高原低氧暴露复合LPS处理显著增加血脑屏障通透性

高原脑水肿发生的核心事件是血脑屏障的破坏。我们使用不同方法对不同组小鼠血脑屏障的完整性进行了检测。首先给小鼠腹腔注射伊文氏蓝，伊文氏蓝被小鼠吸收后会和血浆中白蛋白结合。正常情况下白蛋白局限在血管中，不能透过血脑屏障进入脑组织实质中。当血脑屏障被破坏后，白蛋白可以透过血脑屏障进入小鼠脑组织实质中。因此通过检测脑组织中伊文氏蓝含量的变化可以间接反映脑组织中白蛋白的露出，从而评价血脑屏障的完整性。在给予高原低氧暴露或者腹腔注射低剂量LPS后，伊文氏蓝局限在血管中，血管边缘清晰，同对照组无明显差异。而在二者复合作用下，伊文氏蓝从血管中漏出，血管边缘变得模糊，脑组织实质中出现弥漫样伊文氏蓝漏出（图4.4A）。接着将不同处理组小鼠进行血管冲洗，冲洗后对脑组织实质中伊文氏蓝含量进行检测。在高原低氧暴露或腹腔低剂量LPS注射组小鼠中，脑组织实质中伊文氏蓝含量并无明显增加。但在二者复合作用下，小鼠脑组织实质中伊文氏蓝含量出现明显增加（图4.4B）。以上结果提示腹腔注射低剂量LPS复合高原低氧暴露可以明显增加血脑屏障的通透性。(https://www.daowen.com)

特化的内皮细胞在血脑屏障功能的维持中发挥了主要功能。脑血管内皮细胞通过细胞膜上的紧密连接蛋白和黏附连接蛋白将其紧紧地连接在一起，阻止小分子物质通过内皮细胞进入脑组织实质。通过透射电子显微镜，我们对不同处理组小鼠血管内皮细胞的超微结构进行观察。与正常对照组小鼠相比，高原低氧暴露组小鼠或腹腔注射低剂量LPS组小鼠血管内皮细胞间紧密连接依旧保持高密度影，细胞间连接紧密，血管外高密度影的基膜并未出现降解样改变。在高原低氧暴露组，出现线粒体肿胀样表现。在二者复合作用下，小鼠内皮细胞间紧密连接的密度影下降，内皮细胞间连接出现裂隙样开放改变，同时血管内皮细胞外基膜密度影下降，提示血管外基膜的降解，线粒体的肿胀较高原低氧组也更加剧烈（图4.4C）。Western blot对不同处理组小鼠脑组织紧密连接蛋白ZO-1，Occludin，Claudin-5及黏附连接蛋白VE-Cadherin进行检测发现（图4.4D），不同处理条件下，ZO-1（图4.4E）与Claudin-5（图4.4H）的表达并未出现明显变化，但是紧密连接蛋白Occludin和粘附连接蛋白VE-Cadherin在腹腔注射低剂量LPS复合高原低氧暴露条件下，分别出现70%（图4.4G）和50%（图4.4F）的下调。这些结果提示在腹腔注射低剂量LPS和高原低氧暴露的联合作用下，小鼠脑组织血管内皮细胞间紧密连接蛋白出现下调，紧密连接开放，进而引起血脑屏障通透性的增加。