论文部分内容阅读
目的:研究重组人促红细胞生成素(rhEpo)对大鼠脑外伤后海马神经元锌聚集及神经元存活的影响,探讨重组人促红细胞生成素在脑外伤后神经保护作用的机制,为rhEpo的进一步临床使用提供理论依据,并为开发脑外伤治疗药物提供新的思路。
方法:67只SD大鼠随机分为5大组:假手术(Sham)组、脑外伤(TBI)组、脑外伤+CaEDTA组、脑外伤+生理盐水组和脑外伤+rhEPO组,根据需要,再分为若干小组(详见材料方法部分).改进Feeney’s自由落体模型装置并制作大鼠脑外伤模型,在相应时间点处死动物经心脏灌洗后留取脑组织。rhEpo按照5000U/kg的量于外伤后30min腹腔内给药。
应用TTC染色来观察外伤对脑组织大体形态学的影响。
应用ZP4(一种最新的特异性锌染料)锌染色观察外伤后不同时间点时海马区神经元中锌稳态变化;再用H-E复染的方法确定锌稳态失衡神经元的组织学变化;最后通过侧脑室内注入CaEDTA,观察阻断锌移位对神经元存活的影响。
应用ZP4锌染色、Fluoro-Jade B(FJB,一种特异性的变性死亡神经元的荧光标记物)这两种染色方法观察重组人促红细胞生成素对外伤后海马区神经元中锌聚集及神经元存活情况的影响。
原代培养SD大鼠海马神经元,使用200μM ZnCl2刺激20min后,用倒置相差显微镜及免疫细胞化学的方法观察锌的神经毒性;用MTT比色法量化不同浓度的rhEPO对锌诱导的神经元毒性的保护作用。
结果:所有实验动物均无死亡及肢体瘫痪状况的发生。TBI组和TBI+saline组动物麻醉清醒后均有不同程度的行为异常,以外伤后24小时最为明显,表现为反应淡漠、纳差、运动减少。而假手术组麻醉清醒后无明显行为学异常。
TTC染色(伤后24小时)后可见正常侧皮层及海马颜色为红色,外伤侧皮层及海马为苍白色,主要位于以冲击点为中心的额、顶、颞叶皮层以及海马区。外伤侧皮层下有斑片状出血区。
假手术对照组未发现有锌异常积聚的神经元中(ZP4阳性)。伤后1小时,在外伤侧海马处即可见ZP4阳性神经元,大约在伤后6小时,海马区ZP4阳性神经元数目达到最高峰;伤后24h左右,在挫伤区皮层、丘脑内可见大量ZP4阳性神经元。在外伤后3天,上述区域仍可见部分ZP4阳性神经元。H-E复染提示:所有的ZP4阳性神经元均呈明显嗜酸性样变性死亡外观;而外伤前使用特异性锌阻断剂CaEDTA可明显保护海马区神经元。
经过重组人促红细胞生成素(5000IU/kg)的干预后,海马区中ZP4阳性神经元数目明显减少;FJB染色定量研究发现,rhEPO对海马区神经元的存活有明显的保护作用。
使用免疫细胞化学染色和倒置相差显微镜观察发现200μM ZnCl2刺激体外原代培养的海马神经元20 min后可导致其产生明显的形态学损伤变化;MTT法定量研究发现,rhEPO对由锌诱导的神经元损伤有明显的保护作用。
结论:本项研究系统的证明了大鼠脑外伤可诱导海马神经元中锌的异常聚集并最终导致神经元变性死亡;rhEpo在大鼠脑外伤后的全身使用可能通过抑制锌毒性来实现神经保护作用;在体外培养的海马神经元中我们进一步证实了锌对神经元的毒性作用及rhEpo的这条保护机制。本项研究不但证实了锌的神经毒性和rhEpo的神经保护作用,而且也提示了“锌拮抗剂”治疗脑外伤后继发性损伤的前景。