創(chuàng)傷性腦損傷后HPA軸功能障礙發(fā)病機理及糖皮質(zhì)激素治療的基礎(chǔ)研究.pdf

1、背景：
　　糖皮質(zhì)激素(Glucocorticoids，GCs)在創(chuàng)傷性腦損傷(Traumatic BrainInjury，TBI)中的應(yīng)用，歷經(jīng)40多年漫長而曲折的過程，從以往大劑量GCs應(yīng)用的全面肯定到全面否定，再到現(xiàn)在應(yīng)激劑量GCs治療的初步開展，爭議與希望并存。究竟是否應(yīng)該并如何應(yīng)用GCs治療神經(jīng)損傷，至今仍未有明確的答案。近年來，TBI后下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA軸)的功能異常受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。深入研究TBI

2、后HPA軸功能障礙的發(fā)病機理，并探討GCs對其功能障礙的影響，同時掌握不同種類和劑量GCs對神經(jīng)損傷的作用，將為制定GCs合理的治療方案奠定基礎(chǔ)。
　　目的：
　　(1)研究不同種類和劑量的GCs，對TBI后空間學(xué)習(xí)能力和長時程逆行性記憶功能的影響，初步闡明TBI后GCs影響認(rèn)知功能障礙的病理生理基礎(chǔ)和發(fā)病機制。
　　(2)研究TBI后HPA軸功能的動態(tài)變化，了解其與急性期并發(fā)癥和預(yù)后的關(guān)系。
　　(3)觀察TB

3、I后急性期HPA軸的病理結(jié)構(gòu)改變，深入研究HPA軸功能障礙的發(fā)病機理。
　　(4)研究不同劑量GCs對HPA軸功能障礙和病理結(jié)構(gòu)改變的影響。初步闡明大劑量GCs增加TBI死亡率的可能原因，探索GCs在治療急性顱腦損傷與急性脊髓損傷中相反作用的機理。
　　(5)研究應(yīng)激劑量GCs對創(chuàng)傷區(qū)周圍腦組織血管新生及血腦屏障功能修復(fù)的影響，探討其在治療急性TBI中的神經(jīng)修復(fù)和保護作用。
　　方法：
　　(1)實驗1：實驗大鼠

4、隨機分成正常對照組、地塞米松(DXM)正常給藥組、甲基強的松龍(MP)正常給藥組、創(chuàng)傷對照組、小劑量DXM治療組、中等劑量DXM治療組、大劑量DXM治療組、小劑量MP治療組、中等劑量MP治療組和大劑量MP治療組。各組實驗大鼠于創(chuàng)傷后7天、14天進行Moms水迷宮空間記憶能力測試。于創(chuàng)傷后24小時、48小時、1周和2周，進行海馬免疫組化和細(xì)胞TUNEL染色。
　　(2)實驗2：實驗大鼠隨機分為正常對照組、假手術(shù)組、創(chuàng)傷對照組、生理鹽

5、水治療組、中等劑量地塞米松(DXM)治療組、大劑量DXM治療組。各組大鼠于創(chuàng)傷后第7天開始進行Morris水迷宮空間學(xué)習(xí)訓(xùn)練。于TBI后第7天，行海馬Golgi染色和Sholl分析。
　　(3)實驗3：實驗大鼠隨機分為TBI組和假手術(shù)對照組。利用免疫酶聯(lián)吸附法(ELISA法)檢測大鼠TBI前，TBI后3小時、6小時、12小時、1天、2天、3天、7天、14天外周血皮質(zhì)酮水平。
　　(4)實驗4：實驗大鼠隨機分為正常對照組、假手

6、術(shù)組和TBI組。大鼠在TBI前7天、TBI后7天和14天，進行電應(yīng)激刺激。利用ELISA法檢測大鼠電應(yīng)激刺激前后血清皮質(zhì)酮的動態(tài)變化。對死亡大鼠進行尸檢，了解TBI急性期并發(fā)癥的發(fā)生情況和死亡的可能原因。
　　(5)實驗5：實驗大鼠隨機分為正常對照組、甲基強的松龍(MP)正常給藥組、創(chuàng)傷對照組、小劑量MP治療組和大劑量MP治療組。各實驗組大鼠在TBI前7天、TBI后7天和14天，進行電應(yīng)激刺激。利用ELISA法檢測大鼠電應(yīng)激刺激前

7、后血清皮質(zhì)酮的動態(tài)變化。利用免疫組化、細(xì)胞TUNEL染色和透射電鏡等實驗技術(shù)，觀察HPA軸超微病理結(jié)構(gòu)改變。
　　(6)實驗6：實驗大鼠隨機分為正常對照組、創(chuàng)傷對照組、非創(chuàng)傷給藥組、TBI前應(yīng)激劑量GCs給藥組和TBI后應(yīng)激劑量GCs給藥組。各實驗組大鼠于傷后1天、3天、7天、14天，采用CD34/CD133雙標(biāo)記法，利用流式細(xì)胞儀檢測循環(huán)血中內(nèi)皮祖細(xì)胞(Endothelial Progenitor Cells，EPCs)的水平；

8、通過CD34免疫組化染色觀察損傷區(qū)周圍微血管密度；通過伊文氏藍(lán)示蹤技術(shù)，觀察損傷腦組織水腫程度和血腦屏障的功能改變。
　　結(jié)果：
　　(1)TBI早期應(yīng)用大劑量GCs治療會加重海馬CA1、CA2、CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，椎體細(xì)胞頂樹突和基底樹突的萎縮，分支的減少，導(dǎo)致神經(jīng)突觸網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的破壞，進而加重空間學(xué)習(xí)能力和長時程逆行性記憶障礙。但中小劑量GCs的應(yīng)用，不會加重上述病理結(jié)構(gòu)和神經(jīng)功能的改變。
　　(2)TBI會引起

9、下丘腦室旁核CRF細(xì)胞和腺垂體ACTH細(xì)胞凋亡，造成HPA軸的原發(fā)/繼發(fā)性損害和生理功能障礙，進而導(dǎo)致機體出現(xiàn)應(yīng)激不良和危重癥疾病相關(guān)皮質(zhì)類固醇不足(Critical Illness-Related Corticosteroid Insufficiency，CIRCI)。此時，當(dāng)機體再次遭遇應(yīng)激刺激(如：肺炎、胃潰瘍)時，HPA軸功能將出現(xiàn)衰竭，從而導(dǎo)致機體死亡。
　　(3)TBI后早期應(yīng)用大劑量GCs會促進下丘腦室旁核CRF細(xì)胞

10、和腺垂體ACTH細(xì)胞的凋亡，從而加重HPA軸的損傷和功能障礙，引起機體應(yīng)激不良和CIRCI的程度進一步加重。嚴(yán)重時可引起HPA軸功能的衰竭，增加TBI后的死亡率。中、小劑量GCs并不加重HPA軸的損傷和功能障礙。
　　(4)應(yīng)激劑量GCs可增加正常大鼠循環(huán)血中EPCs的數(shù)量，還可進一步提高創(chuàng)傷大鼠循環(huán)血中EPCs的水平，增加損傷區(qū)周圍新生微血管的密度，修復(fù)血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能，減輕腦水腫的嚴(yán)重程度。
　　結(jié)論：
　　(

11、1)TBI可引起下丘腦和垂體神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)凋亡，造成HPA軸的原發(fā)/繼發(fā)性損害，進而導(dǎo)致HPA軸的功能紊亂。
　　(2)TBI后HPA軸的功能紊亂與不良預(yù)后密切相關(guān)。此時，機體遭遇額外應(yīng)激刺激，HPA軸功能將出現(xiàn)衰竭，導(dǎo)致機體出現(xiàn)應(yīng)激不良和CIRCI，最終導(dǎo)致死亡。
　　(3)TBI后早期大劑量應(yīng)用糖皮質(zhì)激素，可以加重HPA軸的損傷和功能紊亂，使機體難以應(yīng)對額外應(yīng)激刺激，導(dǎo)致死亡率的增加。同時還可以促進海馬神經(jīng)元突觸網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的