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颅脑损伤是法医实际工作中最重要的损伤和最常见的死因之一,也是国内外法医病理学研究的热点。其中颅脑损伤的发生机制及脑损伤时间推断,一直是神经科学及法医病理学的研究重点。寻找推断脑损伤时间的实用性生物学指标是法医病理工作者一直致力解决的问题。已有专家利用免疫组化、原位杂交、图像分析技术作了大量的动物实验研究;亦有学者利用这些实验方法做脑损伤时间推断的应用研究,但目前尚未找到可应用于法医检案的切实可行的生物学指标。
载脂蛋白E(Apolipoprotein E,apoE)是一种调节血浆脂质代谢的载脂蛋白。ApoE是一种含有299个氨基酸的单链多肽糖蛋白(Mr34200),主要存在于CM、VLDL和HDL中。人类ApoE主要在肝脏和脑组织合成,脑中ApoE的mRNA表达总量是肝脏的1/3,星形细胞是其主要合成部位。由于近年来的研究发现,apoE在脑损伤后的中枢神经系统生长发育、成熟衰老和损伤修复过程中发挥重要作用,本实验采用改进的Feeneys自由落体脑损伤模型装置复制大鼠局灶性闭合性脑损伤,通过免疫组织化学方法(SP法)和WesternBlotting方法,观察大鼠脑损伤后皮质区和海马区内ApoE表达情况,分析外伤性脑损伤后ApoE蛋白的表达规律与脑损伤时间的关系,以期为脑损伤时间推断寻找客观指标提供新的实验依据。
[目的]:
通过观察大鼠脑损伤后不同时间脑内apoE的表达变化,探讨apoE蛋白的表达规律与脑损伤时间的关系,为脑损伤时间推断的研究提供新的理论依据。
[方法]:
选取45只SD大鼠,随机分为正常对照组(2只)、假手术组(3只)和损伤组(每组5只),其中损伤组采用改进的Feeneys自由落体撞击法建立大鼠脑损伤模型,于伤后不同时间(0.5h、2h、6h、12h、24h、3d、5d、7d)处死;假手术组于开颅术后24h处死;正常对照组大鼠直接处死。
1.HE染色:对各组样本均进行损伤周围皮质区和海马区的HE染色,镜下观察各组标本的形态学改变。
2.尼氏染色:对正常对照组的样本进行海马区的甲苯胺蓝染色,镜下观察海马区神经细胞的形态学改变。
3.免疫组织化学方法:对各组样本进行载脂蛋白E的免疫组化染色观察;采用图像分析系统对神经元形态、免疫组化指标进行量化指标测定。
4.Western Blotting方法:运用western blot技术量化载脂蛋白E在各组标本中的表达量,并与免疫组化结果进行比较分析,比较二者表达量的变化及差异。
[结果]:
1.HE染色:可见明显的脑损伤,伤后6h损伤灶周围开始见小血管及毛细血管扩张,瘀血,组织水肿,伤后3d损伤灶内可见神经元消失;海马区尼氏染色可见伤后6h可见神经元肿胀,24小时达到高峰,随后神经元出现修复。
2.正常对照组海马区尼氏染色:与HE染色结果相比,神经细胞和神经元结构更加清晰。可见尼氏小体为紫蓝色,细胞核为蓝色,染色背景为粉红色。
3.免疫组织化学染色:正常对照组和假手术组:海马区均未见有apoE阳性表达;损伤灶周围皮质区apoE阳性染色无或仅见于少数AST胞浆。损伤组损伤周围皮质区在伤后0.5hAST开始出现apoE阳性表达,3d达高峰,随后逐渐下降;海马区锥体细胞也在伤后0.5h开始出现apoE阳性表达,但24h达高峰,随后回落。
4.Western blotting方法:损伤组可见0.5h开始出现apoE阳性表达,3d达到高峰,随后开始下降。对照组和假手术组也有微量表达。
[结论]:
1.成功的创建了改进的Feeneys自由落体打击动物模型。
2.大鼠脑损伤后海马区和损伤周围皮质区apoE均随损伤时间的不同出现不同的变化,apoE可望作为一个损伤时间的推断指标。
3.脑损伤后0.5h即出现apoE蛋白表达,因此可为脑损伤的早期诊断提供一个敏感指标;对照组皮质神经元和海马内无apoE表达,而伤后才出现表达,也可作为法医学上生前和死后脑损伤鉴别的参考。