Altered hippocampal arteriole structure and function in a rat model of preeclampsia: Potential role in impaired seizure-induced hyperemia

先兆子癇大鼠模型中海馬小動(dòng)脈結(jié)構(gòu)和功能的改變：在癲癇誘導(dǎo)的血流增加受損中的潛在作用

來(lái)源：Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, Volume 37, Issue 8, 2017, Pages 2857-2869

《腦血流與代謝雜志》，第37卷第8期，2017年，頁(yè)碼2857-2869

 

摘要

摘要說(shuō)了這篇論文研究了實(shí)驗(yàn)性先兆子癇（PE）對(duì)海馬在癲癇發(fā)作期間血流增加（超血流）的影響，以及海馬小動(dòng)脈的功能和結(jié)構(gòu)變化。使用Sprague Dawley大鼠模型（非孕、孕20天、實(shí)驗(yàn)性PE組），通過(guò)氫清除法測(cè)量基線和高癲癇期間的海馬血流，分離并加壓海馬小動(dòng)脈研究其反應(yīng)性，并量化毛細(xì)血管密度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PE大鼠在癲癇期間海馬血流未增加，而其他組增加；海馬小動(dòng)脈在PE中基底張力降低，對(duì)KCl反應(yīng)減弱，結(jié)構(gòu)上發(fā)生內(nèi)向性肥大重塑和毛細(xì)血管稀疏。結(jié)論是PE損害癲癇誘導(dǎo)的超血流，可能與血管功能失調(diào)和結(jié)構(gòu)改變有關(guān)，增加海馬損傷風(fēng)險(xiǎn)。

 

研究目的

研究目的是探討先兆子癇如何影響海馬在癲癇發(fā)作期間的超血流反應(yīng)，并驗(yàn)證海馬小動(dòng)脈的功能和結(jié)構(gòu)改變是否導(dǎo)致這種損害，以理解PE相關(guān)神經(jīng)并發(fā)癥的機(jī)制。

 

研究思路

研究思路是先建立大鼠實(shí)驗(yàn)性PE模型（高膽固醇飲食誘導(dǎo)），分組為非孕、孕20天和PE組。通過(guò)氫清除法使用Unisense氫微傳感器測(cè)量海馬CA3區(qū)血流，基線和高戊四氮誘導(dǎo)癲癇期間。分離海馬小動(dòng)脈，在體外加壓下研究其對(duì)KCl、一氧化氮合酶抑制和一氧化氮供體的反應(yīng)性。通過(guò)免疫組化量化海馬毛細(xì)血管密度。數(shù)據(jù)分析使用ANOVA等統(tǒng)計(jì)方法，比較組間差異。

 

測(cè)量的數(shù)據(jù)及研究意義

1 測(cè)量了海馬CA3區(qū)腦血流（CBF）在基線和癲癇期間的變化，來(lái)自圖2。研究意義是顯示PE大鼠癲癇誘導(dǎo)的超血流缺失，而其他組增加，表明PE損害神經(jīng)血管耦合，可能增加海馬缺血損傷風(fēng)險(xiǎn)。

 

2 測(cè)量了海馬小動(dòng)脈的肌源性反應(yīng)性和壓力-直徑關(guān)系，來(lái)自圖3。研究意義是PE大鼠海馬小動(dòng)脈基底張力降低，主動(dòng)與被動(dòng)直徑差異減小，表明血管功能受損，限制擴(kuò)張能力。

 

3 測(cè)量了海馬小動(dòng)脈對(duì)細(xì)胞外KCl的反應(yīng)，來(lái)自圖4。研究意義是PE大鼠小動(dòng)脈對(duì)KCl（5-15mM）擴(kuò)張反應(yīng)減弱，高濃度時(shí)收縮增強(qiáng)，表明K+通道功能失調(diào)，影響癲癇中K+介導(dǎo)的血管擴(kuò)張。

 

4 測(cè)量了海馬小動(dòng)脈對(duì)一氧化氮（NO）通路的影響，包括NOS抑制和NO供體反應(yīng)，來(lái)自圖5。研究意義是L-NAME無(wú)效應(yīng)表明基底NO產(chǎn)生少，而SNP引起擴(kuò)張類(lèi)似，提示PE中NO通路相對(duì)完整，但其他機(jī)制受損。

 

5 測(cè)量了海馬小動(dòng)脈的被動(dòng)結(jié)構(gòu)屬性，如內(nèi)外直徑和壁厚，來(lái)自圖6。研究意義是PE大鼠小動(dòng)脈發(fā)生內(nèi)向性肥大重塑，直徑減小，壁厚變薄，應(yīng)力-應(yīng)變曲線左移表明剛度增加，限制血管擴(kuò)張儲(chǔ)備。

 

6 測(cè)量了海馬毛細(xì)血管密度，通過(guò)膠原IV免疫組化，來(lái)自圖7。研究意義是PE大鼠CA3區(qū)毛細(xì)血管密度降低，表明毛細(xì)血管稀疏，可能加劇氧和營(yíng)養(yǎng)輸送不足，增加癲癇中缺血風(fēng)險(xiǎn)。

 

 

結(jié)論

得出了結(jié)論是實(shí)驗(yàn)性先兆子癇導(dǎo)致海馬小動(dòng)脈功能失調(diào)（如對(duì)KCl反應(yīng)減弱）和結(jié)構(gòu)重塑（內(nèi)向性肥大和剛度增加），損害癲癇誘導(dǎo)的超血流反應(yīng)，這種神經(jīng)血管耦合失效可能增加海馬損傷風(fēng)險(xiǎn)，解釋PE相關(guān)認(rèn)知障礙。

 

使用丹麥Unisense電極測(cè)量數(shù)據(jù)的研究意義

使用丹麥Unisense電極測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)的研究意義在于提供高精度、可重復(fù)的局部腦血流（CBF）測(cè)量，通過(guò)氫清除法實(shí)現(xiàn)。在研究中，Unisense氫微傳感器（50μm tip）插入海馬CA3區(qū)，測(cè)量氫脫飽和半衰期計(jì)算CBF，采樣率20Hz，允許在基線和癲癇期間連續(xù)監(jiān)測(cè)絕對(duì)血流值。這種測(cè)量意義是關(guān)鍵性的，因?yàn)樗軝z測(cè)細(xì)微的血流變化，如PE大鼠中癲癇誘導(dǎo)超血流的缺失，而其他方法可能無(wú)法捕捉。Unisense電極的高靈敏度和校準(zhǔn)可靠性確保了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，為驗(yàn)證神經(jīng)血管耦合假說(shuō)提供了直接證據(jù)，支撐了PE中海馬易損性的機(jī)制研究。