《Biochemistry (Moscow)》：The Levels of Neurotrophic Factors in the Rat Hippocampus in the Acute Period after Middle Cerebral Artery Occlusion Are Associated with the Hypothalamic–Pituitary–Adrenal Axis Activation
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摘要：缺血性卒中是最常见的神经系统疾病之一，原发性损伤通常局限于新皮质。然而，继发性损伤常扩展至解剖学上远离的区域，特别是海马。脑缺血后早期神经内分泌反应之一是下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的激活。肾上腺释放的皮质酮（CORT）进入血液增多导致其在海马中积累
摘要：缺血性卒中是最常见的神经系统疾病之一，原发性损伤通常局限于新皮质。然而，继发性损伤常扩展至解剖学上远离的区域，特别是海马。脑缺血后早期神经内分泌反应之一是下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的激活。肾上腺释放的皮质酮（CORT）进入血液增多导致其在海马中积累。研究人员假设这一过程可能促成海马损伤，并成为卒中后迟发性认知和情感障碍的基础。为了验证这一假设，研究人员使用两种已建立的大脑中动脉闭塞（MCAO）模型——Koizumi等（1986）模型（MCAO1）和Longa等（1989）模型（MCAO2）——它们对CORT生成的影响不同，研究了反映海马神经保护潜力的神经营养因子水平。尽管两种模型产生了相当的神经功能缺损、死亡率和梗死体积，但在内分泌和海马反应上存在显著差异。仅在MCAO1中观察到循环CORT显著升高及其在双侧海马中的积累。此外，在MCAO1中，CORT水平（血液和海马中）与大鼠体重和神经功能缺损之间的相关性比MCAO2更强。在两种急性模型中，脑源性神经营养因子（BDNF）水平在损伤同侧海马升高，而胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）含量保持不变。相比之下，睫状神经营养因子（CNTF）仅在MCAO2的同侧海马中增加。这些发现表明，HPA轴的差异激活以及随之而来的海马中皮质类固醇信号的变化，在MCAO后急性期选择性地调节神经营养因子反应。
**论文解读：大鼠大脑中动脉闭塞急性期海马神经营养因子水平与下丘脑-垂体-肾上腺轴激活的关联**
**研究背景与问题**
缺血性卒中是高发神经系统疾病，原发灶常位于新皮质，但继发性损伤可波及远隔区域如海马，导致迟发性认知和情感障碍。海马富含皮质类固醇受体，对缺血等应激因素高度敏感。脑缺血后早期即可激活下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴，促使肾上腺释放皮质酮（CORT）进入血液并在海马积累。CORT异常升高与卒中后死亡率增加相关，且HPA轴失调可能参与抑郁等精神疾病。神经营养因子（如BDNF、GDNF、CNTF）对神经组织修复至关重要，但应激诱导的HPA轴激活及其引起的糖皮质激素升高可能下调海马神经营养因子表达，其效应取决于应激强度与持续时间。然而，在缺血性卒中远隔海马损伤中，HPA轴激活与神经营养因子变化的关系尚不明确。因此，本研究旨在探讨大鼠MCAO急性期，HPA轴激活（以循环CORT水平反映）与海马（远离原发灶）中BDNF、GDNF和CNTF浓度之间的潜在关联。
**研究内容与结论**
研究人员采用两种经典MCAO模型（Koizumi模型，MCAO1，术后颈总、颈外、颈内动脉保留结扎；Longa模型，MCAO2，仅颈外动脉结扎，血流恢复），在雄性Wistar大鼠（3月龄，来自俄罗斯Stolbovaya动物设施）中比较神经功能缺损、死亡率、梗死体积、血液及海马CORT水平，以及海马BDNF、GDNF、CNTF水平。结果发现：两种模型在神经功能缺损评分、死亡率、梗死体积上无显著差异，但MCAO1组循环CORT和双侧海马CORT显著升高，而MCAO2组未见明显升高；MCAO1组中CORT水平与神经功能缺损及体重下降的负相关性更强；两种模型均使同侧海马BDNF升高，但GDNF无显著变化；CNTF仅在MCAO2组同侧海马显著升高。结论：HPA轴激活程度差异导致海马CORT积累不同，并选择性调节急性期神经营养因子反应，提示CORT可能作为损伤严重程度的生物标志物，而神经营养因子反应与CORT水平存在复杂双向关系。该论文发表在《Biochemistry (Moscow)》。
**主要技术方法**
1. **动物模型**：采用Koizumi法（MCAO1，颈总、颈外、颈内动脉结扎）和Longa法（MCAO2，仅颈外动脉结扎）建立大鼠短暂性大脑中动脉闭塞（MCAO）模型，缺血60分钟。
2. **神经功能评估**：使用5点评分法和伸舌试验评估神经功能缺损。
3. **梗死体积测定**：2,3,5-三苯基氯化四氮唑（TTC）染色后图像分析计算梗死体积。
4. **生化检测**：酶联免疫吸附测定（ELISA）检测血清和海马组织匀浆中CORT及BDNF、GDNF、CNTF水平。
5. **统计分析**：重复测量方差分析、析因分析、单因素方差分析及Tukey事后检验，Spearman等级相关分析。
**研究结果**
**神经功能缺损、梗死体积和死亡率**：两种模型在5点评分和伸舌试验中神经功能缺损无显著差异，梗死体积和死亡率也无显著差异（MCAO1 36.84% vs. MCAO2 35.29%）。
**CORT水平**：MCAO1组术后第1天和第3天尾静脉血CORT显著升高（第3天升高1.64倍），断头血CORT亦升高（1.42倍），同侧和对侧海马CORT分别升高1.76倍和1.46倍；MCAO2组无显著变化。相关性分析显示，MCAO1组中CORT水平与伸舌试验和体重呈显著负相关，与海马CORT正相关。
**神经营养因子**：BDNF：两种模型同侧海马BDNF均显著升高（MCAO1 1.43倍，MCAO2 1.50倍），对侧无变化。GDNF：两种模型海马GDNF均无统计学显著变化。CNTF：MCAO2组同侧海马CNTF显著升高（1.92倍），MCAO1组升高未达显著。相关性显示，MCAO1组中CORT与BDNF及CNTF呈正相关，MCAO2组中CORT与CNTF正相关，与GDNF负相关。
**讨论与结论**
讨论指出，MCAO1模型更强烈的HPA轴激活导致海马CORT积累，并与神经功能缺损加重相关，而BDNF升高不依赖于CORT水平，提示CORT对BDNF表达的影响呈剂量依赖性。GDNF在急性期未变化可能因为其双相表达模式（早期升高后下降，72小时第二次升高）或海马非原发损伤区。CNTF在MCAO2中显著升高可能反映较低HPA轴激活背景下星形胶质细胞活化增强。结论：两种模型神经功能缺损和死亡率相当时，高CORT血症模型（MCAO1）中CORT与神经功能缺损负相关，而中等CORT分泌模型（MCAO2）中此关系缺失，提示CORT可能为损伤标志而非直接致病因素。无论海马CORT水平如何，急性期BDNF和CNTF表达增加，GDNF无变化，表明HPA轴激活程度差异选择性调节神经营养因子反应，为卒中后认知和情感障碍的机制提供新见解。
