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目的:脑卒中是我国常见病,发病率、致残率高,幸存者中约70-80%残留有不同程度的后遗症,约40%生活不能自理,不但患者本人非常痛苦,也给患者家庭和社会带来了沉重的负担。目前,脑卒中康复正在日益开展,其疗效也受到人们的认可。但是卒中后康复结果受到多方面因素的影响,近些年环境因素受到人们的广泛关注。在实验性卒中研究资料中,有确凿的证据表明,将大鼠饲养于丰富环境中,其预后比饲养在标准的实验环境中明显要好[6]。但丰富环境是如何发挥作用的,其环境中各种因素哪种因素发挥了主要作用尚不清楚,并且丰富环境的分子作用机制众多,哪种机制是丰富环境作用结果需要进一步研究。为此,进一步研究卒中后丰富环境对功能恢复的影响及其作用机制,对将来在神经生物学的基础上设计脑卒中康复的最佳策略非常必要。众所周知,中枢神经系统(CNS)具有可塑性。脑卒中患者的神经影像学研究表明卒中后CNS活动模式发生了变化。有研究显示局限性皮层损伤会引起梗死灶周围皮质神经元和胶质细胞树突、轴突生长分叉以及突触数量增多,并认为自发的功能恢复与CNS的这种可塑性变化有关。但丰富环境对脑梗死后梗死灶周围皮质树突和突触可塑性变化影响的研究很少,未见以神经元骨架蛋白标记物NF、星型胶质细胞标记物GFAP以及生长相关蛋白GAP-43为指标的研究。为此,我们在成功的建立了大鼠局灶性脑梗死模型的基础上,随机分为丰富环境组、社会交往组、独居组和假手术对照组。采用行为学指标、免疫组织化学技术等,观察了丰富环境对局灶性脑梗死大鼠行为后果、梗死灶周围皮质区NF、GFAP、GAP-43表达的影响,以便探讨丰富环境对CNS结构可塑性的影响及其机制。方法:健康雄性SD大鼠110只,其中105只电凝法造成右侧大脑中动脉阻断(MCAO)模型后,随机选取5只于术后1周行TTC染色,其余随机分为独居组(n=30)独居于标准笼,社交组(n=40)5只一组群居于标准笼,丰富环境组(n=30)10只一组居于丰富环境笼;假手术对照组(n=5)仅开颅不电凝大脑中动脉,居于标准笼。在各手术组随机选取15只在术后1天、3天、1周、2周、3周、4周进行行为学评价。除社会交往组于术后1天、3天时随机取5只,假手术对照组1周时处死外,其它各试验组分别于术后1周、2周、3周、4周各组随机选取5只大鼠处死,剖颅取脑。石蜡包埋。NF、GFAP、GAP-43免疫组化染色,测定其在脑梗死灶周围皮质的表达情况。结果:行为学评分:1.造模成功与否的判断:术后24小时,手术组大鼠均出现明显的偏瘫体征,Berderson评分多为2分(其中2只1分,95只2分,8只3分)。假手术组大鼠无明显异常。2.Berderson神经功能评分:术后1～14天时各手术组评分无明显差异(P >0.05),丰富环境组于21～28天恢复明显优于独居组和社交组(P<0.05);独居组和社交组之间始终未见明显统计学差异(P>0.05)。3.修订的神经功能评分(mNSS):造模后1～7天各手术组评分无明显差异(P>0.05)。于14～28天时丰富环境组mNSS运动和平衡单项评分及总分均明显低于独居组和社交组(P<0.05);感觉、反射及不正常运动评分各组比较无明显统计学差异(P>0.05);独居组评分低于社交组,但无明显统计学差异(P>0.05)。梗死灶周围皮质NF表达的时程变化:假手术对照组光密度值为0.1244±0.0080。在社会交往组可见MCAO术后1天NF表达即下降,3天时表达更少。各手术组可见术后第1周时表达均低于假手术组,至2周时最低,然后随时间进展又逐渐增高。其中独居组下降速度最快,其次是社交组,丰富环境组下降最缓。同时各组比较各时间点丰富环境组NF表达均明显高于社会交往组及独居组(P<0.001),社会交往组同独居组比较在术后1周、3周、4周也表现出统计学差异(P<0.01)。梗死灶周围皮质GFAP表达的时程变化:在社会交往组,造模大鼠梗死灶周围皮层GFAP阳性细胞计数术后1天即增多(23.07±4.08),3天表达更多(33.80±3.05),同假手术组比较均有明显统计学差异(P<0.01)。各手术组MCAO术后1周均明显高于假手术组(P<0.01),并且随时间进展表达逐渐降低,但达4周仍高于假手术对照组(P<0.01)。各时间点丰富环境组阳性细胞数目均明显多于独居组和社交组(P<0.01或P<0.05),社交组多于独居组(P<0.01或P<0.05)。梗死灶周围皮质GAP-43表达的时程变化:手术组梗死灶周围皮质GAP-43表达均高于假手术组,除独居组术后第1周同假手术组比较无统计学差异外(P=0.115),各手术组其它各时间点同假手术组比较均有统计学差异(P<0.05)。梗死后梗死灶周围皮质GAP-43随时间表达表现为逐渐增高,到第2周左右达高峰然后逐渐下降。并且丰富环境组增高最明显,独居组仅稍高于假手术组。各组之间比较,丰富环境组各时间点GAP-43表达均明显优于其它组(P<0.01),社会交往组术后第1、2周时明显优于独居组(P<0.01)。结论:1.本研究采用开颅电凝嗅束近端至大脑下静脉之间一段MCA的方法,成功地制作了大鼠大脑中动脉分布区局灶性脑梗塞模型。2.局灶性脑梗塞后给予丰富环境可促进大鼠行为学功能的恢复。3.NF在维持神经细胞正常形态和轴浆运输方面具有至关重要的作用。丰富环境促进了局灶性脑梗塞后大鼠梗死灶周围皮层NF的表达。4.GFAP作为星形胶质细胞(AST)中的标志蛋白,通过AST膜上5-羟色胺等受体以及形成或分泌的神经生长因子等活性物质,来稳定缺血组织的形态学完整性。丰富环境促进了局灶性脑梗塞后大鼠梗死灶周围皮层GFAP的表达。5. GAP-43是促进生长锥形成的始动因素,对神经纤维生长、发育、再生以及突触功能维持和递质释放都起着重要作用。丰富环境促进了局灶性脑梗塞后大鼠梗死灶周围皮层GAP-43的表达。