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目的:通过建立大鼠尾状核脑出血模型,并给予全身亚低温干预,观察亚低温治疗对大鼠脑出血后神经功能评分、脑组织含水量、病理学改变和炎症反应程度、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、细胞信号转导抑制因子-3(SOCS-3)以及半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)表达的影响,探讨亚低温对脑出血后继发性脑损伤的保护作用及其机制,为更好地治疗脑出血提供实验依据。方法:1.采用自体血注入法建立大鼠尾状核脑出血模型。2.将90只健康SD大鼠随机分为三组:假手术组(6只),脑出血组(42只),亚低温组(42只)。其中假手术组大鼠只插针不注血,仅设术后6h时间点。脑出血组和亚低温组则按时间点分为术后6h、12h、1d、2d、3d、7d和14d,7个亚组,每个亚组6只大鼠,分别于术后相应时间点以不同方式处死。3.亚低温干预方法:亚低温组大鼠于脑出血造模后立即进行32-33℃全身亚低温治疗6h。采用冰袋覆盖大鼠头部、腹部,向其体表喷洒酒精,风扇吹拂加速挥发等方式降温,约15min将其体温降至32-33℃,并予以维持,若体温过低则予烤灯升温。在大鼠即将苏醒(一般于术后2-3h)或出现寒战时再次给予1%戊巴比妥钠(20mg/kg)腹腔麻醉,并继续降温。脑出血组及假手术组大鼠的体温维持在36.5-37.5℃。亚低温组大鼠于干预结束后在20-25℃室温下自动复温。所有大鼠的体温均采用肛温法测定,用医用电子温度计每隔15min监测一次肛温,直至亚低温治疗结束。4.于术后6h评价大鼠脑出血模型是否成功,并于术后各时间点对其进行神经功能障碍评分。5.干湿重法测定各组大鼠不同时间点血肿周围脑组织含水量。6.HE染色观察血肿周围脑组织病理学改变和炎症反应程度。7.免疫组织化学染色和图像分析技术检测不同时点血肿周围脑组织中Caspase-3蛋白的表达。8.半定量RT-PCR法检测血肿周围脑组织中HIF-1α mRNA和SOCS-3mRNA的表达。结果:1.行为学评分:假手术组大鼠在术后未出现神经功能障碍;脑出血组和亚低温组大鼠在术后各时间点均出现不同程度神经功能障碍,与假手术组比较均有统计学差异(P<0.01);脑出血组和亚低温组术后6h、12h、1d、7d、14d与3d时间点比较,均有统计学差异(脑出血组,P<0.05;亚低温组,P<0.01),2d与3d时间点比较,无统计学差异(P>0.05);亚低温组各时间点神经功能评分均明显高于脑出血组(6h、12h、1d、7d、14d时间点比较,P<0.01;2d、3d时间点比较,P<0.05)。2.脑组织含水量:与假手术组比较,脑出血组和亚低温组大鼠术后各时间点脑组织含水量均明显升高(P<0.01),其中术后6h、12h、1d、7d、14d与3d时间点比较,有统计学差异(P<0.01),2d与3d时间点比较,无统计学差异(P>0.05);亚低温组各时间点脑组织含水量与脑出血组比较,均有显著下降(12h、1d、2d、3d时间点比较,P<0.01;6h、7d、14d时间点比较,P<0.05)。3.病理学改变和炎症反应程度:HE染色后光镜下观察假手术组大鼠术后针孔周围脑组织,可见结构清晰完整,没有明显细胞肿胀以及核溶解、核固缩,无炎症细胞浸润;脑出血组和亚低温组在术后各时间点血肿周围脑组织均可见到不同程度的结构紊乱、充血水肿,神经细胞变性、坏死,胶质细胞增生,并伴有大量白细胞浸润(急性期以中性粒细胞为主,慢性期以淋巴细胞为主),病理学改变和炎症细胞浸润在3d时最明显,在3d以后,逐渐减轻;亚低温组各时间点的脑组织病理改变和炎症反应程度均较脑出血组轻。4.Caspase-3蛋白测定:假手术组大鼠脑组织中仅有极少量Caspase-3蛋白阳性表达细胞。Caspase-3蛋白阳性表达细胞在脑出血组和亚低温组术后各时间点均可见到,与假手术组比较,具有显著性差异(P<0.01);脑出血组和亚低温组术后6h、12h、1d、7d、14d与3d时间点Caspase-3蛋白阳性表达细胞比较,有统计学差异(脑出血组,P<0.05;亚低温组,P<0.01),2d与3d时间点比较,无统计学差异(P>0.05);亚低温组术后各时间点Caspase-3蛋白阳性表达细胞较脑出血组明显减少(P<0.01)。5.HIF-1α mRNA含量变化:假手术组大鼠脑组织中HIF-1α mRNA基本无表达;HIF-1α mRNA在脑出血组和亚低温组术后各时间点均有不同程度表达,与假手术组比较,具有显著性差异(P<0.01)。脑出血组和亚低温组术后6h、12h、1d、7d、14d与3d时间点HIF-1α mRNA表达比较,有统计学差异(P<0.01),2d与3d时间点比较,无统计学差异(P>0.05);亚低温组术后各时间点HIF-1αmRNA表达较脑出血组均明显降低(P<0.01)。6.SOCS-3mRNA含量变化:假手术组大鼠脑组织中SOCS-3mRNA无明显表达;SOCS-3mRNA在脑出血组和亚低温组术后各时间点均有不同程度表达,与假手术组比较,具有显著性差异(P<0.01);亚低温组和脑出血组术后6h、12h、1d、7d、14d与3d时间点SOCS-3mRNA表达比较,有统计学差异(脑出血组,P<0.01;亚低温组,P<0.05),2d与3d时间点比较,无统计学差异(P>0.05);亚低温组术后各时间点SOCS-3mRNA的表达均高于脑出血组(2d时间点,P<0.05;其余时间点,P<0.01)。结论:1.采用自体血注入法制作大鼠脑出血模型,简单方便、易于操作,并且其病理生理变化过程与人体脑出血相近,故该模型是研究脑出血较为理想的一种动物模型。2.脑出血后HIF-1α表达的增高可促进Caspase-3的表达,促进细胞凋亡,加重脑水肿、病理学改变和炎症反应程度以及神经功能障碍,加重继发性脑损伤。3.脑出血后SOCS-3表达的增高可抑制Caspase-3的表达,抑制细胞凋亡,减轻脑水肿、病理学改变和炎症反应程度以及神经功能障碍,对继发性脑损伤具有保护作用。4.脑出血后给予亚低温治疗可以下调HIF-1α的表达,上调SOCS-3的表达,抑制Caspase-3的表达,减少细胞凋亡,减轻脑水肿、炎症反应和神经功能障碍,对继发性脑损伤具有保护作用。