DWI监测RNAi沉默AQP4治疗脑缺血半暗带的实验研究

早期脑缺血组织中存在半暗带，细胞内水肿是半暗带组织的主要病理改变，水通道蛋白4（AQP4）在细胞内水肿的产生过程中起重要作用，磁共振扩散加权成像（MR DWI）可间接反映AQP4的表达水平。为此，应用DWI在体监测治疗半暗带组织的效果成为可能。基因干扰技术（RNAi）是目前准确、可靠的替代基因敲除的分子生物学技术。本课题拟采用该技术，设计并筛选出针对AQP4mRNA有效的siRNA质粒载体，将siRNA分不同时间、不同量导入大鼠早期脑缺血模型（MACO）的 缺血区，监测治疗前后的DWI信号强度和面积（rd-DWI、rs-DWI）、表观扩散系数（ADC）等指标，对应半暗带组织的病理观察及分子生物学实验。探讨治疗前后的AQP4表达与DWI等指标的相关性，为半暗带组织的基因治疗奠定理论基础，为建立活体早期、无创、特异性诊断和基因阻抑半暗带组织的MRI方法提供实验依据。

探讨AQP4基因干扰对在体、离体胶质细胞AQP4表达的调控、对细胞水肿的影响及相应的MRI表现，对脑梗塞的临床“治疗时间窗”进行深入研究。本课题通过对离体培养胶质细胞缺氧模型及在体大鼠早期脑缺血模型（MCAO）的AQP4基因干扰实验，应用3.0 T MR仪扫描、病理观察及分子生物学实验研究，将动物实验结果与临床脑梗塞病例的影像资料进行对比分析。结果显示：.1. AQP4表达上调是细胞内水肿的分子机制，AQP4基因干扰能有效减轻离体和在体的胶质细胞水肿。.2.AQP4表达水平与血管源性水肿无明显相关性，AQP4基因干扰作用下降。3.推测AQP4是导致胶质细胞水肿的“主要跨膜通道”。.4.细胞内水肿是导致ADC值下降和DWI高信号的病理基础，DWI能及时、准确的显示细胞内水肿程度,同时也可间接反映AQP4的表达水平。.5. 早期脑缺血阶段存在缺血半暗带，它的主要病理改变是细胞内水肿，水肿程度与AQP4表达水平成正相关，应用MRI（T2WI、T2FLAIR、DWI、ADC）进行多序列成像可以准确显示“治疗影像窗”—即在T2WI、T2FLAIR上未见异常，DWI上高信号，ADC呈低信号，从而为界定“治疗时间窗”提供了有价值的信息，梗塞后6 h作为“治疗时间窗”有待商榷。.上述结论为缺血半暗带的基因治疗奠定了理论基础，同时为其疗效评估寻找到了准确、有效、无创的MRI检测方法，提出了“治疗影像窗”比“治疗时间窗”更适用于指导临床脑梗塞治疗。