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中国组织工程研究第20卷第27期2016–06–30出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJune30,2016Vol.20,No.27ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH4013·研究原著·郑瑞娟，女，1973年生，河北省唐山市人，汉族，2001年华北煤炭医学院毕业，主治医师，主要从事急诊医学方面的研究。中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)27-04013-07稿件接受：2016-05-10亚低温对构建脑梗死模型大鼠梗死区神经再生微环境的影响郑瑞娟，高玉红(唐山市协和医院，河北省唐山市063000)引用本文：郑瑞娟，高玉红.亚低温对构建脑梗死模型大鼠梗死区神经再生微环境的影响[J].中国组织工程研究，2016，20(27):4013-4019.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.27.009ORCID:0000-0001-7784-4365(郑瑞娟)文章快速阅读：文题释义：亚低温：对脑血流有调节作用，降低脑氧代谢率和改善细胞能量代谢、减少兴奋性氨基酸的释放、减少氧自由基的生成、减少细胞内钙超载，增加神经元泛素的合成、减少神经元坏死和凋亡、促进细胞间信号传导的恢复、减少脑梗死的面积、减轻脑水肿和降低颅内压等，但对血压、血氧分压、二氧化碳分压、血pH值和血糖无影响，对实验动物心、肺、肾、小肠也无病理性损害。微环境：指的是细胞间质及其中的体液成分，参与构成细胞生存的微环境，微环境的稳定是保持细胞正常增殖、分化、代谢和功能活动的重要条件，微环境成分的异常变化可使细胞发生病变。摘要背景：大量研究表明亚低温对脑梗死后的神经元具有很好的保护作用。目的：观测亚低温对脑梗死模型大鼠神经再生微环境的影响，并分析其对脑梗死后神经功能恢复的可能作用机制。方法：从65只成年雌性SD大鼠中随机取20只作为假手术组，其余45只结扎颈动脉建立脑梗死模型，排除造模失败及死亡的5只，余下40只大鼠随机等分为脑梗死组及亚低温组。脑梗死组应用半导体致冷低温仪诱导头部亚低温调节体温至(37±1)℃，术后转移到温度为25℃的房间；亚低温组大鼠采用半导体致冷低温仪诱导头部亚低温，在大鼠脑缺血模型后13.0-14.0min时，把缺血侧头颅与亚低温治疗仪的探头紧密连接，调置制冷器温度为6-8℃，使大鼠病灶侧脑组织温度控制在32.0-33.0℃，维持4h。结果与结论：与脑梗死组相比，亚低温组大鼠BBB评分明显增加，梗死灶体积缩小。造模后1d，亚低温组大鼠脑组织中生长相关蛋白43mRNA表达水平与脑梗死组接近，2周时亚低温组大鼠脑组织中生长相关蛋白43mRNA表达水平较脑梗死组显著升高。提示亚低温治疗可通过对脑梗死引起的神经细胞损伤起到保护作用，改善神经功能的恢复，其机制可能与上调脑组织缺血半影区生长相关蛋白43的表达有关。关键词：实验动物；神经损伤与修复动物模型；亚低温；脑梗死；神经再生；运动功能；大鼠；脑梗死模型；微环境；再生主题词：梗塞,大脑中动脉；低温；GAP-43蛋白；细胞凋亡亚低温治疗可对脑梗死其神经保护作用假手术组(n=20)65只大鼠45只结扎颈动脉建立脑梗死模型脑梗死组：半导体致冷低温仪诱导头部体温维持(37±1)℃亚低温组：半导体致冷低温仪诱导头部体温维持32.0-33.0℃，持续4h大鼠行为能力、脑组织形态、脑梗死体积及生长相关蛋白43mRNA的表达水平的评价造模失败及死亡(n=5)40只造模成功分析亚低温对脑梗死模型大鼠神经再生微环境的影响郑瑞娟，等.亚低温对构建脑梗死模型大鼠梗死区神经再生微环境的影响P.O.Box10002,Shenyang110180(TangshanUnionMedicalCollegeHospital,Tangshan063000,HebeiProvince,China)AbstractBACKGROUND:Numerousstudieshavedemonstratedthatmildhypothermiahasabetterprotectiveeffectonneuronsaftercerebralinfarction.OBJECTIVE:Toinvestigatetheeffectofmildhypothermiaonnerveregenerationmicroenvironmentofinfarctedareainratmodelsofcerebralinfarctionandanalyzeitspossibleeffectsonneuralfunctionalrecoveryaftercerebralinfarction.METHODS:Twentyoutof65adultfemaleSprague-Dawleyratswererandomlyselectedastheshamgroup.Theremaining45ratsweresubjectedtocarotidarteryligationtoestablishratmodelsofcerebralinfarction.Fiveratswererejectedbecauseofmodelingfailureordeath,theremaining40ratswererandomlyandevenlydividedintocerebralinfarctionandmildhypothermiagroups.Theheadtemperatureofratsinthecerebralinfarctiongroupwasdownregulatedto(37±1)℃usingasemiconductorrefrigerationinstrument.Theratsweretransferredtotheroomwiththetemperatureof25℃aftertheoperation.Brainhypothermiawasalsoinducedinratsfromthemildhypothermiagroup.At13.0-14.0minutesafterestablishingratmodelsofcerebralischemia,theheadonthesideofcerebralischemiawastightlyconnectedwiththeprobeofthesemiconductorrefrigerationinstrument.Therefrigeratortemperaturewasadjustedto6-8℃,soastomakethetemperatureofbraintissueonthelesionsideat32.0-33.0℃for4hours.RESULTSANDCONCLUSION:Comparedwiththecerebralinfarctiongroup,theBBBscoresofratsinthemildhypothermiagroupweredistinctlyincreased,andthevolumeofinfarctedareadecreased.At1dayaftermodeling,theexpressionlevelofgrowthassociatedprotein43mRNAinbraintissueofratsinthemildhypothermiagroupwasclosetothatinthecerebralinfarctiongroup.At2weeksaftermodeling,theexpressionlevelofgrowthassociatedprotein43mRNAinbraintissueofratsinthemildhypothermiagroupwassignificantlyincreasedcomparedwiththatinthecerebralinfarctiongroup.Theseresultssuggestthatmildhypothermiatherapycanprotectnervecellsagainstinjurycausedbycerebralinfarctionandpromotetherecoveryofneurologicalfunction.Itsunderlyingmechanismmayberelatedtotheup-regulationoftheexpressionofgrowthassociatedprotein43inischemicpenumbra.Subjectheadings:Infarction,MiddleCerebralArtery;Hypothemia;GAP-43Protein;ApoptosisCitethisarticle:ZhengRJ,GaoYH.Effectofmildhypothermiaonnerveregenerationmicroenvironmentofinfarctedareainratmodelsofcerebralinfarction.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(27):4013-4019.0引言Introduction脑梗死是由脑组织缺血、缺氧、坏死而引起的神经功能障碍的脑血管疾病，是神经内科的常见病也是多发病[1-3]。脑梗死后遗留神经功能缺损很难修复，造成神经功能缺损和难以恢复的两大关键因素是神经元数量的减少以及中枢神经系统存在抑制神经再生的微环境。因此如何促进脑梗死后的神经再生及功能的恢复是目前临床和基础研究的热点[4-6]。低温疗法是一种以物理方法将患者的体温降低到预期水平而达到治疗疾病目的的方法[7-9]。根据治疗温度的不同，分为深低温治疗、低温治疗、亚低温治疗等，以全身或局部体表降温和中度低温较为常用。研究还发现低温对血压、血氧分压、二氧化碳分压、血pH值和血糖无影响，对实验动物心、肺、肾、小肠也未见病理性损害，说明低温并不增加其他组织器官的损害[7-9]。近些年来，亚低温应用在临床上的治疗已较为广泛[10-13]，有研究报道亚低温可减轻脑水肿，减少周围组织对微循环的压迫，改善微循环。且具有明显改善患者的预后的作用[14-16]。为了更深一步了解其治疗机制，作者以脑梗死大鼠模型为研究对象，探索亚低温对大鼠脑梗死区神经再生微环境及神经功能恢复的影响。1材料和方法Materialsandmethods1.1设计随机对照动物实验。1.2时间及地点实验于2013年5月至2014年10月在天津医科大学神经病学研究所完成。1.3材料成年雌性SD大鼠65只，鼠龄1个月，体质量220-280g，购自华北煤炭医学院，动物质量合格证号：SCXK20060008。所有大鼠于恒温下饲养，自由饮水和进食，于实验前1d禁食不禁水。实验中对动物处置方法符合动物伦理学要求。郑瑞娟，等.亚低温对构建脑梗死模型大鼠梗死区神经再生微环境的影响ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH4015两步法试剂盒方法(北京天根生化有限公司)；cDNA合成试剂盒(北京赛百盛基因技术有限公司)；AMV反转录试剂盒(日本Ta