缺血性脑损伤严重威胁着人类健康,其病理过程涉及复杂的时间和空间级联反应,虽然对其机制的了解越来越深入,但有效的治疗手段仍然缺乏。最近研究发现,神经再生和血管再生是脑卒中后大脑修复的两大重要机制神经,对神经、血管及白质损伤和修复的研究,一直是近年来神经科学的研究热点。成年哺乳动物脑内存在有神经干细胞,其主要位于侧脑室下区和海马齿状回颗粒下区。缺血性脑损伤在一定程度上可以激活这些神经干细胞的潜能,从而触发成年脑内多个内源性修复机制,包括神经血管单元的重建,轴突萌芽和突触再生。而这几方面又是相互联系,相互促进的。在缺血性脑卒中后,内源性神经干细胞的增殖能力加强,并向损伤区迁移和分化为新生神经元。而神经干细胞的增殖、迁移和分化又往往与机体自身的血管再生和轴突修复密切相关。机体的这些内源性修复功能在一定条件下可以实现了以神经细胞替换为起点,促进脑损伤后的血管功能和突触功能重建。目前随着对神经血管单元及白质生理性相互作用及对脑卒中后内源性修复反应重要性认识的加深,对于脑卒中治疗的研究已经不仅仅局限于单个细胞的靶向治疗,而是转移到如何在损伤的脑组织中重新建立完整的神经血管单元,以促进大脑整体功能上的恢复。目前对于缺血性脑损伤后这一整体单元不同时程的系统研究比较少,因此在本课题中我们关注了多个损伤后的时间点,进行了神经血管单元及白质损伤和修复方面的观察,为日后进一步了解功能性的再生和修复提供帮助。对缺血性脑卒中防治和康复的研究,始终是基础和临床医学研究的重要课题。目前临床上被批准用于缺血性脑卒中的治疗药物较少,因此,开发新的预防和治疗缺血性脑卒中的手段显得益发重要。OMEGA-3多不饱和脂肪酸(n-3PUFAs)作为一类重要的不饱和脂肪酸,在脑内含量极为丰富,主要分布于神经元细胞膜特别是神经突触前膜上,并且对于维持脑的解剖结构,生化和生理功能的完整性具有极为重要的作用。我们以往的研究表明n-3PUFAs具有抵御缺血性脑损伤的神经保护作用,n-3PUFAs促进神经再生的作用已得到认可,但对n-3PUFAs的促血管再生作用仍有不同的看法。有研究提出n-3 PUFAs在一些肿瘤组织中具有抑制血管再生作用。但Shingel等人近期指出n-3 PUFAs能促进猪的早期血管再生,有利于伤口愈合。结果差异反映了n-3 PUFAs在不同病理情况下调节血管稳态的作用。因此我们又进一步探讨了n-3 PUFAs在缺血性脑卒中中是否能促进神经血管单位的重建。本实验使用成年雄性C57/BL6小鼠制备缺血性脑损伤动物模型,采用CV染色评估缺血梗塞灶体积；7分制评分方法进行神经功能评分；免疫荧光染色、共聚焦成像等方法评估神经再生、血管再生及白质修复,观察缺血性脑损伤后的神经、血管及轴突损伤和再生的时间依从性。另外本实验在探讨n-3 PUFAs在缺血性脑损伤中的作用时,采用4周龄雄性C57/BL6小鼠,给予富含OMEGA-3多不饱和脂肪酸的鱼油食物干预2个月,采用免疫荧光染色的方法评估n-3 PUFAs促进缺血性脑损伤后的神经血管单元重建中的作用。实验结果如下：(一)成年小鼠缺血性脑损伤后神经血管及白质再生修复时间依从性的研究1.成年小鼠缺血性脑损伤后的神经元再生和迁移1.1成年小鼠缺血性脑损伤后促进了神经干细胞再生,于损伤后7天时达峰值,随再灌注时间延长,神经干细胞再生逐渐减少,表明神经干细胞的再生是一过性的现象。1.2成年小鼠缺血性脑损伤后14天可见神经元前体细胞迁移至损伤区,但随再灌注时间延长,神经元前体细胞逐渐减少。表明神经元前体细胞在损伤区不能存活长久。2.成年小鼠缺血性脑损伤后的功能性血管的损伤及再生2.1成年小鼠缺血性脑损伤后缺血核心区功能性血管显著减少,随着再灌注时间延长,功能性血管逐渐减少至零,表明缺血核心区功能性血管几乎无自我修复能力。2.2成年小鼠缺血性脑损伤后缺血周边区功能性血管显著减少,于损伤后3天时出现最低值,随后出现部分恢复。2.3成年小鼠缺血性脑损伤后缺血周边区功能性的血管再生于损伤后3天时开始出现,7天达到最高峰,随后有所下降,表明缺血周边区功能性血管尚存在一定的自我修复能力,但不足以弥补缺血引起的功能性血管的减少。3.成年小鼠缺血性脑损伤后白质的损伤及修复3.1成年小鼠缺血性脑损伤后缺血周边区髓鞘的损伤于损伤后3天时开始出现,并持续丢失。3.2成年小鼠缺血性脑损伤后缺血周边区轴突的损伤于损伤后1天时开始出现,并持续丢失。3.3成年小鼠缺血性脑损伤后缺血周边区未成熟少突胶质细胞的再生于损伤后3天时开始出现,并可一直持续至28天,但其再生不足以弥补缺血引起的白质损伤。(二)n-3多不饱和脂肪酸对成年小鼠缺血性脑损伤后神经血管重建的促进作用1.n-3PUFA可以促进成年小鼠缺血性脑损伤后功能性血管的恢复1.1 n-3PUFA可以促进成年小鼠缺血性脑损伤后缺血核心区功能性血管的恢复1.2 n-3PUFA可以促进成年小鼠缺血性脑损伤后梗死周边区功能性血管的恢复2.n-3PUFA可以促进成年小鼠缺血性脑损伤后的血管再通3.n-3PUFA可以促进成年小鼠缺血性脑损伤后神经血管单元的恢复总之,我们的研究证明了成年小鼠缺血性脑损伤后神经干细胞的再生和迁移都具有一定的时间依从性,神经血管单元的重建系统在脑缺血后被迅速激活,并且这一现象可持续数周,而在应用富含OMEGA-3多不饱和脂肪酸的食物进行干预后,神经血管单元的恢复更是显著地增加。而在脑损伤后,机体自身虽然存在一定的新生的少突胶质细胞的祖细胞,但在没有干预的情况下,缺血后的白质损伤却几乎是不可逆的。神经再生,血管再生和白质修复三者之间从时间及空间上都具有密切的联系,它们在缺血性脑损伤后结构的修复及功能的重建中占有者举足轻重的位置。我们的研究旨在为脑卒中后构建完整的“神经血管单元”这一靶向性治疗提供可能的手段和理论依据。
