嚴(yán)重?zé)齻缙谀X水腫水通道蛋白-4表達(dá)與磁共振成像的相關(guān)性研究.pdf

1、背景與目的：
　　 腦水腫(brain edema)是由于腦組織中液體過多導(dǎo)致異常蓄積而形成的，創(chuàng)傷、缺氧、炎癥、中毒等均可成為其發(fā)生發(fā)展的原因。臨床上嚴(yán)重?zé)齻∪送烙趪?yán)重的內(nèi)臟并發(fā)癥，盡管近年來隨著診療技術(shù)水平不斷提高，使燒傷病人的內(nèi)臟并發(fā)癥發(fā)生率顯著降低，但是腦水腫的發(fā)病率卻改善不明顯，有資料表明燒傷后腦水腫的生前診斷率僅為24.59％，這主要可能是由于我們對(duì)腦水腫的早期診斷還缺乏客觀指標(biāo)，對(duì)其發(fā)生機(jī)制研究尚不深入、細(xì)致

2、，而燒傷本身的嚴(yán)重性與其它致命的并發(fā)癥很大程度上掩蓋了腦水腫的癥狀，加之臨床醫(yī)生的重視程度不夠，使腦水腫的發(fā)生更具有隱匿性。以往的研究將嚴(yán)重?zé)齻?小時(shí)以后作為觀察腦組織改變的時(shí)間段，提示嚴(yán)重?zé)齻竽X水腫包含有血管源性腦水腫(vasogenic brain edema，VBE)和細(xì)胞毒性腦水腫(cytotoxicbrain edema，CBE)兩者的表現(xiàn)特征，腦含水量及血腦屏障改變均呈彌漫型進(jìn)行性加重趨勢(shì)，而6小時(shí)以內(nèi)腦含水量及血腦屏障變

3、化規(guī)律還研究甚少。研究表明常規(guī)的T1WI、T2WI 掃描在6小時(shí)內(nèi)并無形態(tài)學(xué)改變，那么如何才能在嚴(yán)重?zé)齻笤缙?6小時(shí)內(nèi))發(fā)現(xiàn)腦含水量的變化呢？彌散加權(quán)成像(diffusion weighted image，DWI)這一非侵入性MRI 成像序列技術(shù)，可以觀察和量化組織內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)變化，是目前唯一能在活體內(nèi)測量水分子彌散異常的方法，對(duì)腦水腫的早期診斷與鑒別具有重要價(jià)值。近年來研究發(fā)現(xiàn)水通道蛋白(Aquaporin, AQP)可能參與了

4、跨細(xì)胞膜運(yùn)輸過程，尤其是在血管周圍星形膠質(zhì)細(xì)胞足突上表達(dá)的水通道蛋白-4(AQP4)可使水分子通過血-腦脊液屏障進(jìn)入細(xì)胞，但是AQP4與嚴(yán)重?zé)齻竽X水腫的形成之間具有怎樣的關(guān)系，目前尚不清楚。因此，本實(shí)驗(yàn)著重探索了嚴(yán)重?zé)齻缙?6小時(shí)內(nèi))水分子在腦組織內(nèi)彌散情況及AQP4的表達(dá)規(guī)律，在腦水腫發(fā)生發(fā)展過程中它們之間的聯(lián)系以及對(duì)腦水腫類型的鑒別診斷等問題。本研究以建立兔50％ Ⅲ度燒傷為模型基礎(chǔ)，采用磁共振成像(magneticresona

5、nce imaging，MRI)、干濕質(zhì)量法、免疫組化(immunohistochemistry)、反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(reverse transcriptase polymerase chain reaction, RT-PCR)等技術(shù)和方法，通過檢測水通道蛋白-4表達(dá)水平和MRI 相關(guān)參數(shù)改變，對(duì)比分析AQP4在燒傷后腦水腫形成中的表達(dá)規(guī)律及磁共振信號(hào)變化聯(lián)系，證實(shí)磁共振彌散成像可無創(chuàng)、動(dòng)態(tài)量化及評(píng)價(jià)嚴(yán)重?zé)齻缙谀X水腫的可行性,提

6、高燒傷后腦水腫早期診斷的水平，闡明AQP4的表達(dá)規(guī)律和嚴(yán)重?zé)齻X水腫病理聯(lián)系，及其與DWI的相關(guān)性，初步探討嚴(yán)重?zé)齻缙谀X內(nèi)水的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)特征。
　　 方法：
　　 70只體質(zhì)量2.5～3.2 kg的健康新西蘭大白兔(3月齡，雄性)按隨機(jī)數(shù)字表法分為7個(gè)時(shí)相點(diǎn)組:對(duì)照組及燒傷后1、2、3、4、5、6 h組，燒傷組兔均制成50％總燒傷面積Ⅲ度燒傷模型。每組5只兔常規(guī)行MRI T1WI、T2WI、DWI、DTi顱腦檢查,對(duì)各燒

7、傷組和對(duì)照組的表觀彌散系數(shù)(ADC)值、各向異性分?jǐn)?shù)(FA)值，指數(shù)表觀彌散系數(shù)(eADC)值進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，并用干濕重法檢測其腦含水量的變化；每組另5只兔于MRI檢查后，兔腹腔注射3％戊巴比妥鈉(30mg/kg)麻醉下取腦，分別取額葉、顳葉及頂葉皮質(zhì)、小腦及基底節(jié)區(qū)組織，采用免疫組化法及RT-PCR 法檢測AQP4的表達(dá)。
　　 結(jié)果：
　　 1.燒傷后6 h內(nèi)，T1WI、T2WI 圖像未見明顯信號(hào)改變。
　　

8、2．與對(duì)照組相比，燒傷后4～6 h ADC值明顯降低(P<0.01)，同時(shí)eADC值明顯增高(P<0.01)，而FA值無明顯改變。隨著觀察時(shí)間的延長，腦含水量呈逐漸增高趨勢(shì)，以傷后3～6 h表現(xiàn)最為顯著。腦含水量與ADC值、eADC值的變化呈明顯相關(guān)性，與FA值無明顯相關(guān)性。
　　 3.在額葉、顳葉及頂葉皮質(zhì)區(qū)、小腦和基底節(jié)區(qū)各部位病理結(jié)果均顯示：燒傷后2小時(shí)血管周圍間隙輕度增寬，而細(xì)胞稍腫脹；燒傷后3小時(shí)顯示細(xì)胞明顯腫脹。燒傷

9、后6小時(shí)毛細(xì)血管充血，周圍間隙增寬，細(xì)胞仍明顯腫脹。
　　 4.免疫組化結(jié)果顯示嚴(yán)重?zé)齻蟾鲿r(shí)相點(diǎn)腦組織AQP4表達(dá)呈強(qiáng)陽性，與對(duì)照組比較均有不同程度上調(diào)，尤其在傷后4h表達(dá)最強(qiáng)烈，傷后6h 仍高于對(duì)照組水平，在各部位表達(dá)趨勢(shì)大體一致。兔嚴(yán)重?zé)齻昂蟾鲿r(shí)相點(diǎn)腦組織AQP4在額葉、顳葉及頂葉皮質(zhì)，小腦和基底節(jié)區(qū)均有表達(dá)，表明AQP4的表達(dá)是彌散性進(jìn)行的，并未局限于某一部位。
　　 5. RT-PCR 結(jié)果顯示AQP4mRN

10、A在正常時(shí)為弱表達(dá)，燒傷后1小時(shí)與正常對(duì)照組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，燒傷后2小時(shí)達(dá)高峰，隨后表達(dá)逐漸減弱，燒傷后6小時(shí)仍高于正常水平，AQP4mRNA在各部位隨時(shí)間的延長表達(dá)趨勢(shì)大體一致。
　　 6. AQP4表達(dá)量與ADC值的變化呈明顯負(fù)相關(guān)性。
　　 結(jié)論：
　　 1.本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果可以初步證實(shí)兔50％ Ⅲ度燒傷后6 h內(nèi)ADC值和eADC值均可反映水分子分布的總體趨勢(shì)，尤其ADC值能準(zhǔn)確便捷的反映其變化情況，最早