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第一部分3日龄新生大鼠脑白质损伤模型建立的研究目的:通过给3日龄新生大鼠腹腔内注射脂多糖及联合缺氧缺血途径制造新生鼠脑白质损伤(white matter damage,WMD)模型,探讨早产儿脑白质损伤动物模型的建模方法。方法:将3日龄Sprague-Dawley(SD)新生大鼠96只随机分为4组,分别为NS组(n=24)、LPS组(n=24)、NS+HI组(n=24)、LPS+HI组(n=24)。NS组腹腔内注射生理盐水(0.05mg/kg)后不做任何处理;LPS组腹腔内注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)(0.05mg/kg)后不进行缺氧缺血(Hypoxia-Ischemia,HI)处理;NS+HI组腹腔内注射等量生理盐水3小时候后,结扎其右侧劲总动脉后置于低氧箱中(8%氧气+92%氮气混合气体)1小时;LPS+HI组腹腔注射LPS(0.05mg/kg)3小时后结扎其右侧劲总动脉后置于低氧箱中(8%氧气+92%氮气混合气体)1小时。上述四组分别于处理后0h、24h、48h、72h各取6只新生鼠行多聚甲醛灌注,取右侧脑室周围脑白质组织,进行脑组织HE染色、TUNEL检测细胞凋亡,明确新生大鼠脑白质损伤情况。结果:(1)HE染色脑组织病理变化:NS组脑组织结构未见细胞坏死;LPS组和NS+HI组大鼠脑组织未见明显的细胞坏死;LPS+HI组新生鼠脑室周围脑白质组织结构疏松化,细胞结构排列紊乱,可见细胞发生核固缩,可见核碎裂。(2)TUNEL染色细胞凋亡变化:NS组几乎无细胞凋亡,LPS组和NS+HI组无明显细胞凋亡;LPS+HI组48h细胞凋亡明显,72h细胞凋亡达高峰。结论:(1)单独腹腔注射小剂量脂多糖或短时间缺氧缺血不能造成新生大鼠脑白质损伤。(2)脂多糖联合缺氧缺血可成功建立新生大鼠脑白质损伤模型。第二部分氙气对新生大鼠脑白质损伤脑组织microRNA-210和HIF-1α表达的影响目的:对3日龄脑白质损伤新生大鼠给予氙气(Xenon,Xe)干预,通过检测脑组织内microRNA-210(mi R-210)及缺氧诱导因子1α(hypoxia induced factor 1α,HIF-1α)表达水平,探讨氙气治疗新生大鼠脑白质损伤的分子基础及神经保护作用机制。方法:将3日龄Sprague-Dawley(SD)新生大鼠120只随机分为3组,分别为NS组(n=24)、LPS+HI组(n=24)、LPS+HI+Xe组(n=72)。NS组腹腔内注射等量生理盐水后不做任何处理;LPS+HI组给予腹腔注射LPS(0.05mg/kg)3小时后结扎其右侧劲总动脉后置于低氧箱中(8%氧气+92%氮气混合气体)1小时,不进行氙气干预。LPS+HI+Xe组给予腹腔注射LPS(0.05mg/kg)3小时后结扎其右侧颈总动脉,置于低氧环境中(8%氧气+92%氮气混合气体)1小时后,随机分成LPS+HI+Xe1组LPS+HI+Xe2组和LPS+HI+Xe3组(每组n=24)。分别于建模后0h、2h和5h开始给予氙气吸入(50%氙气+30%氧气+20%氮气)3h。各组大鼠分别于上述处理后0h、24h、48h、72h各取6只新生鼠给予4%多聚甲醛灌注取脑,右侧脑室周围白质组织行HE染色、TUNEL检测细胞凋亡、实时荧光定量RT-PCR法检测microRNA-210的表达及Western blot检测HIF-1a蛋白含量。结果:(1)HE染色脑组织病理变化:NS组脑组织结构未见细胞坏死;LPS+HI组新生鼠脑室周围脑白质组织疏松化,细胞结构排列紊乱,可见细胞发生核固缩,可见核碎裂;氙气干预各亚组,可见脑白质染色淡染,结构相对较完整,较少细胞变性坏死,病理变化较脑损伤组明显减轻,各亚组之间HE染色脑组织病理变化无明显差异。(2)TUNEL染色细胞凋亡变化:NS组几乎无细胞凋亡;LPS+HI组48h细胞凋亡明显,72h细胞凋亡达高峰;LPS+HI+Xe1组细胞凋亡数目明显减少,差异有统计学意义(p<0.05)。LPS+HI+Xe1组、LPS+HI+Xe2组和LPS+HI+Xe3组细胞凋亡数目无明显差异。(3)RT-PCR检测mi R-210含量:与NS组相比较,LPS+HI组在各时间点,新生大鼠脑室周围组织mi R-210的表达水平均明显增加,差异有统计学意义(p<0.05);与LPS+HI组相比,LPS+HI+Xe1组脑组织中mi R-210的表达在48h和72h显著升高,差异有统计学意义(p<0.05),而LPS+HI+Xe2组和LPS+HI+Xe3组脑组织中的mi R-210表达在各时间点差异无统计学意义(p>0.05);与LPS+HI+Xe1组相比,LPS+HI+Xe2组脑组织中的mi R-210表达在24h及72h显著下降,差异有统计学意义(p<0.05),LPS+HI+Xe3组脑组织中的mi R-210表达在0h、24h、48h及72h均显著下降,差异有统计学意义(p<0.05)。并且各组中的mi R-210在各时间点的表达水平是先升高后降低,在48小时达高峰。(4)Western blot检测HIF-1α蛋白含量:LPS+HI组新生大鼠在0h、24h、48h及72h脑组织中HIF-1α表达均较NS组显著升高,差异有统计学意义(p<0.05);与LPS+HI组相比,LPS+HI+Xe1组、LPS+HI+Xe2组和LPS+HI+Xe3组脑组织中HIF-1α水平在0h、24小时和72h均明显升高,差异有统计学意义(p<0.05)。与LPS+HI+Xe1组和LPS+HI+Xe2组相比,LPS+HI+Xe3组脑组织中的HIF-1a表达在24h明显下降,差异有统计学意义(p<0.05),并且各组中的HIF-1α在各时间点的表达水平是先升高后降低,在24小时达高峰。结论:(1)新生大鼠脑白质损伤后,脑室周围组织HIF-1α的表达增加,mi R-210的表达水平增加。(2)脑白质损伤新生大鼠给予吸入氙气干预后,mi R-210的表达上调,增加并稳定HIF-1α蛋白表达水平,减轻脑白质损伤,与脑损伤时间相关。(3)氙气治疗新生大鼠脑白质损伤时间窗至少为5小时,且越早干预效果越好。