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目的:建立三重脑震荡(multiple cerebral concussion,MCC)大鼠模型,观察MCC大鼠大脑皮层、基底前脑和脑干网状结构5羟色胺能和胆碱能神经元的变化规律,探讨与MCC大鼠认知行为障碍相关脑区5羟色胺与胆碱能神经元间的相互关系,以了解三重脑震荡鼠认知行为障碍的神经生物学基础。方法:应用金属单摆打击装置复制大鼠MCC模型36只,大鼠随机分为1天、2天、4天、8天、16天和24天6个三重脑震荡组(n=6)。正常对照组(n=6)。用TPH和ChAT抗体免疫组织化学双标的方法检测大鼠基底前脑及脑干网状结构中5羟色胺能神经元递质合成过程中的限速酶——色氨酸羟化酶(TPH)和胆碱能神经元中乙酰胆碱合成过程中的催化酶——胆碱乙酰转移酶(ChAT)的表达变化及二者间的变化关系。结果:(1)MCC后ChAT阳性细胞数结果与对照组相比,内侧隔核ChAT阳性细胞数在MCC后1～24天明显减少(P＜0.05)。斜角带垂直支ChAT阳性细胞数在伤后1天开始减少(P＜0.01),伤后2天组减至最低,4天组逐渐增加,伤后24天组基本恢复。斜角带水平支ChAT阳性细胞数在伤后1天、2天、4天组明显减少,与对照组比较差异有显著性(P＜0.05),1天组最低(P＜0.01),至伤后8天组基本恢复正常。Meynert基底神经核ChAT阳性细胞数伤后1天组最少,与对照组比较差异有显著性(p＜0.01),在伤后2天逐渐增加,24天组基本恢复正常。下丘脑外侧区ChAT阳性细胞数伤后1天组明显下降,与对照组比较差异有显著性(P＜0.05)。各核团左右侧相比较,无显著性差异(P＞0.05)。(2)ChAT阳性细胞光密度值结果:内侧隔核阳性表达在伤后16天降低,具差异有显著性(P＜0.05),至24天组降至最低。斜角带垂直支(VDB)在MCC后4天组到24天组均低于对照组(P＜0.05),4天组最低。斜角带水平支至伤后24天组才出现显著性降低(P＜0.05)。Meynert基底神经核阳性表达在后2天、4天和16天组降低,与对照组比较差异有显著性(P＜0.05),4天组达最低,24天组基本恢复正常。下丘脑外侧区ChAT免疫反应阳性在MCC后2天组开始下降(P＜0.05),4天组降至最低水平,24天基本恢复正常。左右侧斜角带垂直支(VDB)、斜角带水平支(HDB)、Meynert基底神经核以及下丘脑外侧区相比,均无显著性差异(P＞0.05)。被盖腹侧核ChAT免疫反应阳性伤后2天、4天和8天组明显下降,与对照组比较差异有显著性(P＜0.01),2天组最低,16至24天组基本恢复。舌下神经核阳性表达明显低于对照组,1至16天组与对照组比较有统计学差异(p＜0.05),2天组达最低点(P＜0.01),24天组基本恢复。正中旁网状核ChAT免疫反应阳性细胞在伤后1天、2天明显降低(p＜0.01),4天、8天略有回升,16天组又下降(p＜0.05),24天组基本恢复。脑桥核平面ChAT免疫反应阳性伤后1天至16天组明显降低,与对照组比较差异差异有显著性(p＜0.05),2天最低,到24天基本恢复。斜方体平面ChAT免疫反应阳性细胞在伤后1天、2天组出现显著性下降(p＜0.01),4天略有回升(p＞0.05),8天和16天组再次下降(p＜0.05),24天基本恢复。橄榄核平面ChAT免疫反应阳性细胞在伤后1天、2天、4天、16天降低,与对照组比较差异有显著性(p＜0.05),2天达最低水平(p＜0.01),8天略有升高(p＞0.05),24天组基本恢复正常。(3)TPH免疫反应阳性结果:内侧隔核阳性纤维伤后除24天组外,在各损伤组均显著高于对照组(p＜0.05),以4天组最强,24天组仍未恢复,但无显著性差异(p＞0.05)。斜角带垂直支TPH阳性纤维在伤后各组均有明显升高,斜角带垂直支伤后2天、4天、8天与对照组比较差异有显著性(p＜0.05)。斜角带水平支TPH阳性纤维伤后1天、2天、4天、8天、16天组均有明显升高,1天组和4天组与对照组比较差异有显著性(p＜0.05),4天组达高峰,24天组恢复并略低于正常(p＞0.05)。前脑内侧束伤后各组均高于对照组,2天、4天、8天组与对照组比较差异有显著性(p＜0.05),以4天组达高峰,16天和24天组逐渐恢复。额叶皮质TPH阳性纤维于伤后4天、8天组明显升高,24天组基本恢复。顶叶皮质TPH阳性纤维于伤后8天组达高峰,与对照组相比有显著性差异(p＜0.05),24天组基本恢复。Meynert基底神经核TPH免疫反应阳性纤维伤后各组均呈上升趋势,8天组达高峰,24天组接近正常,但与对照组比较均无显著性差异(p＞0.05)。下丘脑外侧区TPH免疫反应阳性纤维与对照组比较,伤后8天组达高峰(p＜0.05),16天、24天组逐渐恢复。尾壳核嘴侧TPH免疫反应阳性纤维伤后呈上升趋势,4天、8天、16天组与对照组比较差异有显著性(p＜0.05),其中8天组达高峰,24天组仍未完全恢复(p＞0.05)。尾壳核尾侧TPH免疫反应阳性纤维8天组达高峰,与对照组比较差异有显著性(p＜0.05),16天、24天组逐渐恢复。中缝背核伤后2天、4天、8天、16天组与对照组相比有统计学差异(p＜0.05),8天组达到高峰,24天组逐渐恢复。与对照组相比,中央上核阳性表达伤后各组增高,除1天组外,其余各组均有显著性差异(p＜0.05),其中4天组达峰值。中缝大核TPH免疫反应阳性在伤后1、2、4、天升高,与对照组比较有显著性差异(p＜0.05),以2天组阳性反应最强,8天、16组基本恢复,24天组略低于正常,但无统计学意义(p＞0.05)。中缝苍白核免疫反应阳性在伤后1天升高达峰值,与对照组相比均有显著性差异(p＜0.05),24天组基本恢复。(4)MCC后,内侧隔核、斜角带核、基底核、下丘脑外侧核、脑桥平面、斜方体平面及橄榄核平面,TPH阳性表达呈上升趋势,ChAT阳性表达逐渐下渐,当TPH表达下降后,ChAT也上升趋于正常。结论:1.采用单摆式机械打击装置能成功建立三重单纯性大鼠脑震荡模型;2.三重脑震荡后大鼠基底前脑、脑干网状结构神经元数目和ChAT阳性表达均呈现下降变化,可能与MCC后出现的大鼠认知功能障碍有着直接的联系。3.三重脑震荡后,大鼠大脑皮质、基底前脑和脑干网状结构中多个与认知记忆相关的脑区出现TPH阳性纤维表达增高,脑干中缝核群TPH高表达,而相应部位ChAT阳性表达下降,可能是由脑损伤后5-HT能神经兴奋,引起5-HT神经元合成及释放增加,通过特定5-HT受体,促进乙酰胆碱能神经元大量释放Ach,其结果可能与大鼠脑震荡后的认知及行为功能障碍相关。