抗抑郁藥物對(duì)實(shí)驗(yàn)性腦損傷大鼠的保護(hù)作用及機(jī)制研究.pdf

1、背景：
　　創(chuàng)傷性顱腦損傷（Traumatic brain injury,TBI）于全球范圍內(nèi)都是45歲以下年輕人群首要致死和致殘病因，TBI后最容易被臨床醫(yī)生所忽視的是精神情感障礙。外傷后抑郁（Post-trauma Depression）作為腦外傷后最常見的神經(jīng)精神后遺癥，目前發(fā)生機(jī)制尚不明確，也沒有療效明確的治療手段。
　　在獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制、認(rèn)知、喚醒等方面發(fā)揮著重要作用的多巴胺（Dopamine，DA）被認(rèn)為在抑郁癥的發(fā)生

2、過程中扮演著關(guān)鍵角色。TBI所造成的繼發(fā)性腦損傷可能破壞黑質(zhì)-紋狀體通路（Nigrostriatial Pathway），阻礙多巴胺能神經(jīng)元轉(zhuǎn)運(yùn)分泌的功能，從而影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)多巴胺系統(tǒng)的功能。我們推斷 TBI后抑郁的發(fā)生和腦內(nèi)黑質(zhì)-紋狀體通路穩(wěn)態(tài)的破壞密切相關(guān)。金剛烷胺，作為臨床上應(yīng)用于帕金森病（Parkinson’s disease，PD)的藥物，具有增加多巴胺生成和抑制多巴胺重?cái)z取的作用。近年來，金剛烷胺應(yīng)用于TBI后意識(shí)、認(rèn)知、

3、運(yùn)動(dòng)等功能恢復(fù)中的作用引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。上述證據(jù)提示金剛烷胺可能成為TBI后有效的抗抑郁藥物。
　　腦出血(intracerebral hemorrhage，ICH)作為死殘率極高的突發(fā)性疾病，迄今尚無有效的干預(yù)策略和治療手段。ICH造成的局部血腫不僅可以對(duì)出血周圍腦組織造成直接的應(yīng)力壓迫效應(yīng)，而且在數(shù)小時(shí)到數(shù)天內(nèi)引發(fā)繼發(fā)性腦損傷（secondary brain injury）。大量的證據(jù)顯示繼發(fā)性腦損傷可能造成遲發(fā)性神經(jīng)功

4、能缺損（delayed neurological deficit），血腦屏障（Blood Brain Barrier，BBB）的破壞及白質(zhì)纖維束的斷裂，而針對(duì)繼發(fā)性腦損傷的治療是有一定的治療時(shí)間窗。目前探索針對(duì)早期腦損傷（early brain injury，EBI）有保護(hù)作用的治療手段顯得格外的關(guān)鍵。
　　亞低溫治療作為一種綜合治療手段，已經(jīng)用于多項(xiàng)臨床轉(zhuǎn)化。但最近三項(xiàng)關(guān)于物理性亞低溫治療腦外傷的多中心隨機(jī)臨床試驗(yàn)結(jié)果都宣告失敗

5、，這可能和物理降溫屬于外源性體溫調(diào)節(jié)導(dǎo)致的寒顫引發(fā)應(yīng)激反應(yīng)，激活交感神經(jīng)，釋放兒茶酚胺，減少局部腦供血量相關(guān)。8-OH-DPAT,藥理作用和選擇性五羥色胺再攝取抑制劑類抗抑郁藥物（Selective Serotonin Reuptake Inhibitor，SSRI）所類似，神經(jīng)保護(hù)作用逐漸被研究者們所認(rèn)識(shí)。化學(xué)性降溫作用于內(nèi)源性體溫調(diào)整系統(tǒng)，直接作用于下丘腦視前區(qū)-下丘腦前部（preoptic anterior hypothalamu

6、s,PO/AH），較物理性降溫的降溫過程更符合生理過程。
　　第一部分、腦外傷后抑郁發(fā)生機(jī)制及干預(yù)
　　目的：
　　研究腦外傷后腦內(nèi)多巴胺水平對(duì)外傷后抑郁發(fā)生的影響，并探究金剛烷胺對(duì)外傷后抑郁樣行為的治療效果
　　材料和方法：
　　1、健康成年雄性SD大鼠296只，隨機(jī)分為4組：假手術(shù)組、TBI組、金剛烷胺低劑量治療組和金剛烷胺高劑量治療組。治療組術(shù)后1小時(shí)第1次腹腔注射，之后每8小時(shí)給藥1次，高劑量組每日

7、注射金剛烷胺135mg/kg，低劑量組每日注射45mg/kg，Sham組和TBI組動(dòng)物予以等量生理鹽水作為對(duì)照。
　　2、TBI后7d，14d，28d完成頭顱磁共振成像，觀察動(dòng)物腦挫傷程度。
　　3、TBI后3d，7d，14d，28d進(jìn)行行為學(xué)實(shí)驗(yàn)（蔗糖攝取，曠場(chǎng)試驗(yàn)，強(qiáng)迫游泳），評(píng)估動(dòng)物TBI后抑郁樣行為。
　　4、4％多聚甲醛灌注后取腦組織，固定脫水后，完成HE染色，F(xiàn)luoro-Jade C染色觀察TBI后神經(jīng)元

8、形態(tài)。
　　5、Western Blot法定量檢測(cè)TBI后中腦黑質(zhì)區(qū)tyrosine hydroxylase(TH)活性。
　　6、免疫熒光技術(shù)觀察中腦黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元TBI后凋亡。
　　7、高效液相色譜-電化學(xué)法檢測(cè)TBI后3h，6h，12h，24h，3d，7d，14d，28d傷側(cè)大腦紋狀體多巴胺及其代謝產(chǎn)物（DOPAC和HVA）含量。
　　結(jié)果：
　　1、TBI后7d，14d，28d，TBI組、TB

9、I+A45組和TBI+A135組各組組間動(dòng)物腦挫傷體積無明顯差異。
　　2、與Sham組相比，TBI組于傷后3d，7d，14d，28d抑郁樣行為顯著增加，而金剛烷胺治療有效地改善了各個(gè)時(shí)間點(diǎn)動(dòng)物呈現(xiàn)出的抑郁樣行為。
　　3、HE染色顯示TBI7d各組紋狀體病理形態(tài)無明顯差異。FJC染色顯示手術(shù)后7d，TBI組紋狀體和中腦黑質(zhì)神經(jīng)元大量變性，而金剛烷胺治療有效地減少了中腦黑質(zhì)神經(jīng)元變性但對(duì)紋狀體神經(jīng)元變性無顯著性治療效果。

10、r>　　4、WesternBlot結(jié)果提示：TBI組較Sham組動(dòng)物中腦黑質(zhì)區(qū)TH表達(dá)量明顯下調(diào)（P＜0.05），金剛烷胺治療有效地逆轉(zhuǎn)了TH的下調(diào)趨勢(shì)。
　　5、中腦黑質(zhì)區(qū)免疫熒光染色顯示：TBI組大量的多巴胺能神經(jīng)元發(fā)生凋亡，而金剛烷胺治療組多巴胺神經(jīng)元凋亡被有效的抑制了。
　　6、TBI后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)大腦紋狀體經(jīng)高效液相色譜-電化學(xué)法測(cè)定多巴胺及其代謝產(chǎn)物（DOPAC和HVA）提示：TBI后3h，多巴胺能神經(jīng)遞質(zhì)有一過性

11、的升高，而在亞急性期及慢性期都呈現(xiàn)持續(xù)性下降趨勢(shì)，只在14d有過反彈性的增高。慢性金剛烷胺的治療可以有效地逆轉(zhuǎn)這種下降趨勢(shì)。
　　結(jié)論：
　　1、實(shí)驗(yàn)性TBI動(dòng)物在傷后不同時(shí)間點(diǎn)呈現(xiàn)出不同程度的抑郁樣行為，金剛烷胺治療有效地改善了TBI所致的抑郁樣行為。
　　2、TBI后直接作用的紋狀體區(qū)，HE染色顯示：大量的神經(jīng)元壞死，細(xì)胞間水腫明顯，F(xiàn)JC染色證明大范圍地出現(xiàn)神經(jīng)元變性。金剛烷胺治療組紋狀體病理形態(tài)和TBI組無顯著

12、性差異。
　　3、TBI后，動(dòng)物中腦黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元變性凋亡明顯，同時(shí)中腦黑質(zhì)TH活性明顯下調(diào)。予以金剛烷胺治療后，中腦黑質(zhì)變性及凋亡的多巴胺能神經(jīng)元明顯減少，TH的活性顯著上調(diào)。
　　4、高效液相色譜-電化學(xué)法結(jié)果顯示：TBI動(dòng)物紋狀體內(nèi)多巴胺及其代謝產(chǎn)物含量呈下降趨勢(shì)，而金剛烷胺治療可以逆轉(zhuǎn)TBI后紋狀體多巴胺水平的降低。
　　第二部分、化學(xué)降溫劑對(duì)腦出血早期腦保護(hù)研究
　　目的：
　　本課題旨在8

13、-OH-DPAT發(fā)揮的降溫作用對(duì)ICH后EBI及BBB的破壞是否具有保護(hù)作用，并比較化學(xué)性降溫劑和物理性亞低溫治療對(duì)ICH動(dòng)物的腦保護(hù)效果。
　　材料和方法：
　　1、健康成年雄性SD大鼠207只，隨機(jī)分為假手術(shù)組（Sham）、腦出血組（ICH）、8-OH-DPAT治療組（DPAT）、物理性亞低溫治療組（HYPO）。DPAT組術(shù)后6小時(shí)完成第1次腹腔給藥，之后每天腹腔注射8-OH-DPAT（1mg/kg）。HYPO組于術(shù)后6

14、小時(shí)開始亞低溫治療,每日治療12小時(shí)。Sham組和ICH組動(dòng)物予以等量生理鹽水作為對(duì)照。
　　2、ICH后24h，72h進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分和轉(zhuǎn)桿試驗(yàn)，觀察運(yùn)動(dòng)功能缺損。
　　3、傷后7d進(jìn)行Morris水迷宮試驗(yàn)，評(píng)估動(dòng)物ICH后學(xué)習(xí)記憶能力。
　　4、ICH后6h，12h，24h，72h分別測(cè)量核心體溫和顱腦體表溫度。
　　5、術(shù)后72h電鏡觀察海馬區(qū)神經(jīng)元亞顯微形態(tài)和結(jié)構(gòu)。
　　6、ICH后24h，72h

15、分別測(cè)量動(dòng)物腦水含量及BBB通透性。
　　7、ICH后72h，應(yīng)用Western Blot法檢測(cè)出血灶周圍IL-1β及TNF-α表達(dá)量。
　　結(jié)果：
　　1、大鼠ICH模型可在早期造成神經(jīng)功能和學(xué)習(xí)記憶障礙，伴隨腦溫局部性升高。
　　2、自體血注射模型引起顯著的急性腦水腫和BBB破壞，伴隨海馬神經(jīng)元大量變性壞死，出血周圍炎癥因子表達(dá)增加。
　　3、物理性亞低溫治療一定程度上改善了ICH造成的神經(jīng)功能和學(xué)習(xí)記

16、憶能力缺損，保護(hù)海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞免于變性壞死，但對(duì)ICH造成的早期BBB破壞的保護(hù)效果不明確。
　　4、8-OH-DPAT治療對(duì)ICH后腦溫升高的調(diào)節(jié)過程平緩且持續(xù)，可以有效地減輕ICH后動(dòng)物神經(jīng)功能和學(xué)習(xí)記憶能力的損傷，保護(hù)了ICH造成的BBB通透性增加，減少了血腫周圍炎癥因子的表達(dá)。
　　結(jié)論：
　　1、大鼠ICH模型在損傷早期可造成腦溫升高，同時(shí)引起神經(jīng)功能缺損和學(xué)習(xí)記憶能力降低，伴隨BBB的破壞和海馬區(qū)神經(jīng)元壞死