重复经颅磁刺激治疗急性缺血性卒中运动障碍的机制研究

Although vascular recanalization therapy can obviously reduce the disability and mortality of patients with acute ischemic stroke(AIS), but there remains slow the clinical prevalence rate and fewer beneficiaries, the majority of patients still left varying degrees of dysfunctions. Repetitive transcranial stimulation (TMS) is a novel, noninvasive, and rehabilitative approach for the treatment of post stroke dyskinesia, but its exact mechanism is unclear. In the process of cerebral ischemia/ reperfusion, the expressions bradykinin receptors and aquaporin 4 (AQP4) all were increased rapidly. Blocking theirs functions enabled to produce anti-inflammation, inhibit edema, promote angiogenesis and repair of neurological functions. In this study, mouse pMCAO model will be used to simulate AIS damage, and the effects of rTMS on the expression of bradykinin receptors and AQP4 in ischemic brain would be investigated, at the same time, bradykinin receptors or AQP-4 inhibitors, or bradykinin receptor or AQP4 gene knockout will be adopted to observe the changes on rTMS treatment in order to clarify the relationship between rTMS treatment of AIS movement disorders and bradykinin receptor and AQP-4. Meanwhile,we will detect the effects of rTMS on nerve regeneration, angiogenesis, synaptic remodeling and activation of intracellular signaling pathways to explore the intracellular molecular mechanisms of rTMS therapy. This study may provide theoretical basis for the application of rTMS in AIS patients.

尽管血管再通治疗显著降低急性缺血性卒中（AIS）患者的残疾率和死亡率，但临床普及率低，受益人群少，多数患者仍遗留不同程度功能障碍。重复经颅刺激（rTMS）是一种新兴的、无创的，用于治疗卒中后运动障碍的康复措施，但其确切机制不甚明了。在脑缺血再灌注过程，缓激肽受体和水通道蛋白4（AQP4）表达量迅速升高，阻断其功能，具有抗炎、抑制水肿、促血管新生和神经功能修复的作用。本研究采用小鼠pMCAO模型模拟AIS损伤，通过观察rTMS治疗对小鼠缺血脑区缓激肽受体及AQP4表达的影响，以及缓激肽受体和AQP4抑制剂、缓激肽受体或AQP4基因敲除对rTMS疗效的影响，明确rTMS治疗AIS运动障碍的机制与缓激肽受体及AQP4的关系。 同时观察rTMS对神经再生，血管新生、突触重塑和细胞内信号通路活化的影响，来探索 rTMS作用的细胞内分子机制，该研究可为rTMS在AIS患者中的推广应用提供理论依据。

尽管血管再通治疗显著降低急性缺血性卒中（AIS）患者的残疾率和死亡率，但临床普及率低，受益人群少，多数患者仍遗留不同程度功能障碍。重复经颅刺激（rTMS）是一种新兴的、无创的，用于治疗卒中后运动障碍的康复措施，但其确切机制不甚明了。本研究采用小鼠pMCAO模型模拟AIS损伤，通过观察rTMS治疗对小鼠缺血脑区缓激肽受体及AQP4表达的影响，结果显示：1.发现低频rTMS、高频rTMS治疗均能显著降低AIS小鼠脑组织内B1R、B2R及AQP4的mRNA表达含量（P<0.05），且B1R和B2R蛋白水平的变化与mRNA表达改变的趋势基本一致。2. 高频rTMS治疗能最大程度改善神经功能缺损、脑水肿和炎症反应情况。3.应用B1R激动剂，能够显著加重AIS小鼠的神经功能缺损、脑水肿程度、血脑屏障破坏程度、细胞凋亡和炎症反应；4.B1R激动剂能够显著提高APQ4表达水平，高频rTMS治疗抑制AQP4表达，B1R激动剂也能够降低高频rTMS治疗对AIS小鼠的神经功能缺损、脑水肿程度、血脑屏障破坏程度、细胞凋亡以及炎症反应的影响，降低其保护作用。4.高频(10 Hz)rTMS可以抑制缺血性脑卒中过程中神经毒性型星形胶质细胞的转化。 MiR-155-5p/SOCS1 信号通路可能参与了高频rTMS对星形胶质细 胞的调控。 5. 我们构建超顺磁性氧化铁纳米颗粒（ SPI ONs ）与羧基化壳聚糖和聚乙二醇涂层，验证其不具有神经毒性作用并且能够通过血脑屏障，通过静脉注射后在磁场的辅助下至特定脑区，证明SPI ONs磁铁组的 c - fos 阳性细胞的数量密度是生理盐水组的3.44倍。这些结果表明，可增强 TMS 作用。本研究结果显示：高频rTMS治疗能够改善小鼠pMCAO的神经功能减轻炎性损伤，降低AQP4的表达有关，抑制神经毒性型星形胶质细胞的转化，而B1R激活加重急性缺血性卒中炎性损伤,抑制APQ4表达，减弱高频rTMS的神经保护作用，而通过构建SPI ONs等手段可能增强rTMS的缺血性卒中保护效应，有助于临床推广应用。