护效应,及其可能存在的效应机制。方法：根据脑缺血时间不同设置短暂性脑缺血组(T-MCAO组)及永久性脑缺血组(P-MCAO组),每组再根据干预措施不同进一步分成4个亚组,即联合组(T-VNS+HBO组/P-VNS+hBO组,给予迷走神经刺激和高压氧治疗)、迷走神经刺激组(T-VNS组/P-VNS组,单纯行迷走神经刺激)、高压氧组(T-HBO组/P-HBO组,单纯行高压氧治疗)和对照组(T-Con组/P-Con组,无任何治疗措施)等。将雄性SD大鼠176只随机平均分配到每个亚组,22只／亚组。T-MCAO组采用线栓法将大脑中动脉闭塞2h后再灌注,建立短暂性脑缺血模型；P-MCAO组采用线栓法将大脑中动脉闭塞后不灌注,建立永久性脑缺血模型。造模成功后,针对不同亚组给予相应的治疗措施,并于缺血24h后观察其神经行为学评分、脑梗死体积、脑肿胀程度、脑组织病理学变化及脑内炎症细胞因子表达情况等。结果:T-MCAO组内4亚组两两比较,结果示：①T-VNS+HBO组神经行为学评分、脑梗死体积较T-VNS组、T-HBO组和T-Con组均明显改善(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度明显减轻,脑内促炎细胞因子TNF-α和IL-1p表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子IL-10水平明显升高(P<0.05),但是脑肿胀程度的改善只较T-Con组有统计学意义；②T-VNS组和T-HBO组的神经行为学评分、脑梗死体积都较T-Con组有显著改善(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度也有较明显减轻,脑内促炎细胞因子TNF-α和IL-1β表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子IL-10水平明显升高(P<0.05),但是脑肿胀程度的改善程度无统计学意义(P>0.05);③T-VNS组和T-HBO组之间的所有指标的差异都无统计学意义(P>0.05),镜下病理组织学表现相似。P-MCAO组内4亚组两两比较,结果示：①P-VNS+HBO组神经行为学评分、脑梗死体积较P-VNS组、P-HBO组和P-Con组均明显改善(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度明显减轻,脑内促炎细胞因子TNF-α和IL-1p表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子IL-10水平明显升高(P<0.05),但是脑肿胀程度的改善只较P-Con组有统计学意义；②P-VNS组和P-HBO组的神经行为学评分、脑梗死体积都较P-Con组有显著改善(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度也有较明显减轻,脑内促炎细胞因子TNF-α和IL-1β表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子IL-10水平明显升高(P<0.05),但是脑肿胀程度的改善程度无统计学意义(P>0.05);③P-VNS组和P-HBO组之间的所有指标的差异都无统计学意义(P>0.05),镜下病理组织学表现相似。对T-MCAO组和P-MCAO组内干预相同的亚组进行组间比较,结果示：①与P-VNS+HBO组相比,T-VNS+HBO组的神经行为学评分明显升高(P<0.05),脑梗死体积明显减小(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度减轻,脑内促炎细胞因子表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子表达水平明显升高(P<0.05),但脑肿胀程度并无明显改善(P>0.05)；②与P-VNS组相比,T-VNS组的神经行为学评分明显升高(P<0.05),脑梗死体积明显减小(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度减轻,脑内促炎细胞因子表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子表达水平明显升高(P<0.05),但脑肿胀程度并无明显改善(P>0.05)；③与P-HBO组相比,T-HBO组的神经行为学评分明显升高(P<0.05),脑梗死体积明显减小(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度减轻,脑内促炎细胞因子表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子表达水平明显升高(P<0.05),但脑肿胀程度并无明显改善(P>0.05)；④与P-Con组相比,T-Con组的神经行为学评分明显升高(P<0.05),脑梗死体积明显减小(P<0.05),镜下缺血灶边缘区神经细胞坏死及组织水肿程度减轻,脑内促炎细胞因子表达水平明显降低(P<0.05),抑炎细胞因子表达水平明显升高(P<0.05),但脑肿胀程度并无明显改善(P>0.05)。结论：迷走神经刺激与高压氧治疗均可通过调控炎症反应对大鼠脑缺血损伤产生神经保护效应,并且该调控和保护效应在暂时性脑缺血模型比永久性脑缺血模型更显著。两者联合干预时可通过炎症调控效应的叠加产生更为显著的神经保护效应,并且该效应同样在暂时性脑缺血模型比永久性脑缺血模型更显著。
【作者】林进皇；
【导师】郁毅刚；
【作者基本信息】厦门大学，外科学，2014，硕士
【关键词】迷走神经刺激；高压氧；脑缺血；炎症；细胞因子；神经保护；机制；

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