血流剪切力在缺血性脑卒中后早期运动训练中的作用及其机制研究

【摘要】研究背景：临床实践和动物实验均已表明,早期运动训练是一种能有效促进缺血性脑卒中后神经功能恢复的康复治疗手段,但是其涉及的分子机制尚未完全明了。本课题研究早期运动训练对脑血流的影响,从血流动力学方面探讨早期运动训练的康复机制。缺血性脑卒中发病的本质是由于血栓形成、血管堵塞,导致血管支配的脑区得不到正常的血液和营养物质供应引起继发性脑梗死等一系列不良后果,因此分别从动物水平和细胞水平研究运动训练对脑血流灌注的影响具有重要意义。研究方法：首先,通过动物实验在体研究早期运动康复对缺血性脑卒中大鼠神经功能、梗死体积以及梗死脑区血流灌注量的影响。具体方法为：建立SD大鼠脑缺血再灌注模型,在脑缺血后24小时早期介入运动跑台训练,训练强度为12米／分钟,30分钟／天,同时设置缺血对照组和假手术组。在运动干预第3天,通过Rogers法发现脑卒中大鼠出现明显的神经功能改善,TTC染色脑梗死体积,激光散斑成像(LSI)检测缺血脑区血流速度灌注。其次,构成血管内壁的内皮细胞是血流的直接和主要受力者,因此我们通过体外培养大鼠脑微血管内皮细胞(rBMECs)并通过氧糖剥夺(OGD)建立体外细胞缺血模型。平行平板流动小室给予细胞不同的血流剪切力(LS)干预,通过PEAnnexinV/7-AAD,JC-1和Hoechst33258/PI方法观察了细胞核皱缩裂解,线粒体膜电位下降和细胞膜通透性改变以及细胞凋亡情况,同时我们也通过real-timePCR和westernblot检测了与之相关的Tie-2,Akt和Bcl-2的蛋白以及基因在其中的作用。主要研究结果：动物在体实验证明,与缺血对照组相比,缺血运动组大鼠早期运动干预能够增加梗死脑区血流灌注,减小脑梗死体积,提高偏瘫肢体的运动功能,缺血性脑卒中后梗死脑区血流灌注的恢复或增加有重要的脑保护作用。在此基础上,我们体外细胞研究用较大的血流干预rBMECs(剪切力为1±0.05dynes/cm2),发现rBMECs凋亡降低,并且该保护作用是通过Tie-2,Akt和Bcl-2从而降低细胞核的裂解固缩、细胞膜通透性改变、线粒体膜电位降低实现的。当然,体外研究也同时发现并不是作用于rBMECs上的血流速度越快、剪切力越大,细胞凋亡越少,保护性的剪切力受到一定范围的限制,剪切力5±0.05dynes/cm2反而增加细胞的凋亡。结论：我们的结果为脑卒中早期运动训练的神经保护作用提供了有力的实验证据,这种神经保护作用的机制可能与促进缺血皮层脑血流灌注、降低血管内皮凋亡有关。其中涉及的具体的分子机制仍需要进一步的深入研究。
【作者】田闪；
【导师】胡永善；
【作者基本信息】复旦大学，康复医学与理疗学，2013，博士
【关键词】早期运动训练；缺血性脑卒中；神经功能恢复；脑血流灌注；脑梗死体积；血流剪切力；内皮细胞凋亡；

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