在这项实验中,研究人员建立了小鼠暂时性大脑中动脉栓塞(tMCAO)中风模型,并发现中风改变了小鼠血液中的细胞形态。
与健康小鼠相比,中风小鼠的中性粒细胞(Gr1+)、单核细胞、CD4+细胞、CD8+细胞和NK1.1+细胞的绝对细胞数显著增加,而在急性中风中有保护作用CD19+B细胞减少,说明血液可能在中风的演变过程中起着关键作用,从而导致大脑和身体反应方式的破坏。
与健康小鼠相比,中风小鼠的中性粒细胞(Gr1+)、单核细胞、CD4+细胞、CD8+细胞和NK1.1+细胞的绝对细胞数显著增加,而在急性中风中有保护作用CD19+B细胞减少,说明血液可能在中风的演变过程中起着关键作用,从而导致大脑和身体反应方式的破坏。
研究人员使用年轻健康小鼠的血液对tMCAO小鼠进行了血液置换(BR),并在治疗前后记录了小鼠总体脑血流量的变化,发现BR能够有效恢复小鼠的总体脑血流量。同时,tMCAO小鼠大脑中可检测到大量的变性神经元,而经BR处理的小鼠中这类神经元却很少,并且脑梗塞没有进一步发展。这些数据表明BR疗法在缺血性大脑中产生了深远的保护,并为中风提供了治疗作用。
为了了解其中的原因,研究人员在中风小鼠接受BR前、BR期间和BR后1h评估了其血液中的细胞亚群。
结果表明,在BR期间和BR后1 h,中风小鼠血液中的白细胞总数和中性粒细胞显著降低,同时BR治疗显著降低了中风小鼠血浆中促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α以及趋化因子CXCL1的水平。随后,研究人员证实,BR治疗可减少中风小鼠大脑中的炎细胞浸润。
结果表明,在BR期间和BR后1 h,中风小鼠血液中的白细胞总数和中性粒细胞显著降低,同时BR治疗显著降低了中风小鼠血浆中促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α以及趋化因子CXCL1的水平。随后,研究人员证实,BR治疗可减少中风小鼠大脑中的炎细胞浸润。
数据表明,血液置换或许不仅仅是稀释了小鼠血浆,更重要的是能够降低对中风的级联反应,从而在中风大脑中提供深远的保护。
研究人员发现,一种由中性粒细胞和巨噬细胞/单核细胞表达的蛋白酶MMP-9可能是BR治疗中风的关键。与正常小鼠相比,tMCAO小鼠血浆中MMP-9的含量增加,在接受BR治疗后,中风小鼠血浆以及缺血半脑的MMP-9水平显著降低。
这些研究是首个表明血液置换疗法可改善小鼠中风结局的研究,为中风损伤的机制提供了新的见解,或将导致临床上在中风治疗方面的新突破。