高血壓大鼠腦組織病理形態(tài)特征的初步研究

高血壓可導(dǎo)致包括大腦、心臟和腎臟在內(nèi)的重要器官發(fā)生病變，特別是長期患有高血壓的人群有較嚴(yán)重的靶器官損害。國內(nèi)外許多學(xué)者對高血壓在病理和臨床方面做了大量的研究，有研究證實(shí)，高血壓是發(fā)生腦卒中和其他形式腦血管疾病的主要危險(xiǎn)因素[1-2]。本研究分析高血壓大鼠腦組織病理形態(tài)特征，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物及分組 選取6周齡自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)6只，雄性，體重180～200 g，為6周 SHR組；17周齡SHR 6只，雄性，體重320～340 g，為17周 SHR組(老齡組)；17周齡正常京都純種大鼠(WKY)6只，雄性，體重320～340 g，作為WKY組(對照組)。所有大鼠均由北京維通利華實(shí)驗(yàn)技術(shù)有限公司提供。飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)無特定病原體(SPF)級實(shí)驗(yàn)動物中心，12 h光照/黑夜，室溫22 ℃，自由進(jìn)食、飲水。

1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑與儀器 大鼠無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)[肯特動物無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)，kent；NeuN Antibody(SAB，SR45-07)]；蘇木精-伊紅(HE)染色液(索萊寶，G1120)；即用型免疫組化UltraSensitive TM SP試劑盒(邁新，KIT-9720)。

1.3 血壓測量 每周稱取1次大鼠體重，使用美國Kent無創(chuàng)血壓儀，采用體積壓力傳感器技術(shù)(VPR)測量小鼠尾動脈的收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、平均壓(MBP)，每周測血壓1次，共測量8周。

1.4 取材 血壓測量8周后，用2%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠，打開胸腔，暴露心臟，經(jīng)左心室灌注生理鹽水及多聚甲醛，斷頭取腦。將腦組織置4%多聚甲醛后固定24～48 h，更換70%酒精，采用梯度乙醇脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，于室溫保存。

1.5 腦組織病理檢測 將包埋好的腦組織蠟塊進(jìn)行切片，厚度為5 μm，37 ℃烘烤過夜，60 ℃烤片4 h，常規(guī)脫蠟脫水。采用HE染色與免疫組化方法觀察腦組織神經(jīng)元細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、數(shù)量的改變。每組選取4個腦組織切片的皮質(zhì)區(qū)，每張切片在高倍鏡下(×200)選取5個視野，用圖像分析儀(德國萊卡公司)IPP軟件計(jì)算神經(jīng)元數(shù)目占總細(xì)胞數(shù)的百分比。

2 結(jié) 果

2.1 3組大鼠不同時(shí)間收縮壓比較(見表1)

組別只數(shù)第1周第2周第3周第4周第5周 第6周第7周 第8周WKY組 6126.3±7.0 123.6±5.9 120.9±7.2 121.9±4.7 123.4±4.7 125.0±5.2 125.8±7.3 123.7±2.76周SHR組 6142.8±8.31)157.2±6.41)170.9±4.41)191.0±6.31)197.4±5.01)205.6±9.51)208.0±6.61)209.1±4.41)17周SHR組6197.3±6.71)2)196.6±5.11)2)199.5±6.11)2)206.0±4.41)2)207.2±7.41)2)206.1±4.01)208.1±5.51)213.9±6.11)

注：1 mmHg=0.133 kPa。與WKY組比較，1)P<0.05；與6周SHR組比較，2)P<0.05

2.2 3組大鼠不同時(shí)間舒張壓比較(見表2)

組別只數(shù)第1周第2周第3周第4周第5周第6周第7周第8周17周WKY組682.5±8.682.3±9.385.3±6.879.1±4.077.9±6.580.2±6.376.2±8.181.2±4.56周SHR組 694.4±7.61)102.8±9.91)118.9±4.41)135.6±9.41)139.4±7.21)142.8±7.01)152.6±5.31)149.8±6.01)17周SHR組6144.8±7.11)2)146.4±9.41)2)150.8±10.21)2)163.4±8.41)2)154.9±5.61)2)160.0±3.01)2)158.4±6.81)164.3±10.31)2)

與WKY組比較，1)P<0.05；與6周SHR組比較，2)P<0.05

2.3 3組大鼠不同時(shí)間平均壓比較(見表3)

組別只數(shù)第1周第2周第3周第4周第5周第6周第7周第8周17周WKY組696.8±7.696.0±7.696.8±6.493.2±3.492.9±5.494.8±5.292.4±6.4 95.1±3.5 6周SHR組 6111.4±6.81)120.5±7.51)137.0±2.91)153.8±7.81)158.4±5.71)163.8±6.91)170.8±4.11)169.0±4.61)SHR組 6162.0±7.82)162.8±7.72)166.8±8.32)177.3±6.82)172.9±5.02)174.7±2.9 174.6±5.4 180.5±8.32)

與WKY組比較，1)P<0.05；與6周SHR組比較，2)P<0.05

2.4 腦皮質(zhì)HE染色情況 HE染色后光鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，WKY組腦皮質(zhì)形態(tài)正常，染色均勻，胞核藍(lán)染，細(xì)胞質(zhì)呈淡紅色，組織結(jié)構(gòu)、輪廓清晰致密；與WKY組比較，6周SHR組神經(jīng)細(xì)胞排列疏松紊亂，形態(tài)不規(guī)則，細(xì)胞核固縮，細(xì)胞空泡或淡染，神經(jīng)細(xì)胞數(shù)目明顯減少；與6周SHR組比較，17周SHR組病理改變更明顯。詳見圖1。

A為WKY組；B為6周SHR組；C為17周SHR組

2.5 腦皮質(zhì)神經(jīng)元免疫組化分析 6周SHR組與WKY組比較，腦皮質(zhì)神經(jīng)元細(xì)胞染色變淺，數(shù)量明顯減少(P<0.05)；17周SHR組較6周SHR組神經(jīng)元丟失更明顯(P<0.05)。詳見圖2、圖3。

A為WKY組；B為6周SHR組；C為17周SHR組

圖23組大鼠腦皮質(zhì)Neuron免疫組織化學(xué)染色(光鏡，×200)

與WKY組比較，*P<0.05；與6周SHR組比較，#P<0.05

3 討 論

研究表明，高血壓的發(fā)生發(fā)展會累及心、腦、腎等多種靶器官損害。其中腦損傷是高血壓常見的并發(fā)癥之一。腦損傷會誘發(fā)腦功能障礙，大腦會發(fā)生一系列的病理改變，比如氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡等[3]，繼而引起廣泛的神經(jīng)血管紊亂、神經(jīng)膠質(zhì)激活和繼發(fā)性神經(jīng)炎癥等。有研究表明，成年人的大腦保留了再生和恢復(fù)的能力，但長期血壓升高可能會顯著抑制這些內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制，神經(jīng)發(fā)生的能力隨著年齡的增長而減弱[4]。年齡的改變將會進(jìn)一步導(dǎo)致腦組織神經(jīng)元前體細(xì)胞的有絲分裂活性降低，神經(jīng)元前體細(xì)胞增殖減少[5-6]，進(jìn)一步增加腦損傷事件的發(fā)生率。有研究表明，血壓持續(xù)升高合并血管并發(fā)癥將會加重腦損傷的發(fā)生發(fā)展[7-8]。本研究分析了17周齡SHR與6周齡SHR對腦損傷的影響，研究高血壓腦損傷的病理生理機(jī)制，為預(yù)防高血壓病理變化的進(jìn)展提供更多的理論依據(jù)。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)組織主要由神經(jīng)元、神經(jīng)纖維、神經(jīng)髓鞘和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成。有研究發(fā)現(xiàn)，8周齡的SHR與WKY大鼠比較，腦組織神經(jīng)元顯著丟失[9]；6～7月齡SHR存在著更為嚴(yán)重的腦結(jié)構(gòu)異常以及所有腦去代謝異常。有研究發(fā)現(xiàn)，12月齡的高血壓大鼠行為缺陷的恢復(fù)以及腦神經(jīng)的發(fā)生能力明顯低于3月齡高血壓大鼠[10]。本研究結(jié)果顯示，與6周SHR組比較，17 w SHR組收縮壓、舒張壓、平均壓均明顯升高，且腦皮質(zhì)神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)紊亂、不規(guī)則，數(shù)量明顯減少。提示長期血壓下降將會加重高血壓引起的腦損害。目前，關(guān)于高血壓對腦皮質(zhì)神經(jīng)元損害的機(jī)制研究未做探索，是否與氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡等過程

有關(guān)，這一系列問題還需進(jìn)一步研究與探討。今后相關(guān)研究工作也將根據(jù)上述問題，以及規(guī)范的臨床療效評價(jià)來開展。