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脑白质损伤与短时和长时的记忆、记忆力处理速度、执行能力降低有关,并且是轻度认知障碍转化为痴呆的危险因素。脑血管病变和因脑血管病变引起的低灌注是脑白质病变的主要原因。在中枢神经系统,脑白质损伤主要病理表现为髓鞘减少、与髓鞘和轴突损失有关的组织稀疏、以及轻微的神经胶质增多。髓鞘主要是由少突胶质细胞构成,对轴突起到营养和保护的作用。因此,防止少突胶质细胞的损伤和丢失可以作为治疗脑白质损伤的一条重要途径。缺血性脑白质损伤相关机制仍然不是很清楚。脑缺血后组织由于能量代谢障碍等原因导致酸性产物堆积,引起脑组织酸化,从而激活酸敏感的阳离子通道ASIC1a。那么,ASIC1a是否参与到缺血性脑白质的损伤过程呢?目前有关的研究甚少。为此,本实验拟通过大鼠缺血性脑白质损伤模型探讨ASIC1a在其中的变化、可能的机制和作用。为临床治疗缺血性脑白质病变提供新的思路和实验依据。第一部分ASIC1a在脑白质中时空表达情况的研究目的:观察体内、体外ASIC1a在脑白质的时空表达情况。方法:在体内通过免疫组化双标的方法检测OPC标记物NG2、成熟少突胶质细胞标记物CNPase和APC与ASIC1a共标情况;在体外同样通过免疫组化双标的方法检测OPC标记物A2B5、成熟少突胶质细胞标记物CNPase与ASIC1a共标情况。结果:在体内胼胝体部位的NG2阳性细胞、CNPase阳性细胞、APC阳性细胞上可见ASIC1a的表达;在体外,A2B5阳性细胞、CNPase阳性细胞与ASIC1a可以双标。结论:ASIC1a在体内、体外脑白质中的少突胶质细胞谱系均有表达。第二部分ASIC1a在缺血性脑白质损伤中的作用目的:探讨ASIC1a在缺血性脑白质损伤中的作用。方法:采用双侧颈总动脉结扎制作缺血性脑白质损伤(WML)大鼠模型,腹腔注射不同剂量ASIC1a通道的抑制剂阿米洛利(2、10mg/kg/d),连续30 d。随机分为正常组(normal)、WML模型对照组(control)、2mg/kg/d阿米洛利处理组(AMI2)、10mg/kg/d阿米洛利处理组(AMI10),每组5只。采用Luxol Fast Blue(LFB)染色法检测胼胝体髓鞘的形态;电镜观察胼胝体部髓鞘轴突直径、髓鞘厚度和G-ratio;免疫组织化学染色观察APC阳性的少突胶质细胞的数量;Western blot法检测MBP、CNPase、caspase-3和ASIC1a的表达变化;体外酸化环境诱导少突胶质前体细胞(OPC)损伤,观察其对OPC分化的影响。结果:1)LFB染色显示,与正常组相比,对照组胼胝体轴突损伤明显,髓鞘变稀疏,LFB染色变浅,光密度值显著降低(P<0.05,vs.normal);与对照组比较,AMI2、AMI10组髓鞘变得较密,LFB染色明显加深,光密度值显著升高(P<0.05,vs.control)。2)电镜检测胼胝体部位髓鞘轴突直径、髓鞘厚度和G-ratio。与正常组相比,对照组髓鞘轴突直径、髓鞘厚度变短,脱髓鞘现象明显;与对照组相比,AMI2、AMI10组髓鞘轴突直径、髓鞘厚度增加,同时G-ratio明显降低。3)免疫组织化学染色结果显示,与正常组相比,胼胝体部位APC阳性的少突胶质细胞的数量减少;与对照组相比,AMI2、AMI10组APC阳性的少突胶质细胞的数量增加。4)Western blot显示,与正常组相比,在对照组MBP、CNPase和ASIC1a的表达显著降低(P<0.05,vs.normal);caspase3的表达增加(P<0.05,vs.normal)。与对照组相比,AMI2和AMI10组MBP、CNPase和ASIC1a表达增加(P<0.05,vs.control);caspase3的表达下降(P<0.05,vs.control)。5)体外酸化环境对OPC分化的影响:p H6.0酸化环境诱导OPC损伤,OPC分化为CNPase阳性细胞数量显著减少,与p H7.0生理条件下相比,差异有统计学意义(P<0.05,vs.p H7.0)。在酸化环境条件下,阿米洛利抑制组,CNPase阳性细胞数量显著增多,与p H6.0酸环境相比较,差异有统计学意义(P<0.05,vs.pH6.0)。结论:阿米洛利抑制ASIC1a通道可以改善缺血性脑白质损伤,具有髓鞘保护的作用。第三部分ASIC1a对缺血性脑白质损伤大鼠认知功能的作用目的:探讨ASIC1a对缺血性脑白质损伤大鼠认知功能影响。方法:采用双侧颈总动脉结扎制作缺血性脑白质损伤(WML)大鼠模型,腹腔注射不同剂量ASIC1a通道的抑制剂阿米洛利(2、10mg/kg/d),连续30 d。随机分为正常组(normal)、WML模型对照组(control)、2mg/kg/d阿米洛利处理组(AMI2)、10mg/kg/d阿米洛利处理组(AMI10),每组5只。通过Morris水迷宫试验检测各组大鼠学习记忆能力的改变,记录各组大鼠的逃避潜伏期的时间、逃避潜伏期的轨迹。结果:在4天的定位航行训练中,与正常组的逃避潜伏期时间(10.74±1.469s)相比,对照组逃避潜伏期时间(29.13±3.535s)明显延长(p<0.05,vs.normal);与对照组相比,AMI2逃避潜伏期时间(22.16±1.978s),有差异但无统计学意义(p>0.05,vs.control),AMI10处理组逃避潜伏期时间(18.79±1.195s)明显缩短,其中以最后一天结果最显著,差别具有统计学差异(p<0.05,vs.control)。结论:阿米洛利通过抑制ASIC1a通道可以改善缺血性脑白质损伤大鼠认知功能。