研究发现:AQP4是水通道蛋白大家族之一,广泛存在于脑组织,与缺血性脑水肿的产生密切相关。推测可能参与了脑脊液的重吸收和渗透压调节,并兼有细胞外渗透压感受器和特异的水转运功能。梗死的脑组织已是不可逆损伤,失去了临床研究价值;而唯一的希望是及时挽救缺血半暗带(IP),使之恢复为正常组织,而IP的病理改变主要是细胞内水肿。那么,AQP4是否参与了IP组织这一细胞内水肿的形成过程?本研究采用脑栓塞/再通动物模型,应用磁共振成像(PI/DWI)界定影像半暗带,对影像半暗带进行病理学观察、AQP4蛋白与基因水平研究,特别对再通情况下影像半暗带的PI/DWI变化与AQP4的表达关系进行分析。探明AQP4表达在影像半暗带中的时空表达规律;寻找AQP4表达与PI/DWI的相关性;阐明半暗带和PI/DWI成像的分子机制,为IP的临床救治提供实验依据,同时有望为治疗IP的新药开发奠定理论基础。
本课题通过对大鼠早期脑缺血再灌注脑组织的Fmri(DWI/PWI)扫描、病理观察、分子生物学研究。探讨脑缺血半暗带的fMRI(DWI/PWI)变化的病理基础,以及与AQP4的相关性。结果显示1.早期脑缺血(小于1小时)过程中存在DWI/PWI不匹配区,该区范围随时间延长而缩小,而且,再灌注越早,fMRI(DWI/PWI)越容易恢复正常。2.fMRI(DWI/PWI)不匹配区即半暗带,在早期脑梗塞时DWI高信号仍提示存在半暗带组织,其主要病理改变是细胞内水肿,细胞膜完整、细胞器肿胀。3.再灌注早期可出现血管源性水肿。4.AQP4表达水平与细胞内水肿程度成明显正相关,与ADC值下降成明显负相关,同时与DWI信号强度成明显正相关。因此,DWI高信号可以间接反映AQP4的表达水平。上述结果为脑缺血半暗带的基因治疗奠定了理论基础,同时为其治疗效果的评估提供了一种准确、有效、无创的影像学检测方法。