《Brain Research》：Sex-dependent investigations of the temporal development of infarct size and blood-brain barrier permeability after photothrombotic stroke in mice – a pilot study
编辑推荐：
专业术语翻译（摘要部分）
缺血性卒中（ischemic stroke）是全球第二大死亡原因，其发病率预计在未来数年内持续上升。卒中在性别上存在显著差异，女性患者的死亡率和残疾负担不成比例地高于男性。缺血性卒中的发病机制复杂，可造成包括梗死（infarction
专业术语翻译（摘要部分）
缺血性卒中（ischemic stroke）是全球第二大死亡原因，其发病率预计在未来数年内持续上升。卒中在性别上存在显著差异，女性患者的死亡率和残疾负担不成比例地高于男性。缺血性卒中的发病机制复杂，可造成包括梗死（infarction）在内的严重脑损伤，并常导致严重的认知和/或功能障碍。发病机制的一个核心环节是血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）的破坏。BBB是神经血管单元（neurovascular unit）在脑最小毛细血管层面的功能体现，其主要细胞类型包括毛细血管内皮细胞、周细胞（pericytes）和星形胶质细胞（astrocytes）。内皮细胞通过紧密连接蛋白（tight junction proteins）形成紧密连接、缺乏窗孔（fenestrations）、胞饮活性低，并表达外排转运体和代谢酶，从而构成一道具有高度保护性和调控性的屏障。在缺血性卒中期间，由于氧化应激、神经炎症和基质金属蛋白酶（matrix metalloproteases）的激活，该屏障受损，使脑组织易受外周免疫细胞和体液的侵袭，显著加重病理过程。然而，缺血性卒中发病机制的不同特征是否在雌性和雄性之间存在差异，目前仍不清楚。造成这一现状的因素之一，是临床前和临床神经科学研究中长期存在的性别偏倚，即研究主要偏向雄性受试者。此外，目前关于卒中发病机制中性别差异的认知大多来源于临床前动物研究，现有多种模型可供使用，但每种模型仅再现卒中发病机制的不同方面。由于考察临床前缺血性卒中模型中性别差异的研究数量有限，目前关于性别对卒中病理（包括梗死体积和BBB通透性）影响的结论尚未达成共识。梗死体积和BBB通透性这两个参数常与认知和/或运动功能不良相关，并可能促成出血性转化（hemorrhagic transformation）和脑水肿（brain edema）等继发性损伤。在本研究中，研究人员利用磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）考察了光血栓性卒中（photothrombotic stroke）后雌性和雄性小鼠梗死体积和BBB通透性的时间演变。研究人员在卒中后2、6、24、48、72和96小时以及7天和14天评估了梗死体积和BBB通透性。本研究是首个从急性期到慢性期系统考察上述参数的同类研究。研究数据提示，在早期时间点BBB通透性可能存在性别差异，这值得进一步研究。总体而言，该研究有助于增进对卒中生物学中潜在性别依赖性差异的认识，最终可能影响卒中患者的诊断和治疗策略。
论文主体解读
一、研究背景与问题
卒中（stroke）是全球第二大死亡原因，且发病率预计在未来数年内持续上升。卒中在性别上表现出显著差异，女性患者的死亡率和残疾负担不成比例地高于男性。在各类卒中中，缺血性卒中（ischemic stroke）最为常见。缺血性卒中的发病机制复杂，可导致包括梗死（infarction）在内的严重脑损伤，并常引起严重的认知和/或功能障碍。发病机制的一个核心环节是血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）的破坏。BBB是神经血管单元（neurovascular unit）在脑最小毛细血管层面的功能体现，主要细胞类型包括毛细血管内皮细胞、周细胞（pericytes）和星形胶质细胞（astrocytes）。内皮细胞通过紧密连接蛋白（tight junction proteins）形成紧密连接、缺乏窗孔、胞饮活性低，并表达外排转运体和代谢酶，从而构成高度保护性和调控性的屏障。在缺血性卒中期间，由于氧化应激、神经炎症和基质金属蛋白酶（matrix metalloproteases）的激活，该屏障受损，使脑组织易受外周免疫细胞和体液的侵袭，显著加重病理过程。
然而，缺血性卒中发病机制的不同特征是否在雌性和雄性之间存在差异，目前仍不清楚。造成这一现状的因素之一，是临床前和临床神经科学研究中长期存在的性别偏倚，即研究主要偏向雄性受试者。此外，目前关于卒中发病机制中性别差异的认知大多来源于临床前动物研究，现有多种模型可供使用，但每种模型仅再现卒中发病机制的不同方面。由于考察临床前缺血性卒中模型中性别差异的研究数量有限，目前关于性别对卒中病理（包括梗死体积和BBB通透性）影响的结论尚未达成共识。梗死体积和BBB通透性这两个参数常与认知和/或运动功能不良相关，并可能促成出血性转化（hemorrhagic transformation）和脑水肿（brain edema）等继发性损伤。因此，开展系统考察雌雄小鼠卒中后梗死体积和BBB通透性时间演变的比较研究，具有重要的科学意义和临床价值。
二、研究内容与结论概述
研究人员利用磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术，系统考察了光血栓性卒中（photothrombotic stroke）后雌性和雄性C57Bl/6小鼠梗死体积和BBB通透性的时间演变。研究在卒中后2、6、24、48、72和96小时以及7天和14天共8个时间点进行评估。结果显示，雌性和雄性小鼠在所有考察时间点的梗死体积均具有可比性。然而，雌性小鼠在卒中后2至6小时出现BBB通透性增加的迹象，且BBB渗漏主要发生在梗死边缘区域。这是首个从急性期到慢性期系统考察上述参数的同类研究，数据提示早期时间点BBB通透性可能存在性别差异，值得进一步深入研究。
三、主要技术方法
研究人员采用光血栓性卒中模型（photothrombotic stroke model），该方法基于Clarkson等人2010年发表的方案进行改良。实验动物为8周龄雌性和雄性C57Bl/6小鼠，购自法国Janvier Labs，在丹麦Minerva Imaging动物设施中适应性饲养一周后进行实验。卒中诱导采用玫瑰红（Rose Bengal）光敏染料联合冷光源照射，照射时长为18分钟，以实现可重复且一致的梗死诱导。MRI成像采用Bruker PharmaScan 7T小动物磁共振扫描仪。梗死体积通过T2加权快速自旋回波（T2-weighted fast spin echo，T2w FSE）和扩散加权多激发平面回波成像（diffusion-weighted multi-shot echo-planar imaging，DWI-msEPI）序列进行定量。BBB通透性评估采用动态对比增强MRI（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI），以钆布醇（Gadovist/Gadobutrol）为对比剂，通过反转恢复自旋回波平面回波成像（inversion-recovery spin-echo EPI，IR-EPI）进行T1 mapping。表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）图通过六b值（0、100、300、650、1000、2500 s/mm2）多方向扩散加权信号衰减拟合获得。
四、研究结果
梗死体积的性别与时间演变：研究人员通过T2加权和扩散加权MRI对梗死体积进行定量分析。结果显示，雌性和雄性小鼠在所有考察时间点（2、6、24、48、72、96小时及7、14天）的梗死体积均无显著差异，表明在该光血栓性卒中模型中，梗死体积不存在性别依赖性差异。
BBB通透性的性别与时间演变：研究人员通过DCE-MRI评估梗死区域（核心区、边缘区1和边缘区2）的BBB通透性，以注射对比剂后梗死区域T1弛豫时间与对侧脑区T1弛豫时间的比值作为相对指标。结果显示，雌性小鼠在卒中后2至6小时出现BBB通透性增加的迹象，而雄性小鼠未见类似改变。BBB渗漏主要发生在梗死边缘区域（border regions），而非梗死核心区。这一发现提示早期BBB通透性可能存在性别差异。
BBB渗漏的空间分布特征：研究人员进一步分析了BBB渗漏的空间分布，发现渗漏主要局限于梗死边缘区域，梗死核心区未见明显的对比剂增强。这一空间分布特征可能与梗死边缘区域存在部分保留的血液灌注和更活跃的炎症反应有关。
五、讨论与结论
讨论部分指出，本研究是首个从急性期到慢性期系统考察雌雄小鼠光血栓性卒中后梗死体积和BBB通透性时间演变的同类研究。研究发现雌性小鼠在早期（2至6小时）出现BBB通透性增加，而梗死体积在性别间无差异，这一结果提示BBB通透性的性别差异可能独立于梗死体积的演变。研究数据为卒中生物学中潜在的性别依赖性差异提供了新的证据，支持在临床前卒中研究中纳入性别因素的重要性。研究结论指出，雌性小鼠在卒中后早期时间点出现BBB通透性增加的迹象，这一发现值得进一步研究验证。总体而言，该研究有助于增进对卒中生物学中性别依赖性差异的认识，最终可能影响卒中患者的诊断和治疗策略。
