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背景:近年来,脑卒中研究取得了令人瞩目的成就,然而仍有一些悬而未决的难题,其中备受关注的就是脑卒中相关性感染(SAI)。SAI是脑卒中最常见的并发症之一,严重影响卒中康复,增加病死率。目前多项实验与临床证据表明,SAI与交感神经激活后的免疫抑制有关,但尚不明确交感神经激活诱导免疫抑制的具体生物学机制,近期研究表明可能与卒中后交感神经激活β-arrestin2-NF-κB-HLA-DR通路有关。β-arrestin2是一种重要的支架蛋白,并且可以作为调控蛋白参与多种信号通路的转导过程。它在免疫器官脾脏组织中高表达,可以影响免疫功能。在多种细胞系及动物模型中均发现,交感神经激活后β-arrestin2的表达量显著增加,同时促炎细胞因子表达下降,发生了免疫功能抑制。而在脑卒中模型中,β-arrestin2与交感神经活性的相关性尚无报道。本文提出假设,脑卒中后可能也是通过交感神经-β-arrestin2通路,增加β-arrestin2的表达,造成免疫功能下降。 目的:研究β-arrestin2的表达与脑卒中后交感神经活性的相关性,初步探讨卒中后交感活性调控免疫功能的分子机制。 方法:采用线栓法制作大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,利用腹腔注射β受体阻滞药普萘洛尔阻断交感神经活性。将24只成年雄性Sprague-Dawley大鼠,体重250~300 g,随机分为3组:假手术组(n=8)、MCAO组(n=8)、普萘洛尔干预组(n=8)。采用双抗体夹心酶联免疫吸附(ELISA)法测定大鼠血清3-甲基肾上腺素(MN)和去甲-3-0-甲基肾上腺素(NMN)水平。采用Western Blot法测定脾脏组织中β-arrestin2的表达水平,其定量分析采用Image J图像处理程序进行测定,以目标OD值和内参OD值的比值来表示β-arrestin2的表达水平。统计学处理采用SPSS17.0软件进行分析,数据以均值±标准差(x±s)表示。用Shapiro-Wilk检验(W检验)对单组数据进行正态性检验,对符合正态性分布的数据采用独立两样本t检验进行组间差异的比较,如数据不符合正态分布则采用独立两样本Mann-Whitney U检验,各组大鼠脾脏组织 β-arrestin2表达水平与交感神经活性指标的相关性采用直线相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。 结果:与假手术组大鼠相比,MCAO组大鼠血清中的MN、NMN水平显著升高,差异具有统计学意义(MN: t=-2.211,P=0.044; NMN: t=-4.210,P=0.001);而普萘洛尔干预组血清中的MN、NMN水平较MCAO组发生了显著下降(MN:t=-4.345,P=0.001; NMN: t=-5.748,P=0.000)。MCAO组与假手术组相比,脾脏组织中β-arrestin2的表达水平显著升高(t=-2.433,P=0.029);普萘洛尔干预组脾脏组织中β-arrestin2的表达较MCAO组发生了明显下降(t=4.870,P=0.000)。各组大鼠交感神经活性指标与脾脏组织中β-arrestin2表达水平的直线相关分析结果显示:脾脏组织中β-arretin2表达水平与血清MN水平呈正相关(r=0.675,P=0.000);与血清NMN水平亦呈正相关(r=0.730,P=0.000)。 结论:脑卒中后交感神经系统被激活,增加脾脏组织中β-arrestin2的表达,可能经由交感神经/β-arrestin2通路,诱导免疫抑制,并最终增加感染易感性。