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大鼠颅脑损伤后BNDF表达变化的实验性研究

2017-03-07万光绪王雪松钱振宇

临床医药文献杂志(电子版) 2017年15期
关键词:脑损伤颅脑低温

万光绪,李 虎,王雪松,钱振宇

(连云港市赣榆区人民医院神经外科,江苏 连云港 222000)

·基础研究·

大鼠颅脑损伤后BNDF表达变化的实验性研究

万光绪,李 虎,王雪松,钱振宇

(连云港市赣榆区人民医院神经外科,江苏 连云港 222000)

目的 通过建立大鼠颅脑损伤模型,进而研究大鼠颅脑损伤后BNDF的表达变化。方法 选择90只健康大鼠作为研究对象,随机分为三组每组30只,建立重型颅脑损伤模型对90只大鼠实施颅脑损伤,亚低温组大鼠进行亚低温治疗,非亚低温组大鼠置于恒温毯上,并将核心温度控制在37.0±0.5摄氏度,正常组大鼠进行常规饲养喂食,在规定时间段麻醉检测血压、心电图、电解质水平。在此基础上检测三组大鼠的BNDF,YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α水平。结果 亚低温组大鼠的BNDF表达升高,而YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α的表达下降,BNDF与YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α等负相关,非亚低温组以及正常组大鼠无明显变化。结论 本次研究显示,YLK-40及BNDF参与了颅脑损伤的发病机制,因此可以将这两者作为判断颅脑损伤患者预后的两个重要指标。

大鼠;颅脑损伤;BNDF表达变化;研究

重型颅脑损伤在临床上属于高危疾病,根据相关研究资料,重型颅脑损伤的致死率和致残率高达50%,其发病原因在于原发性脑损伤以及进一步的继发脑损伤。

大量基础实验及临床研究证明亚低温可以减轻脑水肿,降低颅内压,保护血脑屏障,促进损伤神经轴索的修复,减少神经元坏死,对脑损伤和脑缺血具有明显保护作用,可以改善患者的预后。本次研究通过建立大鼠颅脑损伤模型,进而研究大鼠颅脑损伤后BNDF的表达变化,分析BNDF对于判断患者预后的意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取90只SD健康雄性大鼠作为研究对象,体重在200~300 g之间,平均体重(253±6.5)g,随机分为三组,根据治疗方法的不同分为亚低温组、非亚低温组、正常组,每组各30只大鼠。

1.2 方法

重型颅脑损伤模型建立方法:用100 g/L的乌拉坦,按10 mL/kg在实验前10 min腹腔内注射麻醉。将SD大鼠进行固定,在此基础上使用脱毛剂作用于大鼠头顶,进一步实施消毒,然后在头骨中线左侧旁开2 cm,紧靠冠状缝开一直径约5 mm的圆形骨窗,需要注意的是操作过程中要保持硬膜的完整;进而采用改进型Feeney自由落体脑损伤装置对大鼠进行脑部损伤,得到大鼠重型颅脑损伤模型。清洗伤口后,缝合头皮。共90只SD大鼠被用于建立重型颅脑损伤模型。

治疗方法:非亚低温组:把鼠放在恒温毯上,通过直肠检测核心温度维持在(37.0±0.50)C。

首先针对对侧股动脉实施插管操作,并配合对应的针式电极,在此基础上连接MPS-2000 M生物多道信号分析系统监测血压、心电图、电解质。治疗过程中一旦出现呼吸抑制可以采取插管操作。自治疗第2天开始保证大鼠处于麻醉状态,每日以灌胃针胃饲牛奶l0 mL×2次,菜汁5 mL,肉汤5 mL。

亚低温组:重型颅脑损伤模型的大鼠置于医用降温床上,并将对应的降温电极放置在腹股沟皮下,一般将温度设置在32~340°。对侧股动脉实施插管操作,并配合对应的针式电极,在此基础上连接MPS-2000 M生物多道信号分析系统监测血压、心电图、电解质。治疗过程中一旦出现呼吸抑制可以采取插管操作。自治疗第2天开始保证大鼠处于麻醉状态,每日以灌胃针胃饲牛奶l0 mL×2次,菜汁5 mL,肉汤5 mL。

正常对照组:对大鼠进行常规饲养饮食,在规定时间段麻醉检测血压、心电图、电解质。

BNDF,YLK-40, IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α测定方法:在治疗后第1、2、3、4、5、6及7天处死鼠取脑。每天相同时间点三组鼠分别被处死6只,每组鼠共6个鼠脑。其中每组中3个鼠脑被福尔马林固定用于BNDF及YLK-40ISH的ISH检测;另3个鼠脑用于RT-PCR检测IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α的转录水平。

1.3 统计学方法

治疗前后BNDF,YLK-40IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α转录水平变化采用t检验;组间数据比较采用方差分析;Spearman相关分析BNDF,YLK-40IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α间相关性。

2 结 果

亚低温组大鼠治疗前BNDF,YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α分别为(40.25±6.14)、(25.35±2.01)、(30.12±3.25)、(18.32±2.58)、(35.25±3.01)、(14.25±3.28)、(36.47±5.58),治疗后的数据依次是(55.21±6.14)、(20.36±3.25)、(24.35±3.68)、(15.30±2.14)、(28.14±4.25)、(10.14±2.87)、(30.17±4.28),结果显示,亚低温组大鼠的BNDF表达升高,而YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α的表达下降,BNDF与YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α等负相关,差异具有统计学意义(P<0.05)。非亚低温组以及正常组大鼠治疗前后BNDF,YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α表达无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

相关研究表明,针对颅脑损伤患者实施亚低温疗法可以有效保护患者的大脑,这一保护机制主要体现在以下几个方面,首先亚低温疗法可以保护血脑屏障,抑制白三烯B4生成,同时还可以有效减轻患者的脑水肿,降低颅内压;亚低温疗法还可以有效降低患者的脑耗氧量,这个过程有助于减轻患者乳酸的堆积。通过为颅脑损伤患者实施亚低温疗法,可以减缓患者脑细胞的代谢过程,同时可以减缓ATP的合成速度,这个过程可以有效提高患者对缺血缺氧状态的耐受力。脑损伤会导致内源性有害因子增多,最常见的有害因子包括乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺等,这些因子会导致脑细胞发生进一步的损害,进而加重患者病情。

脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是哺乳动物中枢神经系统中广泛表达的神经营养因子,以海马和皮质的含量最高,其大多通过抑制凋亡和促进神经元再生来保护神经组织免受损伤。YKL-40是Johansen等在1992年研究发现的一种在体外人骨肉瘤细胞株MG63中大量分泌的蛋白,依据其氨基末端分别为酪氨酸(Y)、赖氨酸(K)、亮氨酸(L)及相对分子质量为40kDa而命名。脑损伤后引起急性神经炎症导致星形胶质细胞、小胶质细胞激活及免疫介质释放增加,特别是白细胞浸润增加。星形胶质细胞、小胶质细胞都参与神经炎症反应,并合成细胞因子及趋化因子。越多的证据表明脑外伤后脑脊液中IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α含量增加,这些炎性介质诱导了急性脑水肿及导致引起认知障碍、痴呆、癫痫、抑郁及神经退行性变的长期神经元损坏。

本次研究显示:亚低温组大鼠的BNDF表达升高,而YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α的表达下降,BNDF与YLK-40,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10及TNF-α等负相关,非亚低温组以及正常组大鼠无明显变化。说明YLK-40及BNDF参与了颅脑损伤的发病机制,因此可以将这两者作为判断颅脑损伤患者预后的两个重要指标。

[1] 楼亨通,贾 玉,陈雪民,吕晓敢,曹玉平.大鼠颅脑创伤后脑红蛋白的动态变化及对神经元的保护作用[J].中国老年学杂志,2016,21:5253-5255.

[2] 王焱超,张 瑜,蓝 婷,艾潇琳,梁锐超,贺 民,李 杨,方芳.大鼠颅脑损伤后突触素表达变化研究[J].四川大学学报(医学版), 2016,06:852-856.

本文编辑:王雨辰

R651.1

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ISSN.2095-8242.2017.15.2776.02

连云港市卫生局面上科研项目资助课题(编号:201529)

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