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目的:本研究通过建立新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic braindamage, HIBD)模型,观察血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfactor,VEGF)在新生大鼠HIBD模型中穿透血脑屏障(Blood brain barrier,BBB)的时间,探讨HIBD时BBB通透性改变的“时间窗”,为VEGF在HIBD中应用提供最佳给药方法和治疗时间的实验依据。方法:将VEGF经二种途径(骨髓腔、鼻腔)在不同时间点同时给予7日龄SD新生大鼠HIBD模型,同时设假手术组、HIBD组、HIBD骨髓腔注射VEGF组及HIBD鼻腔滴VEGF组,每组各48只。四组根据处死时间不同又分为6个亚组:2h组、6h组、12h组、24h组、48h组、72h组,每亚组各8只。HIBD模型采用阻断左侧颈总动脉后置于含8%O292%N2混合气体的低氧环境中2h制备而成。HIBD骨髓腔注射VEGF组及HIBD鼻腔滴VEGF组均于处死前半小时给VEGF。在设定时间点观察各组大鼠运动行为学变化、脑组织外观、脑组织病理改变及ELISA法检测脑组织匀浆中VEGF水平。结果:(1)7日龄SD大鼠在HIBD后出现不同程度的行为异常。(2)假手术组脑组织在各时间点外观正常,两侧对称,无水肿、软化及液化坏死灶。HIBD模型组在12h左侧脑组织出现轻微水肿、体积增大;在24h左侧脑组织水肿明显,局部可呈苍白色;在48h、72h左侧脑组织水肿程度加重,局部可见软化、液化坏死灶。(3)HE染色:假手术组脑组织在各时间点结构层次清楚、细胞形态正常。HIBD组在12h左侧脑组织可有细胞水肿;在24h、48h可见细胞不同程度的水肿、变性坏死、溶解、核固缩及核碎裂;72h细胞坏死更明显。(4)四组新生大鼠在2h、6h、12h、24h、48h、72h ELISA法检测10%脑组织匀浆VEGF水平分别为,假手术组:119.7±12.6ng/L、117.6±12.4ng/L、120.9±12.1ng/L、124.1±12.2ng/L、121.3±12.2ng/L、119.3±10.9ng/L,HIBD组:118.9±11.3ng/L、129.7±12.5ng/L、164.1±14.6ng/L、208.5±15.8ng/L、177.6±13.6ng/L、159.3±16.1ng/L,骨髓注射组:121.0±10.2ng/L、132.0±9.9ng/L、213.1±23.4ng/L、523.2±26.6ng/L、463.3±39.4ng/L、371.1±16.7ng/L,鼻腔组:224.5±19.1ng/L、231.9±20.0ng/L、237.6±21.4ng/L、231.3±19.3ng/L、218.6±29.6ng/L、227.9±22.1ng/L。观察到:假手术组在各时间点脑组织匀浆中VEGF水平没有明显变化,差异无统计学意义(P>0.05),提示假手术组在各时间点脑组织匀浆中VEGF水平是相对稳定的。HIBD组在各时间点脑组织匀浆中VEGF水平有明显不同,差异有统计学意义(P<0.01);2h与6h之间VEGF水平无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05);随着HIBD后时间的延长,在12h、24h、48h、72h VEGF水平均较2h、6h升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01),尤其在24h脑组织匀浆中VEGF水平较12h、48h、72h均明显升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01),72h较48h明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),表明HIBD组脑组织匀浆中VEGF水平在2h至6h没有升高,在6h后至12h开始升高,于24h达高峰,至48h开始下降,于72h明显下降。本实验对HIBD组脑组织免疫组织化学染色在12h染色开始明显,24h染色达到高峰,至48h染色开始下降,于72h染色明显下降,这与ELISA法检测脑组织匀浆中VEGF水平变化相一致。骨髓注射组在不同时间点间脑组织匀浆中VEGF水平有明显不同,差异有统计学意义(P<0.01),而2h与6h之间VEGF水平无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05),但在12h、24h、48h、72h VEGF水平均较2h、6h升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01),尤其在24h脑组织匀浆中VEGF水平达到高峰较12h、48h、72h均明显升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01),72h较48h明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),表明骨髓注射组脑组织匀浆中VEGF水平在12h开始升高,于24h达高峰,至48h开始下降,于72h明显下降,且在此时间段VEGF水平明显高于HIBD组,这提示HIBD12h后BBB通透性明显增加,外周的VEGF可以跨过BBB,在24h通透性最高,于48h通透性开始降低,至72h通透性明显降低。鼻腔组在不同时间点间脑组织匀浆中VEGF水平没有明显变化,差异无统计学意义(P>0.05),表明鼻腔组在不同时间点间脑组织匀浆中VEGF水平是相对稳定的。在相同时间点不同组别间的比较:在2h、6h时间点均可观察到假手术组、HIBD组、骨髓注射组各组间脑组织匀浆中VEGF水平均没有明显变化,差异均无统计学意义(Pa>0.05);鼻腔组较假手术组、HIBD组、骨髓注射组脑组织匀浆中VEGF水平均明显升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01)。这提示在HIBD后2h、6h,HIBD组脑组织缺氧缺血没有影响脑组织VEGF水平,骨髓途径给予VEGF均不能进入脑组织,但鼻腔途径给予VEGF均可以相对稳定的水平进入脑组织。在12h、24h、48h、72h时间点均可观察到HIBD组、骨髓注射组、鼻腔组脑组织匀浆中VEGF水平均较假手术组明显升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01);骨髓注射组、鼻腔组脑组织匀浆中VEGF水平均较HIBD组明显升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01)。在24h、48h、72h时间点均可观察到骨髓注射组脑组织匀浆中VEGF水平均较鼻腔组明显升高,差异均有统计学意义(Pa<0.01)。这些提示脑组织缺氧缺血12h、24h、48h、72h可以使脑组织VEGF表达水平升高;在HIBD后12h、24h、48h、72h骨髓途径给予VEGF均可不同程度地进入脑组织,尤其在HIBD后24h、48h为最明显,但于72h开始呈下降趋势,即说明HIBD后12h BBB通透性明显增加,在24h通透性最高,于48h通透性开始下降,至72h通透性明显降低。鼻腔组在不同时间点间脑组织匀浆中VEGF水平是相对稳定的,且在各时间点VEGF水平都明显高于HIBD组,这说明在HIBD后各时间点经鼻腔途径给予VEGF均可以相对稳定的水平进入脑组织,并说明本组脑组织中VEGF水平与HIBD无关,即与BBB通透性改变无关,提示鼻腔途径给VEGF不是经过BBB进入脑组织,而可能是经其它途径,如嗅觉通路和三叉神经通路进入脑组织。结论:7日龄SD大鼠HIBD后,其脑组织VEGF表达在12h开始升高,随着时间的延长,于24h达高峰,至48h开始下降,于72h明显下降;在HIBD后2h、6h、12h、24h、48h、72h鼻腔途径给予VEGF均可以相对稳定的水平进入脑组织,即提示鼻腔途径给VEGF不是经过BBB进入脑组织,而可能是经其它途径;骨髓途径给予VEGF在HIBD后2h、6h均不能进入脑组织,而在12h、24h、48h、72h均可不同程度地进入脑组织,尤其在HIBD后24h、48h为最明显,但于72h开始呈下降趋势,即说明HIBD后12h BBB通透性明显增加,在24h通透性最高,于48h通透性开始下降,至72h通透性明显降低,所以HIBD后12h至72h是BBB开放的“时间窗”。