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SAH后的血流灌注量变化与脑淋巴循环

2021.09.01

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蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,sah)的并发症中血管痉挛一直是不能被忽视的症状,就算是微小的脑血管痉挛患者也会出现临床症状,甚至会进展为脑梗死。在科研领域,sah后针对血管痉挛的各种研究也层出不穷。为了探明预防性去骨瓣减压术(decompressive craniectomy)对sah后血管痉挛、血流灌注情况及颅内压之间的关系,麻醉和重症监护科的专家们1通过精细的微量注射(R480玻璃微电极注射泵→)把自体动脉血注入视交叉前区以制造大鼠sah模型,并对动物行去骨瓣减压术,持续监测脑血流灌注及颅内压等变化情况。

去除骨瓣的范围:对于DC组(DC- sah和DC- sham),切开头皮暴露颅骨后,将双侧额颞顶骨瓣切除术和硬膜切开术。骨瓣范围前至冠状缝口向前2毫米,后至人字缝口,内侧至矢状缝,外侧缘至接近颅中窝底。同时硬脑膜也做十字切口。对于非DC组(SAH和Sham),用磨钻将右侧颅骨打磨至透明以测量脑灌注。


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Intracranial pressure:可见颅内压在注射血液后,即sah动物模型制作成功后骤升,1min左右下降。在去骨瓣手术后的大鼠,颅内压最低并保持稳定。
Cerebral perfusion pressure:脑灌注压CCP=平均动脉压(MAP)-ICP,ICP和CCP间存在相关性。



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Perfusion:灌注量,可见随着sah模型制造成功,血流灌注量短时间都降低。其中,SAH组在造模成功6min血流灌注量恢复,但DC-SAH组血流灌注量在第28min后恢复。


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Rasistance:血管床阻力在SAH、Sham和DC-Sham组均未发生改变,而DC-SAH组在造模后不久(20s)血管床阻力即增加,直到第16分钟时仍高于基线水平。

       最后,研究者们认为虽然预防式去骨板减压术有效地阻止了脑灌注压的早期改变,但导致脑灌注损伤的原因几乎完全归因于脑血管阻力的增加。sah后在早期低灌注中主要是颅内高压发挥作用,而早期血管痉挛的作用较小。

        对于sah后的血管痉挛效应,国内团队2做过这样的研究。在蛛网膜下腔出血的小鼠病理模型下,当脑膜淋巴结构被移除时,小鼠的神经炎症反应相比脑膜淋巴结构未被移除的小鼠更为明显。并且通过激光散斑血流成像系统发现,淋巴结移除与否,对于大脑血流灌注情况都没有显著影响。

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Con:Control Group  Laser+Visudyne:a method that can ablate the meningeal lymphatics  MAZ51: A component that can regress meningeal lymphatics.

      通过一系列实验得出结论:蛛网膜下腔出血以后,脑脊液里的红细胞erythrocytes是被脑膜淋巴排出的,并以此缓解了神经炎症反应。脑膜淋巴管对于蛛网膜下腔出血后的神经功能会起到保护性的作用。


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中枢神经系统内不存在完整的淋巴管结构,但淋巴引流通路是真实存在的,并且可分为两类:脑脊液的淋巴引流和脑实质组织间液的淋巴引流。Nagaraja等3将125I标记的胰岛素样生长因子-1(IGF-1)注入大鼠侧脑室内,其研究表明IGF-1注入5min后,即由侧脑室经第三脑室流入第四脑室。在此期间,25%的 IGF-1被 清 除 , IGF-1清 除 半 衰 期 为12min。而IGF-1的血浆含量在2-9min时非常低,20min后其含量才显著增加。Nagaraja等指出:蛛网膜粒途径不是IGF-1在脑脊液中的主要清除路径,其主要清除路径是脑、脊神经根以及与此连接的淋巴管道系统。

脑实质组织间液的淋巴引流的实现主要通过血管周围间隙(Virchow-Robin spaces,VRS)的结构。VRS是与软脑膜下腔接续的。VRS的外界是神经胶质界膜,内界是血管外层,随着血管树一直延伸至毛细血管水平,最后,胶质界膜与血管外层融合成盲端。有研究表明,脑内淋巴液、脑间质液和脑脊液可通过VRS引流脑内大分子溶质如Aβ,将其引流入颈部淋巴结,而不能被引流的则积聚于VRS中引起VRS扩大,且扩大程度与认知功能障碍的严重程度有关。如《Nature》文章4所示,血管内皮生长因子C治疗老年小鼠可增强脑脊液大分子的脑膜淋巴引流,改善脑灌注和学习记忆能力;脑膜淋巴功能障碍可能是AD病理和年龄相关性认知功能下降的加重因素。

对于脑内淋巴循环相关的研究正在日趋增长,这个过去被认为是不存在的结构随着越来越多的研究,正显现出更大的价值。

【参考文献】

1 Kolar M, Nohejlova K, Duska F, Mares J, Pachl J. Changes of cortical perfusion in the early phase of subarachnoid bleeding in a rat model and the role of intracranial hypertension. Physiol Res. 2017 Dec 30;66(Suppl 4):S545-S551.

Chen J, Wang L, Xu H, Xing L, Zhuang Z, Zheng Y, Li X, Wang C, Chen S, Guo Z, Liang Q, Wang Y. Meningeal lymphatics clear erythrocytes that arise from subarachnoid hemorrhage. Nat Commun. 2020 Jun 22;11(1):3159.

3 Nagaraja TN, Patel P, Gorski M, Gorevic PD, Patlak CS, Fenstermacher JD. In normal rat, intraventricularly administered insulin-like growth factor-1 is rapidly cleared from CSF with limited distribution into brain. Cerebrospinal Fluid Res. 2005 Jul 26;2:5.

Da Mesquita S, Louveau A, Vaccari A, Smirnov I, Cornelison RC, Kingsmore KM, Contarino C, Onengut-Gumuscu S, Farber E, Raper D, Viar KE, Powell RD, Baker W, Dabhi N, Bai R, Cao R, Hu S, Rich SS, Munson JM, Lopes MB, Overall CC, Acton ST, Kipnis J. Functional aspects of meningeal lymphatics in ageing and Alzheimer's disease. Nature. 2018 Aug;560(7717):185-191.


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