高壓氧預(yù)適應(yīng)對(duì)大鼠高原顱腦損傷影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景及目的： 預(yù)適應(yīng)是指預(yù)先給予機(jī)體某種刺激可以使機(jī)體產(chǎn)生對(duì)有害因素的耐受性或適應(yīng)性。以往的研究發(fā)現(xiàn)，缺血預(yù)適應(yīng)和藥理性預(yù)適應(yīng)對(duì)機(jī)體組織器官的缺血性損傷有較好的保護(hù)作用，但是缺血預(yù)適應(yīng)存在的倫理道德問(wèn)題以及藥理性預(yù)適應(yīng)存在的毒副作用問(wèn)題限制了其在臨床應(yīng)用，而高壓氧(Hyperbaric oxygen，HBO)因?yàn)槠鋺?yīng)用方便而副作用少有可能也被作為一種干預(yù)因素用于預(yù)適應(yīng)的研究。本研究利用模擬急進(jìn)高原大鼠顱腦打擊傷模型，初步探討了高

2、壓氧預(yù)適應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)性高原顱腦損傷的作用。 方法： 1．126只成年雄性SD大鼠隨機(jī)分為三組，平原組(n=42)、高原組(n=42)和高壓氧預(yù)適應(yīng)組(n=42)，每組又分為假手術(shù)對(duì)照組(n=21)和致傷組(n=21)，各假手術(shù)對(duì)照組只開(kāi)骨窗不行顱腦打擊，平原致傷組直接按改進(jìn)Feeney落體撞擊法制作顱腦打擊傷模型，高原致傷組在低壓氧艙內(nèi)模擬高原環(huán)境3天后制作顱腦打擊傷模型，而高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組則先在高壓氧艙內(nèi)行高壓氧預(yù)適應(yīng)5

3、天再在低壓氧艙內(nèi)模擬高原環(huán)境3天再制作顱腦打擊傷模型。 2．監(jiān)測(cè)血常規(guī)、血?dú)夥治黾把?，采用Longa評(píng)分法進(jìn)行大鼠神經(jīng)功能缺損評(píng)分，應(yīng)用Moor DRT4型激光多普勒血流測(cè)定儀(Laser doppler flowmetry，LDF)和LIXCOXCMP型組織氧分壓監(jiān)測(cè)儀(Tissue oxygen pressure monitor，TOPM)分別監(jiān)測(cè)局部腦血流(regional cerebral blood flow，rCB

4、F)和腦組織氧分壓(Pressure of brain tissueoxygen，Pbto<,2>)變化。 3．采用Elliot干濕重法測(cè)量腦皮層和腦干組織含水量，通過(guò)光鏡及透射電鏡(Transmission electronic microscope，TEM)觀察大鼠顱腦打擊傷后的病理形態(tài)學(xué)變化。 4．應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法(Immunohistochemistry，IHC)觀察腦內(nèi)蛋白基質(zhì)金屬蛋白酶-9(Matrix

5、metalloproteinase-9，MMP-9)和腦紅蛋白(Neuroglobin，NGB)的表達(dá)變化情況。 結(jié)果： 1.平原致傷組、高原致傷組和高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組之間血常規(guī)RBC(6.1±1.4，7.2±1.1和7.3±0.6)、HB(117±10.6，135±12.5和137±8.2)和血?dú)夥治鯬H(7.37±0.01，7.35±0.03和7.32±0.07)、PCO<,2>(45.8±3.1，46.0±7.0和

6、42.2±4.9)均無(wú)顯著的差別(P>0.05)；PO<,2>高原致傷組(73±9.4)較平原致傷組(90±12.5)明顯下降(P<0.05)；與平原致傷組血糖(14.64±3.85)相比，高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組(7.72±2.21)和高原致傷組(8.35±2.70)明顯下降(P<0.01和P<0.05)。 2.高原致傷組神經(jīng)功能缺損評(píng)分最高(1.57±0.53)，高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組次之(0.71±0.49)，平原致傷組最低(0.5

7、7±0.79)；與相應(yīng)假手術(shù)對(duì)照組相比各致傷組rCBF均非常顯著降低(P<0.01)，與平原致傷組(109.82±3.26)和高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組(109.54±3.01)相比，高原致傷組rCBF(105.23±2.1)下降明顯(P<0.05)：與相應(yīng)假手術(shù)對(duì)照組相比，各致傷組Pbto2均顯著降低(P<0.01)，高原致傷組Pbto<,2>(13.25±1.11)較平原致傷組(15.13±1.16)和高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組(14.89±1.1

8、2)顯著下降(P<0.05)。 3.各致傷組腦皮層及腦干組織含水量均較相應(yīng)假手術(shù)對(duì)照組顯著升高(P<0.01)，高原致傷組分別與平原致傷組和高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組相比腦皮層組織含水量(86.24±0.52，84.44±0.18和84.60±0.37)和腦干組織含水量(80.78±0.42，77.82±0.29和78.21±1.18)均非常顯著升高(P<0.01)。 4.光鏡顯示各假手術(shù)對(duì)照組腦組織形態(tài)、結(jié)構(gòu)正常，高原致傷組可

9、見(jiàn)大片細(xì)胞壞死，神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞明顯減少，間質(zhì)高度水腫，可見(jiàn)點(diǎn)片狀出血，高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組和平原致傷組損傷較高原致傷組減輕；電鏡顯示各假手術(shù)對(duì)照組腦組織超微結(jié)構(gòu)正常，高原致傷組可見(jiàn)神經(jīng)元線粒體明顯腫脹，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)呈空泡狀，數(shù)量減少，毛細(xì)血管周?chē)g隙明顯擴(kuò)大，管腔受壓，紅細(xì)胞淤積，基膜膜性結(jié)構(gòu)破壞斷裂，血管周?chē)梢?jiàn)紅細(xì)胞滲出，高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組和平原致傷組損傷較高原致傷組減輕。 5.免疫組織化學(xué)MMP-9染色在各假手術(shù)對(duì)照組大鼠雙側(cè)腦

10、組織見(jiàn)少量散在陽(yáng)性表達(dá)或不表達(dá)，致傷后表達(dá)明顯增多，其中高原組分別與平原組和高壓氧預(yù)適應(yīng)組相比MMP-9陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)(92.25±8.85，67.33±6.42和74.42±6.27)均非常顯著升高(P<0.01)。NGB染色在各假手術(shù)對(duì)照組均可見(jiàn)表達(dá)，其中高原組分別與平原組和高壓氧預(yù)適應(yīng)組相比NGB陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)(72.58±2.67，67.00±3.41和68.50±1.41)顯著增多(P<0.01和P<0.05)；致傷后，各致傷組與相應(yīng)

11、假手術(shù)對(duì)照組相比表達(dá)均非常顯著減少(P<0.01)，而各致傷組之間NGB陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)(52.08±4.73，54.25±3.78和57.50±3.71)沒(méi)有顯著的差異(P>0.05)。 結(jié)論： 1．本實(shí)驗(yàn)條件下低壓氧艙能成功模擬海拔4000米高原環(huán)境，大鼠置于低壓氧艙(艙內(nèi)壓力維持在61.6Kpa，相當(dāng)于海拔4000m高原)內(nèi)3天后采用改進(jìn)Feeney落體撞擊法可以成功建立急進(jìn)高原環(huán)境大鼠顱腦打擊傷模型。 2．高原

12、致傷組與平原致傷組相比，神經(jīng)功能缺損評(píng)分明顯上升，組織病理?yè)p傷明顯加重，提示高原顱腦損傷傷情比平原明顯加重。 3．高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組與高原致傷組相比，神經(jīng)功能缺損評(píng)分明顯下降，腦皮層及腦干組織含水量明顯降低，組織病理?yè)p傷亦明顯減輕，提示高壓氧預(yù)適應(yīng)對(duì)高原顱腦損傷動(dòng)物具有保護(hù)作用，可以減輕傷情，改善預(yù)后。 4．高壓氧預(yù)適應(yīng)致傷組與高原致傷組相比，MMP-9表達(dá)明顯減少，血腦屏障的損傷明顯減輕，腦皮層及腦干組織含水量亦明顯降