迷走神经刺激对脑缺血的神经保护作用及其相关机制的研究

第一部分VNS对缺血性脑损伤保护作用的研究 目的VNS在治疗难治性癫痫方面已被证实是安全有效的。最近有人根据癫痫和脑缺血在神经损伤的机制上具有相似性而提出,VNS对脑缺血可能同样具有治疗作用。本研究旨在通过线栓法建立短暂性局灶性脑缺血模型,刺激大鼠迷走神经,观察其是否具有神经保护作用。 方法成年雄性SD大鼠42只,随机分成假手术组(10只)、模型组(16只)、VNS治疗组(16只),每组又随机平均分为a、b亚组。采用线栓法建立大鼠短暂性局灶性脑缺血模型,VNS治疗组于建模30min后开始刺激颈部迷走神经,a亚组刺激左侧迷走神经,b亚组刺激右侧迷走神经,刺激强度0.5 mA,间期0.5ms,频率2 0Hz,在1h内每隔5min刺激1次,每次持续30s。模型组重复实验组步骤,但不予刺激。假手术组重复实验步骤,但既不栓塞血管也不刺激神经。24 h后对实验动物进行神经行为学评分,处死大鼠,取大脑组织行TTC染色,并对梗死体积进行测定。 结果(1)与假手术组相比,模型组的神经行为学评分、脑梗死体积明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)；(2)与模型组相比,VNS治疗组的脑梗死体积减少,差异有统计学意义(P<0.05),神经行为学评分也明显下降,差异有统计学意义(P<0.05)；(3)VNS治疗组的a、b亚组在脑梗死体积、神经行为学评分上差异无统计学意义(P>0.05)。结论无论是刺激左侧还是右侧迷走神经,对缺血性脑损伤都具有神经保护作用,且在作用效果上无明显差别。 第二部分VNS对脑缺血神经保护作用机制的研究 目的利用线栓法建立短暂性局灶性脑缺血模型,观察VNS对脑缺血组织中神经细胞凋亡及caspase-3、IL-6含量的影响,及脑血流的变化,探讨VNS神经保护的作用机制。 方法成年SD大鼠26只,随机分成假手术组(6只)、模型组(10只)、VNS治疗组(10只)。采用线栓法建立大鼠短暂性局灶性脑缺血模型,VNS治疗组于建模30min后开始刺激颈部右侧迷走神经,刺激强度0.5 mA,间期0.5ms,频率20Hz,在1h内每隔5min刺激1次,每次持续30s。模型组重复实验组步骤,但不予刺激。假手术组重复实验步骤,但既不栓塞血管也不刺激神经。激光多普勒血流仪监测脑血流变化。24 h后处死大鼠,取脑组织行免疫组织化学检测IL-6、caspase-3的表达,及原位末端标记(TUNEL)法观察神经细胞凋亡情况。 结果(1)与假手术组相比,模型组的IL-6含量、caspase-3的表达、神经细胞凋亡计数明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)；(2)与模型组相比,VNS治疗组的IL-6含量、caspase-3的表达、神经细胞凋亡计数明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)；(3)模型组和VNS治疗组在缺血核心区周围的脑血流变化无统计学差异(P>0.05)。 结论VNS对脑缺血的神经保护作用机制与通过抑制神经细胞凋亡及减少炎症反应有关,可能与皮层脑血流改变无关。