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创伤性颅脑损伤(Traumatic Brain Injury,TBI)是最常见的平战时损伤之一,超过40%的TBI患者常无明显的颅骨骨折及颅内局部损伤,而这其中弥漫性轴索损伤(Diffuse Axonal Injury,DAI)是最常见的一类亚型。DAI中最为常见的并发症为阵发性交感神经兴奋(Paroxysmal sympathetic hyperactivity,PSH),后者具有死亡率高、治疗费用高、住院时间长以及预后差等特点。目前PSH发生机制仍不明确,已有研究证实,位于下丘脑的室旁核(Paraventricular Nucleus,PVN)是调节交感神经信号的重要中枢位点,PVN内兴奋性及抑制性神经递质的相互作用决定了交感传出通路的兴奋性变化,作为PVN内最主要的神经递质谷氨酸(Glutamate)及伽马氨基丁酸(Gamma Amino Acid Butyric Acid,GABA)在交感信号调控中可能具有重要的作用。本实验使用改良方式建立大鼠弥漫性轴索模型,探索弥漫性轴索损伤后交感兴奋性变化、PVN内谷氨酸及GABA系统变化及两者关系,以对弥漫轴索损伤后阵发性交感神经活性升高的病理调控机制有进一步的了解。一、大鼠弥漫性轴索损伤后交感神经兴奋性变化规律。目的:1、建立大鼠弥漫性轴索损伤模型。2、观察大鼠基础生命体征变化了解大鼠伤后交感活性的变化规律。方法:选用SD大鼠(Sprague Dawley)80只,随机将其分为弥漫性轴索损伤(Diffused axonal injury,DAI)组60只,对照(Control)组20只,其中DAI组麻醉后使用Li等人的方法进行打击,打击完成后再重复一次以期建立弥漫性轴索损伤动物模型,对照组仅使用同样方式麻醉并放于打击器械上不予打击。随后将DAI组大鼠随机分为伤后3小时组(3Hr),伤后24小时组(24Hr)以及伤后72小时组(72Hr)。每组按照各自的伤后时间点测量大鼠心率(HR)及平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)。结果:1、DAI组37只大鼠存活,存活率64.9%(37/57),在大鼠下丘脑、海马、延髓等中线部位β-APP反应阳性,提示建模成功。2、与对照组相比,DAI组大鼠的HR在3h时增高,但变化无统计学意义(P=0.077),而在24h(P=0.024)及72h(P<0.001)时DAI组大鼠的HR明显高于对照组。DAI组大鼠伤后24h的HR与伤后3h的HR无明显差异(P=0.116),伤后72h的HR与伤后24h的HR无明显差异(P=0.668)。3.相比于对照组,DAI组MAP在3h(P=0.033)、24h(P<0.001)、72h(P<0.001)时均升高,DAI组大鼠伤后24h的MAP高于伤后3h的MAP(P=0.011),而伤后72h的MAP与伤后24h的MAP无明显差异(P=0.118)。结论:1.弥漫性轴索损伤大鼠的血压在伤后3小时升高,且在伤后24小时内继续上升,并维持在较高水平至伤后72小时。2.弥漫性轴索损伤大鼠的心率在伤后24小时内升高,并持续至伤后72小时。二、弥漫性轴索损伤后大鼠室旁核内GABA及谷氨酸受体数量变化。目的:初步探究弥漫性轴索损伤大鼠伤后室旁核内谷氨酸及GABA受体数量的变化。方法:用同样方法建立弥漫性轴索损伤大鼠模型,分别在伤后3h、24h及72h取大鼠PVN核团,通过RT-q PCR及Western-blot的方法分别测定大鼠PVN内GABARα6,mGluR5以及NMDAR1的mRNA及蛋白水平。结果:1、与对照组相比,在伤后3小时,DAI组大鼠DAI组GABARα6的mRNA出现下调(P=0.004),NMDAR1及mGluR5的mRNA水平未出现明显改变(P>0.05);在伤后24小时,DAI组大鼠DAI组GABARα6的mRNA继续维持在低水平(P=0.001),NMDAR1及mGluR5的mRNA水平未出现明显改变(P>0.05);在伤后72小时,DAI组大鼠DAI组GABARα6的mRNA继续维持在低水平(P=0.023),NMDAR1及mGluR5的mRNA水平未出现明显改变(P>0.05)。2.与对照组相比,在伤后3小时,DAI组大鼠DAI组GABARα6的蛋白水平出现下降趋势,但下降无统计学意义(P=0.083),NMDAR1的蛋白水平出现下降(P=0.019),mGluR5的蛋白水平未出现明显改变(P>0.05);在伤后24小时,DAI组大鼠DAI组GABARα6的蛋白水平出现下降(P<0.001),NMDAR1的蛋白水平恢复正常水平(P>0.05),mGluR5的蛋白水平未出现明显改变(P>0.05);在伤后72小时,DAI组大鼠DAI组GABARα6的蛋白水平继续维持在低水平(P=0.014),NMDAR1及mGluR5的蛋白水平维持在正常水平(P>0.05)。结论:1.弥漫性轴索损伤急性期大鼠室旁核内的GABAA的mRNA水平下调,而NMDAR及mGluR5的mRNA水平无明显变化。2.弥漫性轴索损伤急性期大鼠室旁核内的GABAA受体数量下调,而NMDAR及mGluR5受体数量基本维持在正常水平。三、弥漫性轴索损伤后大鼠室旁核内GABA及谷氨酸受体功能变化与交感兴奋相关性研究。目的:明确PVN内谷氨酸及GABA受体在大鼠弥漫性轴索损伤前后功能的变化以及在交感兴奋中的意义。方法:SD大鼠45只,随机选取33只大鼠建立弥漫性轴索损伤模型,并随机分配至bicuculline(DAI)组、MPEP-MK801(DAI)组以及MK801-MPEP(DAI)组;对照组12只SD大鼠也随机分至bicuculline(Ctrl)组、MPEP-MK801(Ctrl)组以及MK801-MPEP(Ctrl)组,分别给予bicuculline(50pm)、MPEP(50pm)+MK801(50pm)、MK801(50pm)+MPEP(50pm)进行PVN立体定向注射,并记录注射后大鼠心率、血压、心率变异率(SDNN、SDNN index)的变化并进行比较。结果:1、DAI组大鼠共18只,对照组大鼠共12只,DAI组大鼠的MAP(P<0.001)、HR(P<0.001)均明显高于对照组,SDNN(P=0.009)、SDNN index(P=0.038)均明显低于对照组。2、6只bicuculline(DAI)组大鼠及4只bicuculline(Ctrl)组大鼠接受了PVN核团注射Bicuculline,两组大鼠在接受注射后均出现MAP、HR的上升以及SDNN、SDNN index的下降。相比于bicuculline(Ctrl)组,bicuculline(DAI)组大鼠MAP升高较多,但差异无统计学意义(P=0.077),HR升高较多(P=0.008),SDNN下降较多(P=0.013),SDNN index下降较多,但差异无统计学意义(P=0.102)3.6只MPEP-MK801(DAI)组大鼠及4只MPEP-MK801(Ctrl)组大鼠接受了PVN核团注射MPEP-MK801。MPEP-MK801(Ctrl)组大鼠接受首次MPEP及二次MK801注射后MAP、HR、SDNN、SDNN index变化均无统计学意义(P>0.05)。MPEP-MK801(DAI)组大鼠在接受首次MPEP注射后,MAP、HR均有明显下降(P<0.001),SDNN(P=0.001)、SDNN index(P=0.026)均有明显上升,而在接受二次MK801注射后,大鼠MAP、HR仍有下降趋势,同时SDNN、SDNN index有上升趋势,但变化无统计学意义(P>0.05)。4.6只MK801-MPEP(DAI)组大鼠及4只MK801-MPEP(Ctrl)组大鼠接受了PVN核团注射MK801-MPEP。MK801-MPEP(Ctrl)组大鼠接受首次MK801及二次MPEP注射后MAP、HR、SDNN、SDNN index变化均无统计学意义(P>0.05)。MK801-MPEP(DAI)组大鼠在接受首次MK801注射后,MAP(P<0.001)、HR(P=0.004)均有明显下降,SDNN(P=0.002)、SDNN index(P=0.002)均有明显上升,而在接受二次MPEP注射后,大鼠MAP继续下降(P=0.029),SDNN index继续上升(P=0.009),HR仍有下降趋势,SDNN仍有上升趋势,但变化无统计学意义(P>0.05)。结论:1.本实验提示弥漫性轴索损伤急性期大鼠室旁核内GABAA受体活性降低可能参与了弥漫性轴索损伤急性期交感兴奋性升高的病理调控机制。2..本实验提示弥漫性轴索损伤急性期大鼠室旁核内mGluR5及NMDAR受体活性上升可能参与了弥漫性轴索损伤急性期交感兴奋性升高的病理调控机制。