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蛛网膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage,SAH)是发病率仅次于脑梗死和脑出血的第三位急性脑血管病,是以脑动脉瘤为主要诱因的脑血管破裂致血液进入蛛网膜下腔引起的急性临床病症。SAH发生后其病理过程先后经历早期脑损伤(Early brain injury,EBI)和迟发性脑损伤(Delayed brain injury,DBI)两个阶段。EBI发生在出血后0-3天,以颅内压升高、离子浓度改变、血脑屏障破坏、神经炎症、细胞凋亡以及氧化应激反应为主要病理机制;DBI发生在出血后3-14天,主要病理机制为脑血管痉挛、脑微循环障碍、脑微血栓形成、神经炎症反应等[1]。大量研究表明,神经炎症反应在SAH后的病理过程中具有至关重要的作用。如果能有效调节SAH后的神经炎症反应,则可在很大程度上抑制脑损伤,减少神经行为及认知功能障碍。研究发现调节T细胞(Treg)输注移植可通过调节外周及中枢免疫炎症,对蛛网膜下腔出血(SAH)在内的多种脑血管疾病具有保护作用,但细胞输注治疗到实现临床转化尚需进一步研究,且Treg对小胶质细胞极化的影响及调控机制尚不清楚。我们前期研究表明:(1)Treg细胞输注移植可以通过抑制SAH后脑部炎症反应,保护血脑屏障,改善神经功能;(2)IL-2可促进SAH大鼠体内Treg细胞内源性增殖。本次研究我们使用的是SD(Sprague-Dawley)大鼠制作SAH模型,探讨IL-2能否通过促进Treg细胞增殖,达到(1)抑制神经炎症反应,从而减少细胞凋亡;(2)促进小胶质细胞M2型转化,增强吞噬及修复能力。本研究将强化Tregs对SAH保护作用的深入研究,并促进IL-2实现Treg细胞治疗的临床转化。研究目的:(1)证明SAH后体内Treg细胞的变化规律。(2)通过给SAH模型腹腔注射不同剂量的IL-2,研究IL-2是否可以使SAH后Treg细胞增殖,并且确定使Treg细胞增殖最大化的IL-2的最小剂量,即为最佳剂量。(3)以最佳剂量的IL-2治疗SAH大鼠,研究IL-2治疗是否可以改善SAH后的神经功能以及行为学。(4)以最佳剂量的IL-2治疗SAH大鼠,研究IL-2治疗是否可以通过抑制SAH后炎症反应,减少神经元凋亡从而提供保护作用。(5)以最佳剂量的IL-2治疗SAH大鼠,研究IL-2治疗是否可以促进SAH后小胶质细胞向M2型转化,增强吞噬及修复能力。研究方法:(1)本研究选用目前国际上比较公认的大鼠穿刺法SAH模型,选取体重300-320g的成年雄性SD大鼠制作SAH模型。在证明SAH后体内Treg细胞的变化规律时,将大鼠随机分为以下二组:sham组、SAH组,sham组和SAH组都不给予任何药物。在研究IL-2是否可以使SAH后Treg细胞增殖时,将SAH模型分为以下四组:vehicle组、IL2-1μg组、IL2-2μg组、IL2-4μg组,将不同剂量的IL-2分别溶于200μl的PBS中,然后在术后1h至2d分三次腹腔注射药物,vehicle组给予同等剂量的PBS。在确定最佳剂量之后,我们把大鼠分为sham组、vehicle组、IL-2组,然后在术后1h至2d分三次给予IL-2组腹腔注射最佳剂量的药物,vehicle组给予同等剂量的PBS。最后继续按最佳剂量做进一步研究。(2)将模型处死后分别取外周血、淋巴结和脾脏,采用流式细胞技术检测外周血、淋巴结和脾脏中Treg细胞的数量。(3)本研究利用修改的Garcia评分系统对神经功能缺损进行评分。采用Morris水迷宫试验用于评估长期认知功能。利用Corner test试验、Rotarod试验来评估感觉运动功能。(4)将模型经心脏灌注多聚甲醛后取脑作冰冻切片,使用漂片法进行免疫荧光染色,检测基底皮层神经元凋亡情况,检测基底皮层的中性粒细胞浸润情况,检测基底皮层和海马CA1区小胶质细胞、M2型小胶质细胞的数量变化。(5)用Elisa试剂盒对血浆中IL-1β,IL-6,TNF-α等炎症相关细胞因子的表达情况进行检测。结果:(1)蛛网膜下腔出血后体内Treg细胞的变化规律是:降低-升高-再降低。(2)IL-2可以使蛛网膜下腔出血后体内Treg细胞增殖,并且IL2-2μg组的Treg细胞数量是最多的。(3)IL-2可以改善SAH后的神经功能评分和行为学。(4)IL-2可以减少基底皮质中性粒细胞的表达。(5)IL-2可以促进小胶质细胞向M2型转化。(6)IL-2可以减少神经元凋亡。(7)IL-2可以减少血浆中IL-1β,IL-6,TNF-α的含量。结论:(1)IL-2可以通过促进SAH后内源性Treg细胞的增殖来抑制中性粒细胞的表达和IL-1β,IL-6,TNF-α等促炎症因子的表达,从而减少神经元的凋亡,最终起到神经保护的作用。(2)IL-2可以通过促进SAH后内源性Treg细胞的增殖促进小胶质细胞向M2型小胶质细胞转化,增强吞噬及修复能力,最终起到神经保护的作用。