低O2高CO2对小鼠血脑屏障及水通道蛋白-4表达的影响作者：房春燕，代允义，宋兴伟，王小同【摘要】目的：探讨低O2高CO2对小鼠血脑屏障通透性、超微结构及水通道蛋白-4（AQP4）表达的影响。方法：雄性成年C57BL/6小鼠，随机分为对照组（C组）、实验组(低O2高CO21d、2d、3d、1周、2周组)，实验组动物置于低O2高CO2舱造模。小鼠腹腔注射荧光素钠，观察不同时间点血脑屏障通透性的变化，电镜观察血脑屏障超微结构的变化，免疫组化及RT-PCR分别检测小鼠前额叶皮层及海马AQP4蛋白及mRNA表达的变化。结果：实验1d组小鼠血脑屏障的通透性升高最明显，然后逐渐下降，在1周内仍显著高于对照组（P《0.05或P《0.01），2周末回落至对照组水平（P》0.05）。实验1d组小鼠血脑屏障超微结构有明显改变，皮层及海马脑组织AQP4蛋白及mRNA表达显著增高（P《0.05）。结论：低O2高CO2在早期能使小鼠血脑屏障的通透性升高，可能与AQP4的表达增高有关。【关键词】血脑屏障；低氧；高碳酸血症；水通道蛋白-4：星形胶质细胞；小鼠Abstract:Objective:Toinvestigatethechangesofthepermeabilityandultrastructureofmice’sblood-brainbarrier(BBB)andexpressionofaquaporin-4(AQP4)causedbyhypoxichypercapnia.Methods:ThemaleadultC57BL/6micewererandomlydividedintosixgroups:thecontrolgroup(C)，thehypoxichypercapnia1d，2d，3d，1wand2wgroup.Experimentalmicewereexposedtonormobarichypoxichypercapniabyplacingtheminachamber.Sodiumfluorescein(NaFI)wasinjectedintraperitoneallytodetectthepermeabilityofBBB.TheBBBultrastructurewasobservedbyelectronmicroscope.TheexpressionofAQP4mRNAandproteinlevelsweremeasuredbyImmunochemistryandPT-PCR.Results:ComparedwithCgroup，thepermeabilityofmice’sBBBincreasedsignificantlyin1d，2d，3dand1wgroup（P《0.05orP《0.01），whichdeclinedgraduallywiththeprolongationofhypoxichypercapnicexposureandhadnosignificantincreasein2wgroup.BBBultrastructurechangeswereobservedbyelectronmicroscopeandmRNAandproteinofAQP4wereupregulatedsignificantlyin1dgroup(P《0.05).Conclusion:Theblood-brainbarrier’spermeabilitymayincreasewithmice’sexposuretohypoxichypercapniaatearlystage，whichmayhavetherelationshiptotheupregulaionofAQP4.---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---Keywords:blood-brainbarrier；hypoxia；hypercapnia；aquaporin-4；astrocyte；mouse血脑屏障功能的调节与星形胶质细胞的足突密切相关[1]。水通道蛋白4（AQP4）是一种跨膜蛋白，在星形胶质细胞的足突上呈极化表达，是水分进出星形胶质细胞的主要通道之一。以往的研究证明，在慢性低O2高CO2条件下，实验动物认知功能发生损害[2]，其是否与血脑屏障的破坏有关，鲜见报道。本实验通过建立低O2高CO2小鼠模型，研究血脑屏障的变化及其与AQP4的关系。1材料和方法1.1实验动物分组及造模雄性C57BL/6小鼠，10周龄，体重22～27g，共64只，温州医学院SPF级实验动物中心提供。动物随机分为对照（C）、实验1d、2d、3d、1周、2周组。将实验组小鼠置于常压低O2高CO2舱内，通过氮气调节舱内O2浓度，使其维持在9%～11%，通入CO2使其浓度维持在5%～6%，每天8h，其余时间与对照组置于同一室内（室温20～25℃，相对湿度50%～70%）。1.2透过血脑屏障荧光素钠测定参照Olsen等[3]的方法，对照组及出舱小鼠（n=6）即刻注射10%NaFI（SigmaAldrich），0.1mL，45min后处死。4%水合氯醛腹腔注射麻醉，下腔静脉取血，血标本4℃静置约30min，4500r/min离心10min，取上清。打开胸腔，经左心室插管至主动脉，右心房剪口，生理盐水灌注，直至右心房流出清亮液体为止。断头取脑，脑组织加入0.6mLPBS匀浆，3000r/min离心5min，取上清。血清样品与脑样品用20%TCA1:10稀释，4℃孵育24h后，样品10000r/min离心15min，取上清，用同体积的Tris-Hcl缓冲液稀释（0.1mol/L，pH=8）。测荧光强度（490nm，514nm）。血脑屏障通透性用每克脑组织中NaFI含量与每mL...