高壓氧對(duì)微波輻射致大鼠腦損傷的保護(hù)作用及機(jī)制研究.pdf

1、本文主要從以下幾個(gè)部分展開論述：
　　第一部分 高壓氧對(duì)微波輻射致大鼠腦損傷的保護(hù)作用研究
　　目的:
　　微波是指頻率300 MHz～300 GHz的電磁波，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通訊、航空、醫(yī)療和軍事等多個(gè)領(lǐng)域，給人類帶來便利的同時(shí)，其輻射損傷效應(yīng)也逐漸受到關(guān)注，其中中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)微波輻射最為敏感，而針對(duì)微波輻射損傷的防治措施相對(duì)比較少見。本研究擬建立微波輻射致腦損傷的動(dòng)物模型，觀察高壓氧對(duì)微波輻射致大鼠腦損傷的保護(hù)作用

2、，為高壓氧治療微波輻射腦損傷進(jìn)入臨床使用提供依據(jù)。
　　方法:
　　1、將二級(jí)雄性Wistar大鼠100只，隨機(jī)分為4組:正常對(duì)照組、高壓氧(HBO)對(duì)照組、輻射組、高壓氧(HBO)治療組，每組25只。采用30 mW/cm2的微波對(duì)大鼠進(jìn)行全身均勻輻射，輻射時(shí)間為15 min/天，共3天，輻射后次日給予1.6ATA高壓氧治療，每日1次，連續(xù)14天。
　　2、各組大鼠于微波輻射前進(jìn)行定位航行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練3d，以檢測(cè)實(shí)驗(yàn)大鼠的

3、學(xué)習(xí)能力。輻射后1d、2d、3d、7d、14d、21d進(jìn)行定位航行實(shí)驗(yàn)采集平均潛伏期(MEL)，以檢測(cè)實(shí)驗(yàn)大鼠的學(xué)習(xí)和空間記憶能力的變化。
　　3、輻射后6h、7d、14d、21d稱量大鼠體重，每組5只，經(jīng)腹腔注射1％戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉后，直接斷頭活殺，取其腦組織，分離其海馬組織，經(jīng)蘇木素-伊紅(HE)染色，采用光鏡對(duì)大鼠海馬形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。
　　4、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分別于輻射后7d和14d稱量體重，經(jīng)腹腔注射1％

4、戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉后，直接斷頭活殺，取1mm3海馬組織，經(jīng)醋酸鈾和檸檬酸鉛雙重染色，通過透射電鏡對(duì)大鼠海馬超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。
　　5、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:本實(shí)驗(yàn)計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對(duì)各組間大鼠平均潛伏期采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析進(jìn)行比較，按α=0.05檢驗(yàn)水平，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:
　　1、大鼠學(xué)習(xí)和記憶能力的變化:30mW/cm2微波輻射后1-14d，輻射組大鼠平均逃避潛伏期明

5、顯高于正常對(duì)照組(p＜0.05)，在微波輻射后7d和14d，HBO治療組與輻射組比較，平均逃避潛伏期明顯縮短(p＜0.05)，HBO治療組與正常對(duì)照組比較，平均逃避潛伏期無明顯差異(p＞0.05)。HBO對(duì)照組與正常對(duì)照組比較，平均逃避潛伏期無明顯差異(p＞0.05)。
　　2、大鼠海馬組織結(jié)構(gòu)的改變:30mW/cm2微波輻射后6h，大鼠海馬神經(jīng)元光鏡下可見胞核固縮、深染，胞漿嗜酸性增強(qiáng)，血管周組織間隙增寬，血管水腫;輻射后7d病

6、變較6h加重;輻射后14d病變呈恢復(fù)狀態(tài)，至21d仍未完全恢復(fù)正常，部分神經(jīng)元仍見變性，血管輕度水腫。HBO治療組輻射后7d部分神經(jīng)元固縮、深染，血管周間隙增寬，與輻射對(duì)照組比，固縮、深染神經(jīng)元有所減少，水腫減輕，海馬組織損傷呈恢復(fù)狀態(tài)，至輻射后21d已基本恢復(fù)正常。
　　3、大鼠海馬超微結(jié)構(gòu)的改變:輻射組受輻射后7d，可見海馬神經(jīng)元線粒體腫脹、局部空化，嵴斷裂及溶解，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，核膜增寬，胞漿內(nèi)可見次級(jí)溶酶體，甚至可見嗜神經(jīng)

7、現(xiàn)象，即膠質(zhì)細(xì)胞吞噬退變的神經(jīng)元;突觸間隙模糊，突觸前膜囊泡減少，突觸后膜致密物增加;HBO治療組病變較輕;正常對(duì)照組和HBO對(duì)照組大鼠海馬超微結(jié)構(gòu)基本正常。
　　結(jié)論:
　　1、30 mW/cm2微波輻射可對(duì)大鼠腦造成一定的損傷，表現(xiàn)為大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力的下降，海馬組織結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)的損傷。
　　2、1.6 ATA高壓氧對(duì)微波輻射所致的大鼠腦損傷有一定的保護(hù)作用。
　　3、1.6 ATA高壓氧不會(huì)對(duì)大鼠造成損

8、傷。
　　第二部分 高壓氧對(duì)微波輻射致大鼠腦損傷的保護(hù)作用機(jī)制研究
　　目的:
　　第一部分研究發(fā)現(xiàn)，高壓氧對(duì)微波輻射所致大鼠腦損傷有一定的保護(hù)作用，而其作用機(jī)制暫不清楚。微波輻射可引起腦能量代謝障礙這一學(xué)說已被大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)。高壓氧是可以改善腦微循環(huán)，提高氧分壓，促進(jìn)神經(jīng)元細(xì)胞能量代謝，我們推測(cè)，高壓氧可能是通過改善微波輻射后大鼠腦微循環(huán)，糾正腦能量代謝障礙而起作用的。為此，本部分研究采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)大鼠海馬線粒體多

9、種酶的活性，以及免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)蛋白的表達(dá)，對(duì)高壓氧可能的腦保護(hù)機(jī)制進(jìn)行初步探討。
　　方法:
　　1、二級(jí)雄性Wistar大鼠100只，隨機(jī)分為4組:正常對(duì)照組、HBO對(duì)照組、輻射組、HBO治療組，每組25只。采用30mW/cm2的微波對(duì)大鼠進(jìn)行全身均勻輻射，輻射時(shí)間為15min/天，共3天，輻射后次日給予1.6 ATA高壓氧治療，每日1次，連續(xù)14天。
　　2、分別于輻射后6h、7d

10、、14d、21 d稱量大鼠體重，每組5只，經(jīng)腹腔注射1％戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉后，直接斷頭活殺，取其腦組織，分離其海馬組織。
　　3、按海馬組織重量(g)∶體積(ml)=1∶9的比例加入9倍體積的生理鹽水，超聲粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎制成10％制備海馬組織勻漿。
　　4、考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定海馬組織蛋白含量。
　　5、酶聯(lián)免疫法測(cè)定海馬組織中乳酸脫氫酶(LDH)、Na+-K+-ATP酶、單胺氧化酶(MAO)活性的變化。<

11、br>　　6、于輻射后6h、7d、14d和21d活殺大鼠，取其腦組織，分離其海馬組織，制成石蠟切片，免疫組織化學(xué)染色觀察各組大鼠海馬低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)的表達(dá);采用Image-Pro Plus圖像分析軟件，分別計(jì)算各組海馬相同面積內(nèi)累積光密度值(IOD)。
　　7、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:本實(shí)驗(yàn)計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對(duì)各組間數(shù)據(jù)比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析進(jìn)行比較，按α=0.05檢驗(yàn)水平，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

12、>　　結(jié)果:
　　1、微波輻射后6h，各組間大鼠海馬組織LDH活性無明顯差異。輻射后7d-21d，輻射組LDH活性明顯升高，與其它各組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)，隨著時(shí)間變化，呈現(xiàn)先逐漸升高后降低的變化趨勢(shì)。HBO治療組在輻射后第7d LDH活性有升高趨勢(shì)，但與正常對(duì)照組無明顯差異(p＞0.05)，明顯低于輻射組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)。輻射后第14d，HBO治療組LDH活性仍呈升高趨勢(shì)，與正常對(duì)照組相比差異

13、有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)，但低于輻射組(p＜0.05)。至第21d，HBO治療組LDH活性基本恢復(fù)正常。HBO對(duì)照組在所有時(shí)間點(diǎn)，LDH活性未見明顯升高，與正常對(duì)照組無顯著性差異(p＞0.05)。
　　2、輻射后6h，各組別Na+-K+-ATP酶活性變化不大，無明顯差異。輻射組于輻射后7d-14d，Na+-K+-ATP酶活性明顯降低，與其它各組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)，至輻射后第21d，其活性呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，但仍低

14、于正常水平。HBO治療組在Na+-K+-ATP酶活性在所有時(shí)間點(diǎn)均無明顯下降，與正常對(duì)照組相比，差異無顯著性(p＞0.05)。
　　3、輻射組MAO活性在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)明顯升高，與正常對(duì)照組相比，差異有顯著性(p＜0.05)，在7d-21d與HBO治療組對(duì)比，差異有顯著性(p＜0.05)，且在第21d時(shí)仍未恢復(fù)正常。HBO治療組在在7d-21d，MAO活性基本恢復(fù)正常，與正常對(duì)照組相比，無明顯差異(p＞0.05)，但顯著低于輻射組(p

15、＜0.05)。
　　4、光鏡下觀察大鼠海馬免疫組織化學(xué)染色HIF-1α的表達(dá)，陽性細(xì)胞表現(xiàn)為出現(xiàn)明顯的棕黃色或黃褐色顆粒。正常對(duì)照組和HBO對(duì)照組在各時(shí)間點(diǎn)基本無HIF-1α的表達(dá)，輻射組和HBO治療組在輻射后6小時(shí)有即有表達(dá)，兩組IOD值高于正常對(duì)照組(p＜0.05)。至第7天，輻射組海馬神經(jīng)元大量表達(dá)HIF-1α，而HBO治療組只有少量表達(dá)，輻射組與HBO治療組對(duì)比，差異有顯著性(p＜0.05)，第14d-21d，兩組HIF-