膽紅素腦病時間和腦區(qū)依賴性的代謝調(diào)控機制研究.pdf

1、膽紅素腦病(BE)是因高膽紅素血癥引起的一種嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。目前其臨床癥狀相關(guān)方面的研究尚不完善。該疾病常見于新生兒，特別是早產(chǎn)兒，但因為診斷條件所限，早期不易察覺。但若病情得不到及時有效的控制，患兒則易發(fā)展為聽覺障礙、智力低下、眼球運動障礙、手足徐動等。近年來，膽紅素腦病發(fā)病率呈增高趨勢，特別是在欠發(fā)達的發(fā)展中國家，新生兒患病率更高，因此其值得整個社會的關(guān)注，并且我們也不能掉以輕心。一直以來，有關(guān)膽紅素腦病的研究有很多，但是主要

2、集中在發(fā)病后的治療，因疾病的發(fā)生發(fā)展涉及眾多因素和環(huán)節(jié)，其確切的發(fā)病機制至今仍尚不清楚。研究膽紅素腦病時間和腦區(qū)依賴性的代謝調(diào)控機制有助于我們了解膽紅素腦病的本質(zhì)，并為該疾病的早期診斷和治療提供有利依據(jù)。
　　本文采用的主體思路是應用基于核磁共振的代謝組學方法對正常對照組新生大鼠和新生BE大鼠不同時間點、不同腦區(qū)內(nèi)的代謝物進行檢測，并使用模式識別偏最小二乘判別分析(partial least-squares discriminan

3、t analysis，PLS-DA)方法和統(tǒng)計學方法尋找BE組與相應對照組存在差異的關(guān)鍵代謝物，分析其在膽紅素腦病病變過程中的變化趨勢，解釋可能參與或涉及引發(fā)這些代謝物變化的相關(guān)途徑，并結(jié)合組織病理實驗的結(jié)果，從代謝角度整體地探討膽紅素腦病發(fā)生發(fā)展過程中的分子機制。這對揭示膽紅素腦病臨床癥狀相關(guān)的機制提供了參考，希望可以為臨床上新生兒膽紅素腦病的早期診斷、預防監(jiān)測提供方向。
　　實驗結(jié)果表明，膽紅素腦病后各個時間段的實驗組和正常對

4、照組大鼠的腦內(nèi)代謝物的代謝模式均存在明顯的差異，且不同的腦區(qū)也存在明顯的代謝模式差異。腦內(nèi)代謝物的含量在造模后0.5小時，出現(xiàn)整體的下降趨勢，而后程度減輕并逐漸恢復，在24小時就能恢復到一定程度。在幼年期的枕葉和小腦內(nèi)，幾乎也找不到與正常對照組相差較大的代謝物，但海馬中的谷氨酸、谷氨酰胺等仍有差異。這種不同時間點，腦內(nèi)代謝物水平不一致的變化應該引起我們關(guān)注和探討。相關(guān)的PLS-DA結(jié)果顯示，BE24h組海馬樣品點與對照組在第一主成分上更

5、分散，該分散趨勢又明顯大于枕葉和小腦。這可能是由于疾病的發(fā)展，膽紅素腦病大鼠海馬受損相比于枕葉和小腦更嚴重。此外，相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)的代謝、能量的代謝、三羧酸循環(huán)等其他標記物的相關(guān)的代謝物都隨膽紅素腦病不同時間點病變出現(xiàn)規(guī)律性變化，這表明這些代謝途徑參與膽紅素腦病的相關(guān)病變過程。針對BE4h時間點我們也做了相應的病理組織學檢查，HE染色結(jié)果顯示海馬中存在明顯的組織學異常，其組織結(jié)構(gòu)稀疏、細胞結(jié)構(gòu)異常、組織水腫、神經(jīng)元腫脹排列紊亂等。且相關(guān)的

6、TUNEL結(jié)果也表明在膽紅素腦病24小時后，海馬中仍存在神經(jīng)元缺失、凋亡及退行性病變，這對今后的學習認知記憶等功能可能都有一定的影響。同樣，在幼年期BE組的TUNEL實驗結(jié)果表明在海馬、枕葉、小腦三個腦區(qū)中，海馬中神經(jīng)元凋亡數(shù)最大，這說明幼年期其海馬仍有損傷。已得到的幼年期各腦區(qū)代謝物含量變化的結(jié)果可知海馬中神經(jīng)遞質(zhì)含量在28天仍出現(xiàn)代謝紊亂。但幼年期進行的水迷宮實驗結(jié)果則表明BE組幼年大鼠與正常組大鼠的行為學測定沒有顯著性差異。

7、>　　本工作通過代謝組學方法得到的研究結(jié)果顯示，膽紅素腦病不同時間點的新生BE大鼠與相應對照組新生大鼠的腦內(nèi)的代謝組分均存在明顯差異，并且隨膽紅素腦病病程的延長出現(xiàn)一定的規(guī)律性變化。這些有差異的神經(jīng)遞質(zhì)如:谷氨酸、谷氨酰胺、γ-氨基丁酸、牛磺酸等很有可能就是膽紅素腦病病變過程中的代謝生物標志物。代謝物濃度的變化表明BE造模后4小時，其代謝擾動最厲害，則反映出此時腦部損傷是最嚴重的。此外，相比于枕葉和小腦，海馬屬于膽紅素腦病的易損區(qū)，這些