重型顱腦傷腦干呼吸中樞(PreBotC)代謝譜改變與呼吸功能的關(guān)系.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，創(chuàng)傷性腦損傷每年導(dǎo)致數(shù)百萬的人死亡和致殘，一直是威脅人類健康的重要問題。腦干呼吸功能障礙不能得到確切治療是重型顱腦傷主要死亡原因。pre-Botzinger復(fù)合體作為呼吸節(jié)律起搏點(diǎn)，為進(jìn)一步揭示腦干呼吸功能提供了解剖學(xué)依據(jù)。代謝組學(xué)技術(shù)是一種研究小分子代謝物質(zhì)的系統(tǒng)生物學(xué)方法，與蛋白組學(xué)比較更注重疾病病理變化的即時(shí)表型，表現(xiàn)出其動(dòng)態(tài)變化的過程。本課題以大鼠重型腦傷后腦干呼吸中樞preBotC為研究對象，應(yīng)用代謝組

2、學(xué)技術(shù)——HNMR技術(shù)從系統(tǒng)學(xué)角度研究重型腦損傷后腦干呼吸中樞preBotC代謝譜的改變，并對差異代謝產(chǎn)物進(jìn)行功能分析，從代謝水平探索腦干呼吸中樞preBotC中與呼吸相關(guān)的小分子物質(zhì)，為進(jìn)一步研究治療創(chuàng)傷后呼吸功能不全提供可能的靶標(biāo)。
　　 一、大鼠重型腦損傷合并呼吸功能不全模型的建立及腦干呼吸中樞(PreBotC)的定位
　　 目的：研究大鼠重型腦損傷合并呼吸功能不全動(dòng)物模型的制備方法，探討腦干呼吸中樞(preBot

3、C)的定位方法，為進(jìn)一步研究重型顱腦創(chuàng)傷合并呼吸功能不全提供模型基礎(chǔ)，為腦于呼吸中樞(preBotC)的取材提供方法學(xué)依據(jù)。
　　 方法：利用液壓致傷裝置對雄性SD大鼠致傷，制備重型腦傷模型(峰壓力2.7-2.8atm)，根據(jù)傷后1h血?dú)夥治龊Y選合并呼吸功能不全組(簡稱實(shí)驗(yàn)組)。通過舌下神經(jīng)解剖平面定位preBotC，再通過其特異性NK-1免疫組化染色，精確定位其在舌下神經(jīng)平面的具體位置。
　　 結(jié)果：大鼠致傷后均出現(xiàn)呼

4、吸慢、血壓低、心率慢等腦干抑制現(xiàn)象，以呼吸變化最為顯著。所有動(dòng)物傷后均立即出現(xiàn)短暫呼吸暫停，持續(xù)時(shí)間由1-10分鐘不等。動(dòng)物呼吸機(jī)輔助呼吸后，80.0％(36/40)大鼠能恢復(fù)自主呼吸但不規(guī)則，并最終有33只動(dòng)物(82.5％)符合血?dú)夥治鰳?biāo)準(zhǔn)納入重型腦傷合并呼吸功能不全組(簡稱‘實(shí)驗(yàn)組’)。
　　 結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)成功地建立了大鼠重型腦損傷合并呼吸功能不全模型，該模型穩(wěn)定性好、重復(fù)性好，呼吸變化明顯，致傷動(dòng)物通過及時(shí)有效的輔助呼吸可

5、存活2小時(shí)以上。以舌下神經(jīng)為解剖定位標(biāo)志，成功制備了包含在舌下神經(jīng)在內(nèi)的preBotC組織切片，并以NK-1免疫組化的方法精確定位了腦干呼吸中樞preBotC。
　　 二、核磁共振光譜技術(shù)對大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜研究
　　 目的：探討大鼠重型腦損傷后preBotC差異代謝譜的建立方法，建立大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜，為大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜與呼吸功能的關(guān)系提供研究基礎(chǔ)。<

6、br>　　 方法：用核磁共振光譜技術(shù)對preBotC組織標(biāo)本進(jìn)行代謝組學(xué)研究，得到的光譜數(shù)據(jù)配合統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。
　　 結(jié)果：經(jīng)HNMR代謝組學(xué)技術(shù)分析得到重型腦傷preBotC差異代謝產(chǎn)物共有10種，其中明顯增高的有7個(gè)，分別為甘氨酸，γ-氨基丁酸，?；撬幔樗猁}，肌酸，磷酸肌酸，天冬氨酸等氨基酸，明顯降低的有異亮氨酸等3個(gè)氨基酸，主要參與腦組織能量代謝，氧化損傷，抑制和興奮中樞神經(jīng)等病理生理學(xué)變化。
　　 結(jié)論：

7、經(jīng)分析重型腦傷腦干呼吸中樞(preBotC)組織的差異代謝譜發(fā)現(xiàn)：甘氨酸，γ-氨基丁酸，?；撬?，乳酸鹽，肌酸，磷酸肌酸，天冬氨酸，相對濃度升高，異亮氨酸相對濃度降低。這些變化可能與創(chuàng)傷有關(guān)。質(zhì)子核磁共振波譜的穩(wěn)定性和重復(fù)性較好；所需組織量少，更適合呼吸中樞，下丘腦等關(guān)鍵神經(jīng)核團(tuán)部位的研究；對樣本的操作少，最接近原始狀態(tài)。
　　 三、大鼠重型腦傷腦干呼吸中樞(preBotC)差異代謝譜及其與呼吸功能的關(guān)系
　　 目的：探討

8、大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜與呼吸功能改變的關(guān)系，建立與呼吸相關(guān)的差異代謝譜，為進(jìn)一步的治療提供新的靶點(diǎn)。
　　 方法：核磁共振光譜技術(shù)對重型腦損傷合并呼吸功能不全腦干(preBotC)組織標(biāo)本進(jìn)行代謝組學(xué)研究，得到的光譜數(shù)據(jù)配合統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。
　　 結(jié)果：經(jīng)HNMR代謝組學(xué)技術(shù)分析得到腦干呼吸中樞(preBotC)與呼吸節(jié)律差異相關(guān)代謝產(chǎn)物共8種，與呼吸加快組相比，呼吸頻率減低組的代謝產(chǎn)物中明顯增高的有