高壓氧預適應對大鼠高原顱腦損傷影響的實驗研究.pdf

1、背景及目的： 預適應是指預先給予機體某種刺激可以使機體產(chǎn)生對有害因素的耐受性或適應性。以往的研究發(fā)現(xiàn)，缺血預適應和藥理性預適應對機體組織器官的缺血性損傷有較好的保護作用，但是缺血預適應存在的倫理道德問題以及藥理性預適應存在的毒副作用問題限制了其在臨床應用，而高壓氧(Hyperbaric oxygen，HBO)因為其應用方便而副作用少有可能也被作為一種干預因素用于預適應的研究。本研究利用模擬急進高原大鼠顱腦打擊傷模型，初步探討了高

2、壓氧預適應對實驗性高原顱腦損傷的作用。 方法： 1．126只成年雄性SD大鼠隨機分為三組，平原組(n=42)、高原組(n=42)和高壓氧預適應組(n=42)，每組又分為假手術(shù)對照組(n=21)和致傷組(n=21)，各假手術(shù)對照組只開骨窗不行顱腦打擊，平原致傷組直接按改進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，而高壓氧預適應致傷組則先在高壓氧艙內(nèi)行高壓氧預適應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)測血常規(guī)、血氣分析及血糖，采用Longa評分法進行大鼠神經(jīng)功能缺損評分，應用Moor DRT4型激光多普勒血流測定儀(Laser doppler flowmetry，LDF)和LIXCOXCMP型組織氧分壓監(jiān)測儀(Tissue oxygen pressure monitor，TOPM)分別監(jiān)測局部腦血流(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干濕重法測量腦皮層和腦干組織含水量，通過光鏡及透射電鏡(Transmission electronic microscope，TEM)觀察大鼠顱腦打擊傷后的病理形態(tài)學變化。 4．應用免疫組織化學方法(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)的表達變化情況。 結(jié)果： 1.平原致傷組、高原致傷組和高壓氧預適應致傷組之間血常規(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)和血氣分析PH(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，高壓氧預適應致傷組(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)功能缺損評分最高(1.57±0.53)，高壓氧預適應致傷組次之(0.71±0.49)，平原致傷組最低(0.5

7、7±0.79)；與相應假手術(shù)對照組相比各致傷組rCBF均非常顯著降低(P<0.01)，與平原致傷組(109.82±3.26)和高壓氧預適應致傷組(109.54±3.01)相比，高原致傷組rCBF(105.23±2.1)下降明顯(P<0.05)：與相應假手術(shù)對照組相比，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)和高壓氧預適應致傷組(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假手術(shù)對照組顯著升高(P<0.01)，高原致傷組分別與平原致傷組和高壓氧預適應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)對照組腦組織形態(tài)、結(jié)構(gòu)正常，高原致傷組可

9、見大片細胞壞死，神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞明顯減少，間質(zhì)高度水腫，可見點片狀出血，高壓氧預適應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)對照組腦組織超微結(jié)構(gòu)正常，高原致傷組可見神經(jīng)元線粒體明顯腫脹，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)呈空泡狀，數(shù)量減少，毛細血管周圍間隙明顯擴大，管腔受壓，紅細胞淤積，基膜膜性結(jié)構(gòu)破壞斷裂，血管周圍可見紅細胞滲出，高壓氧預適應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MMP-9染色在各假手術(shù)對照組大鼠雙側(cè)腦

10、組織見少量散在陽性表達或不表達，致傷后表達明顯增多，其中高原組分別與平原組和高壓氧預適應組相比MMP-9陽性細胞數(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)對照組均可見表達，其中高原組分別與平原組和高壓氧預適應組相比NGB陽性細胞數(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

11、假手術(shù)對照組相比表達均非常顯著減少(P<0.01)，而各致傷組之間NGB陽性細胞數(shù)(52.08±4.73，54.25±3.78和57.50±3.71)沒有顯著的差異(P>0.05)。 結(jié)論： 1．本實驗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，相當于海拔4000m高原)內(nèi)3天后采用改進Feeney落體撞擊法可以成功建立急進高原環(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)功能缺損評分明顯上升，組織病理損傷明顯加重，提示高原顱腦損傷傷情比平原明顯加重。 3．高壓氧預適應致傷組與高原致傷組相比，神經(jīng)功能缺損評分明顯下降，腦皮層及腦干組織含水量明顯降低，組織病理損傷亦明顯減輕，提示高壓氧預適應對高原顱腦損傷動物具有保護作用，可以減輕傷情，改善預后。 4．高壓氧預適應致傷組與高原致傷組相比，MMP-9表達明顯減少，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