材料与方法:选用成年雄性SD大鼠,分为脑缺血1、3、6、12小时,1、2、3天,1、2、3、4、5、6、7周,2个月及正常对照组,缺血组各配一个假手术组(每组5只)。经一侧颈总-颈内动脉插入直径0.165 mm的尼龙单丝至大脑中动脉起始部,堵塞其开口,建立大鼠局灶脑缺血模型。于各时间点经升主动脉持续灌注4℃预冷、0.1 mol/L PB配制的4%多聚甲醛500 ml后取脑,含20%蔗糖的0.1 mol/L PB中浸泡24小时,用冷冻切片机冠状切片,片厚50 μm。免疫组化染色试剂盒为Zymed公司产品,操作按说明书进行。兔抗鼠IL-1rI抗体(1∶100稀释)为Santa Cruz Biotechology公司产品。
结果:正常大鼠脑内有广泛分布的IL-1rI免疫反应阳性细胞,形态为圆形,以富含神经元的部位为多,包括下丘脑在内,其室旁核有大量表达(图1,2)。脑缺血2周时,原来形态的IL-1rI阳性细胞数明显减少,于梗死灶周围还可见少量IL-1rI阳性细胞呈轻度活化的星形胶质细胞形态,此后,坏死灶周围IL-1rI染色阳性的星形胶质细胞数逐渐增多(图3)。到2个月时,坏死灶周围充满了IL-1rI阳性、明显活化的星形胶质细胞(图4),非缺血侧的表达同正常一致。
图1正常大鼠脑内IL-1rⅠ的表达,分布广泛,为圆形,以富含神经元的部位多。DAB染色×65
图2正常大鼠三脑室周围IL-1rⅠ的表达,室旁核有大量表达DAB染色×65
图3脑缺血3周后,梗塞灶周围IL-1rⅠ阳性星形胶质细胞表达的量及活化程度较2周时大。DAB染色×300
图4脑缺血2个月后,坏死灶周围可见大量明显活化的IL-1rⅠ阳性星形胶质细胞。DAB染色×300
讨论:IL-1具有广泛的生物学活性,它的许多作用均由中枢神经系统介导。IL-1可于脑内合成且作用于局部,以影响神经元和胶质细胞的功能。IL-1r分为Ⅰ型和Ⅱ型,二者在脑内均有表达。目前研究认为,正常情况下,IL-1r广泛分布于脑内,以富含神经元的部位IL-1r表达多,并且证实IL-1r存在于神经元的胞体内。一般认为, IL-1在脑内起作用的部位主要在下丘脑,但下丘脑是否存在IL-1r尚有争议。本实验结果证实,正常大鼠脑内有广泛分布的IL-1rI免疫反应阳性细胞,细胞形态为圆形,虽未显示为何种细胞的形态,但以富含神经元的部位表达多,提示IL-1rI主要存在于神经元上,与文献报道一致。同时证实,在下丘脑,尤其是室旁核有大量IL-1rI表达。现已证实,IL-1可促进下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素,激活下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴,因为与垂体相比,有较多的证据支持下丘脑存在IL-1r,故目前认为IL-1激活HPA轴的部位是下丘脑,本实验结果支持这一结论。
目前的研究结果均证实,脑缺血区有内源性的IL-1 β mRNA表达,但由何种细胞表达、所表达的mRNA是否翻译成蛋白质以及IL-1在脑缺血后具体起何作用尚不明确,而有关IL-1rI在脑缺血后的表达情况更未见报道。IL-1可使脑缺血后脑水肿加重、梗死体积增大、浸润到缺血区及粘附于血管内皮的中性粒细胞数增多,而用药物对抗其作用则结果相反。本实验于脑缺血2周前没有发现有其他形态的细胞表达IL-1rI,但发现缺血区及梗死灶周围原来形态的IL-1rI阳性细胞数较正常情况下的表达明显少,因为此时这些部位的神经元部分已因缺血而坏死或由IL-1与相应的受体结合,这更进一步提示,正常情况下主要是神经元表达IL-1rI。脑损伤后受损区脑组织内有IL-1存在,其可刺激星形胶质细胞增生及促进疤痕形成,IL-1的这种作用可能是通过直接作用于星形胶质细胞或是在局部刺激其他生长因子释放而实现的。本研究结果发现,脑缺血2周时,IL-1rI阳性细胞除原有的形态外,于梗死灶周围可见少量IL-1rI阳性细胞呈轻度活化的星形胶质细胞形态,此后,坏死灶周围IL-1rI染色阳性的星形胶质细胞数逐渐增多,到2个月时,坏死灶周围充满了IL-1rI阳性、明显活化的星形胶质细胞,而非缺血侧的表达同正常一致,且未发现有其他细胞表达IL-1rI。用形态学方法从受体角度提示,IL-1在脑缺血后期与星形胶质细胞增生及疤痕形成有密切的关系。
(收稿:1998-08-23修回:1999-03-12)
