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[背景]神经血管耦联(Neurovascular coupling,NVC)反转是蛛网膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage,SAH)后特征性的科学发现,其与微循环障碍密切相关,但发生机制不明。鉴于皮层锥体细胞与中间神经元构成的谷氨酸(Glatumate,Glu)突触是NVC的核心结构并决定其极性,故本研究拟探索SAH后皮层突触性质的变化对NVC反转的影响。[目的]1.探索SAH后皮层突触性质的变化,证实SAH可引起Glu/γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)突触转换;2.探究Glu/GABA突触转换与SAH后NVC反转的关系,为SAH后微循环障碍的防治提供新思路;3.尝试构建Glu/GABA突触转换相关基因TLX3的过表达模型,为阐明SAH后突触性质变化的分子机制创造有利条件。[方法]1.皮层Glu和GABA突触构成神经元定量分析:6只清洁级雄性SD大鼠随机分入Sham组或SAH组,SAH造模后第5日取材脑组织、制备并固定脑片,通过特异性标志物的荧光染色对不同类型的突触构成神经元进行定量。1.1突触前Glu和GABA锥体细胞定量分析:比对两组间特异at序列结合蛋白 2(Special AT-rich sequence binding protein 2,Satb2)+囊泡谷氨酸转运体1(Vesicular glutamate transporter 1,VGluT1)和Satb2+谷氨酸脱羧酶 65(Glutamic acid decarboxylase 65,GAD65)的荧光染色情况,研究SAH后突触前锥体细胞性质的变化;1.2突触后中间神经元Glu和GABA受体定量分析:比对两组间血管活性肠多肽(Vasoactive intestinal polypeptide,VIP)+N-甲基-D-天冬氨酸受体 1(N-methyl-D-aspartic acid receptor 1,NMDAR1 和 VIP+γ-氨基丁酸受体相关蛋白(Gamma-aminobutyric acid receptor-associated protein,GABARAP)的荧光染色情况,研究SAH后突触后中间神经元受体性质的变化;2.Glu/GABA突触转换与SAH后NVC反转的关系研究:6只清洁级雄性SD大鼠随机分入Sham组或SAH组,SAH造模后第5日取材脑组织并制备新鲜脑片,通过微血管管径的测量对Glu/GABA突触转换与NVC反转的关系进行分析:2.1 Sham组微血管管径测量:比对电场刺激(Electrical field stimulation,EFS)前、EFS 后和加入 Picrotoxin(GABA受体阻滞剂)EFS后三组微血管管径,研究GABA突触对NVC的影响;2.2 SAH组微血管管径测量:比对EFS前、EFS后和加入Picrotoxin EFS后三组微血管管径,研究GABA突触对SAH后NVC反转的影响;3.Glu/GABA突触转换相关基因TLX3过表达模型的蛋白检测:8只清洁级雄性SD大鼠随机平均分入空白对照组(Negative control,NC)组,1 μl腺相关病毒(Adeno-associated virus,AAV)组,1 μ1及4 μl TLX3过表达AAV(TLX3+AAV)组,造模后第14日取材脑组织,通过Western Blot对各组TLX3的表达进行定量分析:比对各组TLX3表达情况,确定TLX3过表达模型的构建。[结果]1.SAH引起皮层Glu/GABA突触转换。1.1 SAH引起突触前Glu/GABA锥体细胞转换:SAH组Glu锥体细胞数量较Sham组减少(7.8±1.5 vs.15.5±2.1,P<0.01),GABA锥体细胞数量较 Sham组增加(22.7±2.0 vs.9.8± 1.5,P<0.01),SAH前后总的锥体细胞数量无明显差异(52.5±3.6 vs.48.2±4.0,P>0.05);1.2 SAH引起突触后中间神经元Glu/GABA受体转换:SAH组VIP中间神经元的Glu受体较Sham组减少(5.8±1.5 vs.13.2±2.2,P<0.01),GABA受体较Sham组增加(8.0±1.4 vs.3.7±1.2,P<0.01),SAH前后总的VIP中间神经元数量无明显差异(39.8±3.2 vs.36.5±2.7,P>0.05);2.SAH后Glu/GABA突触转换导致NVC反转。2.1 GABA突触对Sham组NVC无影响:Sham组EFS导致微血管扩张(9.5±0.5 μm vs.8.3±0.7 μm,P<0.05),加入Picrotoxin后,EFS作用下的微血管管径与无Picrotoxin时相比无明显变化(9.1±0.6 μm vs.9.5±0.5 μm,P>0.05);2.2 GABA突触导致SAH组NVC反转:SAH组EFS导致微血管收缩(5.6±0.6μm vs.8.2±0.4 μm,P<0.05),加入Picrotoxin后,收缩的微血管明显缓解(6.9±0.3 μm vs.5.6±0.6 μm,P<0.05);3.Glu/GABA突触转换相关基因TLX3过表达模型的构建未达到预期:与NC组及AAV组相比,TLX3+AAV组TLX3的表达水平降低(P<0.01)。NC组与AAV组间TLX3表达无明显差异(P>0.05)。两种滴度TLX3+AAV组间TLX3表达亦无明显差异(P>0.05)。[结论]1.SAH后皮层Glu/GABA突触转换导致NVC反转及微循环障碍;2.Glu/GABA突触转换相关基因TLX3过表达模型的构建结果为阴性。