光诱导小鼠大脑中动脉闭塞与再通新模型：揭示再灌注治疗改善脑卒中预后的关键机制

本研究针对缺血性脑卒中再通治疗后54.5%患者仍预后不良的临床困境，开发了光诱导大脑中动脉(MCA)远端分支闭塞与紫外线再通的新型小鼠模型。通过整合行为学评估、免疫组化分析和循环生物标志物检测，证实早期再通可减少31%梗死体积，改善运动功能，减轻星形胶质细胞复杂度和小胶质细胞活化，并降低脑水肿发生率。该模型首次实现小鼠血栓成分(富含血小板和纤维蛋白)与人类MCA卒中病理的高度模拟，为研究"无效再通"机制提供了重要工具。

　　

缺血性脑卒中作为全球致死致残的首要病因，其治疗困境始终聚焦于一个临床悖论：尽管血管再通技术日益精进，但超过半数患者即使成功实现血管再通，仍无法获得良好预后。这种被称为"无效再通(futile recanalization)"的现象，其背后机制犹如黑箱，严重制约着卒中治疗效果的提升。传统动物模型存在两大技术瓶颈——或是如线栓法存在梗死体积变异大的缺陷，或是缺乏模拟人类血栓成分的能力。更关键的是，现有模型难以实现可控的再通过程，而这正是破解"无效再通"之谜的关键钥匙。

意大利国家研究委员会(CNR)和佛罗伦萨大学的研究团队独辟蹊径，将光化学原理与神经血管研究相结合，开发出全球首个适用于小鼠的光诱导MCA闭塞-再通全光学模型。这项发表在《Communications Biology》的研究，通过精妙的实验设计证实：在卒中急性期实施精准的紫外线再通，不仅能显著缩小梗死范围，更能调控神经炎症微环境，为临床改善再灌注治疗效果提供了全新视角。

研究团队运用三大核心技术：1)532nm激光诱导Rose Bengal光化学反应建立MCA远端分支闭塞模型；2)365nm UV-LED实现可控血管再通；3)多模态评估体系包括神经功能缺损评分(NDS)、新型物体识别(NOR)测试、GFAP/Iba1免疫荧光分析及脑水含量测定。通过纵向追踪循环生物标志物(CCL3、IL-6、ICAM-1等)，首次在分子层面揭示了再通治疗对全身炎症反应的调控作用。

【All-optical occlusion and recanalization induce the reduction of lesion volume in mice】
研究团队设计的双光源系统可先后完成MCA远端分支的永久性闭塞和30分钟后的血管再通。NeuN染色显示，再通组(PTRC)7天后梗死体积较非再通组(PT)减少31%(4.9±0.3 vs 7.1±0.2 mm³)，且损伤主要集中于体感皮层(占70.76%)。尤为重要的是，再通组缺血核心区仍可观察到存活的神经元，这为神经修复提供了结构基础。

【MCA recanalization promotes the recovery of the motor impairment 1 week after the injury】
行为学评估展现戏剧性差异：术后24小时，再通组神经功能缺损评分(NDS)仅为非再通组的40%(4.7±0.8 vs 11.8±0.5)。至第7天时，虽然两组均有恢复，但再通组仍保持显著优势(3.0±0.7 vs 5.2±0.5)。新颖物体识别测试揭示，再通组虽保留运动能力(移动速度8.14±0.44 cm/s)，但识别记忆功能受损，这与体感皮层广泛损伤的解剖结果相吻合。

【MCA recanalization partially mitigates post-stroke astrocytes complexity】
GFAP免疫荧光显示，再通显著改变星形胶质细胞的空间分布——缺血边界区(IBZ_IL)细胞密度达409±18个/mm²，是缺血核心区的6.5倍。Sholl分析表明，再通组星形胶质细胞突起交叉数在9-30μm半径区间显著增加，但整体形态复杂度低于永久闭塞组。骨架分析进一步证实，再通使星形胶质细胞分支长度增加，而连接点和端点数量减少，提示再通可能减轻了胶质瘢痕的形成。

【Recanalization attenuates microglial activation and phagocytosis in the peri-lesional cortex】
共聚焦显微镜观察发现，再通使小胶质细胞(Iba1⁺)密度从281.5±14.7降至167.6±19.2个/mm²，吞噬标志物CD68⁺面积减少60%(42.7±8.3 vs 16.8±2.1 μm²)。这种对小胶质细胞活化和吞噬功能的双重抑制，可能是减轻继发性神经损伤的关键机制。

【Circulating biomarkers analysis reveals a strong pro-inflammatory response】
多因子检测显示，非再通组在术后24小时出现显著的促炎因子飙升：IL-6升高3.2倍，CCL3增加2.8倍，ICAM-1/CD54上调4.5倍。而再通组则呈现独特的抗炎特征——IL-10早期升高，且与脑水肿程度(r=0.64)及神经功能评分显著相关。

【Timely recanalization of occluded MCA reduces the insurgence of cerebral edema】
脑水含量测定证实，再通使患侧半球水肿率从68.8±0.9%降至65.9±1.0%，接近健侧水平(65.1±0.6%)。这种保护效应可能与UV再通减轻血脑屏障破坏有关，为临床预防再灌注损伤提供了新思路。

这项研究突破了卒中动物模型的三大技术壁垒：首次实现小鼠MCA的光控闭塞-再通；精确模拟人类富含血小板/纤维蛋白的血栓成分；建立可量化评估再通疗效的多参数体系。其核心价值在于，通过时空精确的再通干预，揭示了血管再通与神经炎症的剂量-效应关系——过早或过强的再流可能加剧炎症风暴，而适时适度的再通则能重塑有利于神经修复的微环境。特别值得注意的是，研究发现的星形胶质细胞"形态简化"现象，可能代表着一种新型的神经保护机制，这为开发联合治疗策略(如再通+抗炎)提供了理论依据。

从转化医学视角看，该模型成功搭建了基础研究与临床实践的桥梁：循环生物标志物谱与人类卒中患者高度吻合；脑水肿发生机制与临床观察一致；运动/认知功能评估采用标准化量表。研究者特别指出，未来可将UV再通技术与血管内治疗相结合，或通过内窥镜递送系统实现微创再通，这为突破当前机械取栓的技术瓶颈提供了全新思路。正如讨论部分强调的，这项技术的真正价值不仅在于其本身，更在于为破解"无效再通"之谜提供了前所未有的研究工具，这将加速卒中精准治疗时代的到来。