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目的:缺氧缺血性脑病(Hypoxic ischemic encephoiopathy, HIE)是危害新生儿健康及其日后生长发育的常见严重疾病。众多学者曾对其发病机制及其防治措施进行了广泛的探讨研究,发现HIE发病机制十分复杂,涉及兴奋性氨基酸(Excitatory amino acid, EAA)的神经毒性、能量代谢障碍、细胞凋亡等众多环节,后者是选择性神经元丢失的一种重要形式,如及早被阻断,将明显减轻HIE的病情及改善预后。针对上述发病环节,迄今为止尚无根本性的防治措施。近年认为胰岛素样生长因子-1(Insulin like growth factor-1, IGF-1)作用于中枢神经系统发育和成熟的全过程,对神经细胞的再生和损伤后修复具有重要的营养支持作用,并对心、肾等脏器缺血性损伤可能具有一定的保护作用,是一种作用广泛的非选择性神经营养因子(Neurotrophic factors, NTFs)。但HIE时损伤区域强烈的IGF-1的免疫反应性直至缺氧缺血后72小时才产生,为此应适时加强外源性IGF-1的保护力度。本实验通过建立单侧缺氧缺血性脑损伤(Hypoxic ischemic brain damage, HIBD)动物模型,观察损伤侧脑组织形态学改变、谷氨酸(Glutamate, Glu)含量、凋亡细胞计数(凋亡脑细胞占正常脑细胞总数的百分比)、Bcl-2蛋白表达及血糖、血尿素氮(Blood urea nitrogen, BUN)、血肌酸激酶<WP=4>(Creatine kinase , CK)和大鼠缺氧时表现及损伤后行为能力的变化,研究、探讨IGF-1对HIBD的影响和可能机制,并对IGF-1的干预途径进行有意义的探索,为IGF-1临床应用提供理论依据。方法:选择健康7日龄Wistar大鼠128只,雌雄不限,体重12-16g。按实验要求及观察时段随机分成假手术24、48、72小时组;缺氧缺血后24、48、72小时组(HIBD24、48、72小时组);HIBD后0.2㎎/㎏人基因重组胰岛素样生长因子-1(RH-IGF-1)干预24、48、72小时组(RH-IGF-1 24、48、72小时组)和0.066㎎/㎏RH-IGF-1干预24、48、72小时组(SRH-IGF-1 24、48、72小时组)及生理盐水(NS)对照24、48、72小时组(NS24、48、72小时组)和正常对照组(作为观察大鼠缺氧后行为能力改变的标准),每组8只。结扎左侧颈总动脉后,吸入8%氧气2小时制成HIBD模型。RH-IGF-1干预组及NS对照组缺氧缺血后即刻腹腔内注射RH-IGF-1或NS。观察上述大鼠缺氧时表现和缺氧后行为能力的改变后,于规定时刻断头处死,留取血、脑标本。经苏木素-伊红(HE)或阿新兰(Alican Blue)染色后普通光镜下观察左脑形态学改变,采用高效液相色谱分析-柱前衍生-电化学检测法(HPLC)测定左脑Glu含量,应用流式细胞仪(FCM)检测左脑同一区域凋亡细胞计数、Bcl-2蛋白表达,采用生化法测定血糖、BUN、CK。结果1、128只大鼠于缺氧缺血过程中死亡6只,缺氧后死亡8只,大鼠死亡率为10.9%,共计114只参与实验研究。大<WP=5>鼠缺氧时表现为:缺氧初期兴奋、轻度口唇紫绀,继而头部颤动、喘息,上述过程持续约30分钟,此后逐渐转入抑制、间歇性兴奋状态。2、行为检查:缺血术前每只大鼠均做翻身能力、夹尾左旋测定,128只全部正常。缺氧后1小时假手术组、正常对照组(共计32只)测定结果同前。经历缺氧缺血的85只大鼠,54只不能翻身,69只出现夹尾左旋,41只表现不能翻身和夹尾左旋同时存在。3、光镜下,HIBD各组脑组织切片呈现:24小时组: 神经元细胞变性,树突减少或消失,血管闭塞;48小时组: 神经元细胞变性、坏死,树突减少或消失,脑软化灶形成;72小时组:神经元细胞变性、坏死,树突减少或消失,小胶质细胞增生。4、HIBD各组脑组织Glu含量均高于同时刻假手术组,其中HIBD48小时组与假手术48小时组相比,Glu含量明显升高,经t检验,差异有显著性(t=5.42, P<0.05)。5、HIBD各组与同时刻假手术组相比,脑组织凋亡细胞计数明显增加,经t检验,差异有显著性(t=8.442、 24.637、37.574, P<0.05)。假手术各组间相比,凋亡细胞计数无明显变化,经单因素方差分析,差异无显著性(F=0.009,P>0.05)。HIBD各组间相比,凋亡细胞计数明显升高且呈动态性变化,经单因素方差分析,差异有显著性(F=32.585,P<0.05)。6、不同剂量RH-IGF-1干预后疗效观察:① 与NS对照组比较,不同剂量RH-IGF-1干预组脑组织病变减轻。SRH-IGF-1干预各组脑组织切片呈现:24小时组:神经<WP=6>元变性及毛细血管内凝血;48小时组:神经元树突复旧,尼氏体增多;72小时组:可见小胶质细胞的卫星现象。RH-IGF-1干预各组脑组织切片呈现:24小时组:少量神经元树突复旧;48小时组:神经元树突明显复旧,尼氏体明显增多;72小时组:神经元树突复旧,尼氏体明显增多。表明RH-IGF-1干预组病变改善较明显。② RH-IGF-1和SRH-IGF-1干预48小时组与同时刻NS对照组相比,脑组织Glu含量明显降低,经t检验,差异有显著性(t=4.048、3.322, P<0.05)。③ RH-IGF-1干预各组与同时刻NS对照组相比,脑组织凋亡细胞计数明显降低,经t检验,差异有显著性(t=5.279、10.499、7.07, P<0.05);SRH-IGF-1干预各组与同时刻NS对照相比,脑组织凋亡细胞计数略有降低,经t检验,差异无显著性(t=1.888、1.423、2.057, P>0.05)。④ RH-IGF-1干预48、7