實驗?zāi)Ｐ驼n件cerebral ischemia

1、12022/9/252022/9/251 e to our lab!22022/9/2522022/9/25Cerebral ischemia and ischemia reperfusion injuryQing-fei Kong Department of Neurobiology 2014.10.23Topic 6：stoke32022/9/25概述腦缺血動物模型分類制備及優(yōu)缺點 腦缺血再灌注損傷動物模型 分類制備及優(yōu)缺點研究現(xiàn)狀42022/9/25一、概述（一）中風(fēng)/腦卒中（Stroke) ：是由于腦部供血受阻而迅速發(fā)展的腦功能損失。這可因血栓或栓塞所造成的缺血（缺乏血液供應(yīng)），或腦血

2、管破裂出血引起的以腦部出血。在過去，中風(fēng)被稱為腦血管意外或腦血管疾病，但現(xiàn)在通用“中風(fēng)”。52022/9/251、發(fā)病率高：100-300/10萬；2、死亡率高：50-100/10萬，約占所有疾病死亡 人數(shù)的10%；3、致殘率高：存活者中50-80%遺留后遺癥；4、復(fù)發(fā)率高：5年內(nèi)復(fù)發(fā)率約為20%-47%； 5、并發(fā)癥多：腦血管病后遺癥患者抵抗力低下， 易發(fā)生各種并發(fā)癥，如肺炎、尿路 感染、褥瘡等。stroke的特點：62022/9/25stroke的危害是美國和英國位于第三位的死亡原因，緊隨心臟病和癌癥之后死亡的大腦細(xì)胞無法替換,其后果通常是永久的。72022/9/25引起中風(fēng)的因素（二）8

3、2022/9/25Age-adjusted and sex-adjusted stroke mortality rates. Rates are highest in Eastern Europe, North Asia, Central Africa, and the South Pacific. Lancet Neurol 2009;8:345-54) 92022/9/25102022/9/25112022/9/25122022/9/25Coffee 的誘惑Cups of coffee intakeRisks of stoke Risks of stoke in smoking women

4、214% decreased319% decreased443% decreased3% decreased6 or more7% decreased132022/9/25Age-adjusted and sex-adjusted stroke mortality rates. Rates are highest in Eastern Europe, North Asia, Central Africa, and the South Pacific. Lancet Neurol 2009;8:345-54) 142022/9/25（三）Stroke的分類152022/9/25腦缺血（Cereb

5、ral ischemia）是指由于腦部血液供應(yīng)障礙，缺血、缺氧引起的局限性腦組織的缺血性壞死或腦軟化。162022/9/25缺血性Transient ischemic attack腦梗死腦血栓形成腦栓塞172022/9/25概念：頸動脈系統(tǒng)或椎基底動脈系統(tǒng)短暫但反復(fù)發(fā)作 的供血障礙，導(dǎo)致供血區(qū)局限性神經(jīng)功能缺失 癥狀。發(fā)作持續(xù)10-15分鐘至1小時，24小時內(nèi)完全恢復(fù)。好發(fā)于50-70歲，男性多于女性，患病率為180/10萬。TIA（短暫性腦缺血發(fā)作）182022/9/25腦栓塞腦血栓形成192022/9/25缺血性Transient ischemic attack腦梗死腦血栓形成腦栓塞202

6、022/9/25202022/9/25患有大血管急性缺血性發(fā)作的患者，每小時損失1億2千萬神經(jīng)細(xì)胞、8300億神經(jīng)突觸、和714千米有髓纖維。與因大腦老化而產(chǎn)生的神經(jīng)細(xì)胞的正常死亡速率相比，缺血性大腦如果不接受治療，則每小時老化3.6年。212022/9/25腦缺血溶栓建立側(cè)枝循環(huán)抗凝針對性治療222022/9/25缺血半暗帶（penumbra）： 腦缺血后壞死周圍的腦組織，其血流灌注水平低于維持正常腦功能的血流水平，但高于引起腦形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的腦血流水平。 時間窗（3-6 h）232022/9/25（四）腦的血流及其調(diào)節(jié)正常腦血流量800-1000ml/min1/5流入椎基底動脈4/5流入

7、頸內(nèi)動脈腦的平均重量1400g占體重的2-3耗氧量占全身耗氧量的20腦血流量占全身15-20腦血流量的調(diào)節(jié) 平均動脈壓60-140mmHg可自動調(diào)節(jié) 242022/9/2524（五）腦血液循環(huán)頸內(nèi)動脈：椎基底動脈眼動脈后交通動脈脈絡(luò)膜前交通動脈大腦前動脈大腦中動脈供應(yīng)大腦半球的前2/3血液供應(yīng)大腦半球的后1/3血液小腦和腦干大腦后動脈小腦后下動脈小腦前下動脈小腦上動脈腦橋支、內(nèi)聽動脈252022/9/25腦血液循環(huán)及腦底動脈環(huán)Willis環(huán)262022/9/25（六）大腦血管結(jié)構(gòu)特點腦動脈：內(nèi)膜層厚，有較發(fā)達(dá)的彈力膜，中層和外層壁較薄，沒有彈力膜。腦動脈幾乎沒有搏動，避免因血管波動影響腦功能。

8、特點：長、彎曲度大，缺乏彈性搏動，不易推動和排出隨血液來的栓子，故易患腦栓塞因腦動脈壁薄，當(dāng)血壓突然升高時，容易導(dǎo)致腦出血272022/9/25（七）腦缺血的病因基本病因1、血管壁病變 1）高血壓性腦細(xì)小動脈硬化 2）腦動脈粥樣硬化為最常見 3）血管先天性發(fā)育異常和遺傳性疾病 4）各種感染和非感染性動、靜脈炎 5）中毒、代謝及全身性疾病導(dǎo)致的血管壁病變2、心臟病：風(fēng)濕性心臟病、先天性心臟病、細(xì)菌性心內(nèi)膜炎、心房纖顫等3、其他原因：血管內(nèi)異物如空氣、脂肪、癌栓等282022/9/2528促發(fā)因素1、血液動力學(xué)因素：1）血壓過高或過低：如高血壓、低血壓、血壓的急驟波動。2）血容量的改變：血容量不足

9、或血液濃縮可誘發(fā)缺血性腦血管疾病。3）心臟疾?。喝缧墓δ懿蝗⑿穆墒С？烧T發(fā)腦梗死。2、血液成分改變：如血液粘稠度增高、凝血機制異常。 292022/9/2529腦血管疾病的危險因素可干預(yù)高血壓糖尿病心臟病TIA或腦卒中病史其他：肥胖、無癥狀性頸動脈狹窄、酗酒、吸煙、抗凝治療、腦動脈炎等 不可干預(yù)年齡性別種族遺傳因素 302022/9/25 腦缺血的組織學(xué)變化在缺血12小時以后才較明顯：神經(jīng)元出現(xiàn)中央性Nissl小體溶解和壞死（紅色神經(jīng)元）；髓鞘和軸突崩解；星形膠質(zhì)細(xì)胞腫脹。 1-2天出現(xiàn)腦水腫，中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤，并開始出現(xiàn)泡沫細(xì)胞。 第4天星形膠質(zhì)細(xì)胞明顯增生，出現(xiàn)修復(fù)反應(yīng)。 大約3

10、0天左右形成蜂窩狀膠質(zhì)瘢痕。（八）腦缺血病理變化312022/9/25322022/9/25二、腦缺血動物模型分類制備及優(yōu)缺點332022/9/251）嚙齒類： 大鼠 和沙土鼠 2）家兔3）貓、狗、豬4）非人靈長類Endogenous estrogen may decrease the risk for stroke. （一）常用動物及性別 342022/9/25（二）stroke 好發(fā)血管 352022/9/2535（三）腦缺血動物模型分類 類 別分 類 缺血時間暫時性（再灌注）持久性（不再灌注）缺血程度輕度重度缺血部位局灶性全腦缺血動物年齡新生、幼年動物成年、老年動物動物種屬嚙齒類靈長目類

11、動物大小小動物（小鼠、大鼠等）大動物（貓、犬、兔、類人猿等）1、常用腦缺血動物模型分類 362022/9/252、常用局灶性腦缺血和全腦缺血模型分類局灶性腦缺血模型(focal cerebral ischemia)全腦缺血模型(global cerebral ischemia)MCA結(jié)扎法 雙動脈阻斷法 光化學(xué)法 四動脈阻斷法 栓塞法心臟猝停線栓法斷頭化學(xué)物質(zhì)直接損傷法372022/9/25（四）局灶性腦缺血模型的制備 1、MCA結(jié)扎致腦缺血（1）實驗動物： 大鼠、小鼠、兔、 貓、猴、犬等（2）實驗方法：麻醉大鼠切開皮膚，切斷咬肌和額肌切除下頜骨冠狀突、鉆孔開顱切開硬脊膜，暴露、結(jié)扎MCA剪斷

12、動脈遠(yuǎn)端，逐層關(guān)閉切口382022/9/25（3）實驗機制： 根據(jù)大鼠腦血管系統(tǒng)解剖的特點，MCA從Willis環(huán)發(fā)出后向外跨過嗅束蜿蜒走行于大腦的外側(cè)面，供應(yīng)大部分大腦半球， MCA在Willis環(huán)起始到嗅溝段發(fā)出許多穿支，供應(yīng)豆殼復(fù)合體，所以結(jié)扎或電凝此段動脈既能阻斷這些穿支動脈的血流又能切斷MCA的主干血流，復(fù)制卒中模型的成功率高。 392022/9/25（4）模型優(yōu)缺點： 優(yōu)點：直視下操作，準(zhǔn)確可靠。成功率高，死亡率低。 手術(shù)不切除顴弓，術(shù)后動物的飲食基本不受影響。 本模型的最大優(yōu)點是能產(chǎn)生非致命性的孤立性局灶損害，可供長期的行為學(xué)和生物化學(xué)的研究。402022/9/25大鼠的MCA主

13、干栓塞不像人類那樣產(chǎn)生持續(xù)的偏癱和偏身感覺缺失。影響缺血后機能代謝的研究。動物變異性大。無法進(jìn)行再灌注研究。（5）應(yīng)用：此模型應(yīng)用較為廣泛，可用于缺血后神經(jīng)功能缺損、藥物及康復(fù)治療療效評估等方面的研究。 缺點：412022/9/252、光化學(xué)法 靜脈注射光敏感染料如玫瑰紅，經(jīng)特定波長（560nm）的光照射后產(chǎn)生單氧自由基，使血管內(nèi)皮及血液成分的脂質(zhì)產(chǎn)生過氧化，最終導(dǎo)致血管內(nèi)血小板聚集，血栓形成，使血管阻塞。（1）實驗機制： （2）模型優(yōu)缺點： 皮層梗塞部位可選擇控制。動物可長期存活。 病變的大小取決于照射光束的強度、照射持續(xù)時間和 玫瑰紅的劑量，穩(wěn)定性和重復(fù)性好。 優(yōu)點： 422022/9/2

14、5 缺點： 顯著的微血管損害。 不同動物亞種、性別及類型對腦梗死的影響。 光敏物質(zhì)的導(dǎo)入摻入了額外因素，與臨床缺血性卒中可能 有一定差異。（3）應(yīng)用： 為研究梗塞后皮層功能定位提供了方便； 可用于研究血栓形成性卒中所致的結(jié)構(gòu)代謝改變，以及 抗血栓藥、血管內(nèi)皮保護(hù)劑療效的評價。432022/9/253、栓塞法（1）實驗動物： 大鼠、犬、兔、猴等（2）實驗方法：麻醉大鼠手術(shù)分離CCA、ECA動脈夾暫時夾閉CCA由ECA注入栓子后，將ECA結(jié)扎放開CCA，使栓子自ICA進(jìn)入MCA而建立MCAO模型442022/9/25（3）栓子種類： 用于大鼠的栓子： 自體或異體血凝塊、體外用凝血酶誘導(dǎo)形成的血凝塊

15、、硅膠顆粒，或碳素顆粒、塑料顆粒、硅酮微球、碳粒微球、兔腦粉等。 用于猴的栓子：自體血凝塊、硅膠栓子等。 用于犬的栓子：血凝塊、硅膠柱等。 用于兔的栓子：自體動脈栓子、中藥白芨膠體、氣囊等。452022/9/2545（4）模型優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 與臨床栓塞性腦卒中病理過程最為貼切； 不需要開顱，制作簡單，缺血效果可靠。 缺點： 由于栓子的隨機性，無法預(yù)測栓塞的部位和大小； 側(cè)支循環(huán)的影響使組織缺血程度不一，不利于神經(jīng)癥狀觀察和組織定量分析。（5）應(yīng)用： 適于研究腦缺血后的病理生理變化，纖維蛋白原激活系統(tǒng)血栓效應(yīng)的研究和溶栓治療的觀察，尤其是人血凝塊栓塞更具有實用價值。462022/9/25464

16、、線栓法 （2）實驗方法：麻醉大鼠切開頸部皮膚，分離頸部肌肉結(jié)扎CCA、ECA及其分支分離ICA、剝離迷走神經(jīng)、結(jié)扎翼腭動脈ECA近端備線、 ICACCA遠(yuǎn)端放置動脈夾ECA分叉處切口，將尼龍線插入ICA，直至有阻力為止；結(jié)扎ECA近端備線，縫合皮膚（1）實驗動物： SD、Wistar、SHR 、 Fischer-344大鼠， 小鼠等。472022/9/25Figure 1. Scheme of the occlusion of the middle cerebral artery using silicon-coated intraluminal monofilament. A. Simpl

17、ified scheme of mouse brain and cerebral arteries showing successive sutures and clip to prepare the introduction of silicon-coated monofilament. B. The position of monofilament through the circle of Willis is represented. The monofilament is introduced into ICA via ECA to occlude the base of the MC

18、A. ACA, anterior cerebral artery; BA, basilar artery; CCA, common carotid artery; C. Willis, Circle of Willis; ECA, external carotid artery; ICA, internal carotid artery; MCA, middle cerebral artery; PCA, posterior communicating artery; PPA, pterygopalatine artery.482022/9/25線栓條件： 3號圓柱形尼龍釣魚線(直徑0.25-

19、0.3mm)，栓線頭端光滑，于距頭端18-20mm處做黑色標(biāo)記 距血管分叉處大約180.5mm (大鼠) (小鼠)直徑是0.112厘米，然后包裹硅膠頭，插入深度約為10mm492022/9/25502022/9/25512022/9/25522022/9/2552532022/9/2553（3）尼龍線栓塞材料存在的問題：一定規(guī)格的線栓難以適應(yīng)不同體重動物血管直徑的變化，往往不能完全阻斷血流；栓線在一定溫度的液體中變軟，在血管轉(zhuǎn)彎處易發(fā)生彎曲，使線不能達(dá)到指定位置而致模型失?。凰ň€頭端覆以聚乙烯醇或硅膠，由于栓線彈性不夠，涂料干燥后栓線頭端易發(fā)生彎曲，進(jìn)線時必須用鑷子反復(fù)夾直后方能進(jìn)線。（4）影

20、響栓塞效果的因素： 體重和鼠齡： 動物品系：Fischer-344、Wister、SD 栓線的影響：0.25-0.30mm、18.50.5mm542022/9/2554 優(yōu)點：（5）模型優(yōu)缺點：操作簡單、缺血效果理想； 能夠準(zhǔn)確控制缺血及再灌注時間。 易誘發(fā)出血及血管痙攣等并發(fā)癥； 血流阻斷與否無法直接判斷，影響模型成功率； 可出現(xiàn)自發(fā)性高溫，加重神經(jīng)元損害，甚至掩蓋藥物 的保護(hù)作用。 缺點：（6）應(yīng)用：用來研究神經(jīng)元對缺血的敏感性、耐受性， 以及再灌注治療的時間窗的選擇。552022/9/2555 FeCl3可使血管內(nèi)膜剝脫, 暴露內(nèi)膜下組織而引起MCA血栓形成。5、化學(xué)物質(zhì)直接損傷法（1）

21、實驗方法： 將浸有50%FeCl3溶液10L的定量濾紙貼于MCA 上（保留30min），置一小塊微型塑料薄膜保護(hù)血管周圍組織。（2）實驗機制：（3）模型優(yōu)缺點及應(yīng)用： 此模型梗塞的范圍及行為障礙的特點與開顱造成的局灶性腦缺血模型相近。與人類卒中過程存在一定差異，并且難以進(jìn)行再灌注研究。 該模型可用于評價抗血栓藥和血管內(nèi)皮保護(hù)劑的防治作用。562022/9/25局灶性腦缺血模型(focal cerebral ischemia)全腦缺血模型(global cerebral ischemia)MCA結(jié)扎法 雙動脈阻斷法 光化學(xué)法 四動脈阻斷法 栓塞法心臟猝停線栓法斷頭化學(xué)物質(zhì)直接損傷法572022/

22、9/25（五）全腦缺血模型1、雙動脈阻塞法（CCA）（1）實驗動物：大鼠、小鼠（2）實驗方法：Eklof、Gionet、Kirino、Olsson（3）模型優(yōu)缺點：（4）應(yīng)用： 操作簡單方便；缺點是存在側(cè)支循環(huán)， 缺血不完全，血壓的輕微波動會影響實驗結(jié)果。 研究藥物保護(hù)和基因變化；可用來研究腦缺血后 腦血流、磷脂、能量代謝、神經(jīng)遞質(zhì)的變化以及低溫神經(jīng) 保護(hù)等；適合慢性長期研究。582022/9/252、四動脈阻塞法（1）實驗動物：大鼠（2）實驗方法：先閉塞雙側(cè)椎動脈，1d后再暫時閉塞雙側(cè)頸總 動脈(CCA)（3）模型優(yōu)缺點：（4）應(yīng)用：其優(yōu)點是可產(chǎn)生嚴(yán)重的腦缺血，放松動脈夾可再灌注；缺點是成功

23、率低，模型穩(wěn)定性差。可進(jìn)行Cerebral blood flow 、代謝、行為學(xué)及神經(jīng)保護(hù)等評價。592022/9/25593、心臟猝停全腦缺血模型（1）實驗動物：大鼠、小鼠（2）實驗方法：冷的氯化鉀溶液合并窒息（3）應(yīng)用：可研究全腦缺血后的病理生理機制和 藥物的保護(hù)作用。602022/9/25安樂死：硫噴妥鈉：瞬發(fā)性的巴比妥酸鹽，一種能在幾秒內(nèi)讓被處刑者失去知覺的藥物。巴夫龍：非去極化型肌肉松弛劑，導(dǎo)致完全、迅速而持久的骨骼肌麻痺，包括橫膈膜和其他的呼吸肌；這將最終因窒息而導(dǎo)致死亡。氯化鉀溶液：使心跳停止，因心臟麻痺而導(dǎo)致死亡。612022/9/2561（六）腦缺血模型中評價缺血損傷的方法1

24、、神經(jīng)機能學(xué)評價1) 行為學(xué)評價Longa評分標(biāo)準(zhǔn)為：0 分：無神經(jīng)功能缺損癥狀； 1 分：對側(cè)前爪不能充分伸展； 2分：向?qū)?cè)轉(zhuǎn)圈； 3 分：身體向?qū)?cè)傾倒； 4分：不能行走，意識喪失。 622022/9/25缺血同側(cè)horner征632022/9/25缺血對側(cè)肢體偏癱642022/9/252) 腦電圖觀察652022/9/253）腦血流監(jiān)測662022/9/252、形態(tài)學(xué)評價（1）TTC染色(2.3.5- Triphenyltetrazolium chloride )HE染色672022/9/25Evans blueNormal stroke682022/9/2568Toluidine b

25、lue 甲苯胺藍(lán)（2）光鏡觀察692022/9/2569（3）磁共振成像702022/9/254）含水量測定法直接法：斷頭取腦，分別稱量左右腦片濕重，烘烤至恒重，按腦水腫公式計算。間接法：采用光鏡與電鏡觀測腦水腫組織、細(xì)胞與正常腦組織、細(xì)胞的差別，以反映腦水腫的程度。公式1： 含水量=（濕重-干重）/濕重 100%公式2： 含水量的變化=(右腦含水量-左腦含水量)/左腦含水量 100%此法操作簡單，能夠客觀地反映腦水腫的程度，與面積法相互使用更佳。712022/9/255) 定位記憶功能的評價記憶是復(fù)雜的生理過程，在多重記憶系統(tǒng)中不同記憶系統(tǒng)有著不同的功能定位、神經(jīng)環(huán)路、遞質(zhì)系統(tǒng)和分子生物學(xué)機

26、制。鼠腦缺血后伴有不同程度記憶力和空間定位的障礙.檢測的方法有：跳臺試驗，避暗實驗、定向游泳實驗、Morris水迷宮實驗等等722022/9/25 EvaluationsStep down test跳臺法 Step through test 避暗法Maze(迷津)Etc.Open field test曠場試驗732022/9/25 73Step down test跳臺法學(xué)習(xí)記憶能力742022/9/25 Step through test 避暗法752022/9/25 Maze test 迷津辨別性學(xué)習(xí)762022/9/25 The Morris water maze measures spa

27、tial reference memoryThe radial arm maze measures short-term working memoryThe Y-maze measures spatial working memory772022/9/25 Open field test曠場試驗探究能力782022/9/251、腦缺血模型的選擇2、動物種類的選擇 光化學(xué)法和血凝塊栓塞法尤其適合抗血小板聚集藥物和溶栓治療研究；線栓法適合缺血再灌注損傷機制的研究。（七）腦缺血模型制作的注意事項3、觀察指標(biāo)的選擇 應(yīng)采取多指標(biāo)相互配合原則。792022/9/25 老鼠的選擇栓線的選擇術(shù)中操作注意事項

28、雌雄體重禁食術(shù)后照顧粗細(xì)長短頭端處理無菌防栓麻醉程度剝離腺體 神經(jīng)3.術(shù)中保溫?zé)?磨砂紙磨/指甲油/蠟油802022/9/25概述腦缺血動物模型分類制備及優(yōu)缺點 腦缺血再灌注損傷動物模型 分類制備及優(yōu)缺點研究現(xiàn)狀812022/9/2581（一）概述缺血再灌注損傷 （ischemia-reperfusion injury）：缺血后再灌注，不僅不能使組織、器官功能恢復(fù)，反而加重了組織器官功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷，這種現(xiàn)象叫做缺血再灌注損傷。822022/9/2582研究簡史 1955年Sewell 結(jié)扎狗冠狀動脈 1960年Jennings 首次提出心肌再灌注損傷 1975年Schaffer 234例

29、急性心肌梗塞的病人 1968年Ames 率先報道腦缺血再灌注損傷 1972年Flore研究腎缺血-再灌注損傷；1978年Modry報道了肺再灌注綜合征； 1981年Greenberg介紹了腸缺血-再灌注損傷832022/9/2583腸道心肌腦肝臟腎臟常見于842022/9/25發(fā)病機理1缺血時間和程度2組織缺血前狀態(tài)3 再灌注條件再灌注損傷的發(fā)病條件： 852022/9/25發(fā)病機理A氧反常B鈣反常C PH反常 862022/9/2586 缺 血 再灌注 中性粒細(xì)胞 致炎因子 氧自由基無復(fù)流細(xì)胞損傷 鈣超載 細(xì)胞壞死 缺血損傷恢復(fù) O2 Ca2+ 872022/9/2587ACA 大腦前動脈

30、A 前交通動脈 ICA 頸內(nèi)動脈 MCA 大腦中動脈 A 后交通動脈PCA 大腦后動脈 BA 基底動脈VA 椎動脈 （二）缺血再灌動物模型的建立方法882022/9/25缺血半暗帶（penumbra）： 腦缺血后壞死周圍的腦組織,其血流灌注水平低于維持正常腦功能的血流水平，但高于引起腦形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的腦血流水平。 時間窗（3-6 h）892022/9/25常用局灶性腦缺血和全腦缺血模型分類局灶性腦缺血模型全腦缺血模型MCA結(jié)扎法 雙動脈阻斷法 光化學(xué)法 四動脈阻斷法 栓塞法心臟猝停線栓法斷頭化學(xué)物質(zhì)直接損傷法上述紅色標(biāo)記方法有一個共同的缺點，即不能實行血管的再灌流，故不宜用于模擬人類腦梗死經(jīng)

31、藥物溶栓后血管再通方面的研究。902022/9/25 老鼠的選擇栓線的選擇術(shù)中操作注意事項雌雄體重禁食術(shù)后照顧粗細(xì)長短頭端處理無菌防栓麻醉程度剝離腺體 神經(jīng)3.術(shù)中保溫?zé)?磨砂紙磨/指甲油/蠟油912022/9/25概述腦缺血動物模型分類制備及優(yōu)缺點 腦缺血再灌注損傷動物模型 分類制備及優(yōu)缺點研究現(xiàn)狀922022/9/25Blood Brain Barrier，BBB （血腦屏障）932022/9/25942022/9/25942022/9/25952022/9/25962022/9/25972022/9/25982022/9/25Capillary pericytes regulate c

32、erebral blood flow in health and disease Department of Neuroscience University College LondonLondon，UKDavid Attwell Nature. 2014 Apr;508(7494):55-60. 992022/9/25Figure 1. Organisation of the capillary neurovascular unit. (A) Rings of smooth muscle encircle arterioles, while pericytes send processes

33、along and around capillaries. (B) Pericytes are located outside the endothelial cells and are separated from them and the parenchyma by a layer of basal lamina. Astrocyte end-feet and neuronal terminals are closely associated with the capillary. 1002022/9/251. maintaining the bloodbrain barrierPeric

34、ytes regulate the blood-brain barrier. Nature.2010(468):557-561.Pericytes are required for blood-brain barrier integrity during embryogenesis. Nature.2010(468):562-566.2. having stem cell propertiescan differentiate smooth muscle cells, neural cells, glia,etc.contributing to the glial scar A pericyt

35、e origin of spinal cord scar tissue. Science. 2011 (333):238-242.Skeletal muscle pericyte subtypes differ in their differentiation potential. Stem Cell Research.(2013) 10 (1): 6784.Function of Pericytes3. regulating capillary blood flowControl of brain capillary blood flow. J Cereb Blood Flow Metab.

36、 2012 Jul;32(7):1167-76.Bidirectional control of CNS capillary diameter by pericytes. Nature.2006(443):5700-704.1012022/9/25Figure 2. Potential blood flow control sites in cerebral vasculature: arteriolar smooth muscle and pericytes on capillaries. Capillaries are labelled with isolectin B4 (green);

37、 pericytes are labelled with NG2 antibody (red)1022022/9/25Figure 16. Electrical stimulation evokes constriction of pericytes.a-c, Capillary with pericytes (black arrows) and a nonpericyte site (white arrow) before (a), during (b) and after (c) stimulation. Erthyrocytes are present in the capillary.

38、 d, Diameter of capillary in ac at stimulated. e, Mean constriction when stimulating at pericyte or non-pericyte sites.1032022/9/25Figure 17. Pericytes constrict capillaries and then die in rigor after ischaemia.a, capillary in a P21 rat cortical slice in normal solution and simulated ischaemia. b,

39、Vessel diameters at regions indicated in a, over time (red lines are for diameter near pericytes that die). c, Mean diameter and number of dead pericytes per 100 mm from nine capillaries in ischaemia1042022/9/25Figure 19. Pericyte death is a rapid response of the cerebral vascular bed to ischaemia,

40、both in brain slices and in vivo.a, Confocal images of striatal capillaries labelled with IB4 and PI. b, percentage of striatal pericytes and endothelial cells that are dead from the control and lesioned hemisphere of in vivo MCAO-treated rats (90 min, assessed 22.5 h later), sham-operated rats and

41、naive control animals.1052022/9/25Mfsd2a is selectively expressed in BBB-containing CNS vasculaturea,1062022/9/25In vitro BBB model1072022/9/25The relationships between stroke and age/gender.1082022/9/251092022/9/251102022/9/25Physiological levels of estradiol decrease ischemic brain damage followin

42、g stroke injury. Representative coronal sections obtained from oil-treated (left) and estradiol-treated (right) rat brains collected 24 h after the onset of ischemia and stained with hemotoxylin and eosin. Ischemic injury, produced by permanent middle cerebral artery occlusion, appears unstained and is distributed across the cerebral cortex and striatum. Pretreatment with low levels of estradiol dramatically decreases the extent of stroke injury, compared with oil-treated controls.1112022/9/251122022/9/