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目的:创伤性脑损伤(Trauma Brain Injury,TBI)属于神经外科常见病,以高致残率、高死亡率为特征,耗费了极高的社会成本。根据物理损伤的性质、组织病理类型、意识及神经功能的损伤程度,可以将创伤性脑损伤进行诸多分类。虽然专家们已经制定了治疗指南用以改善预后,但想要在发病早期进一步提高治疗效果,仍需要进行大量的工作。去骨瓣减压术(Decompressive Craniotomy,DC)指去除部分颅骨,剪开硬脑膜,以缓解颅内高压,降低脑水肿造成的损害。一旦颅内压恢复至正常水平,患者病情相对平稳(通常是去除骨瓣1月~3月后),行颅骨修补术。严重脑血管病引起的脑肿胀行去骨瓣减压术的治疗效果已经有完善的研究得以证实,但去骨瓣减压术对于创伤性脑损伤的影响仍存在争议。本研究应用自由落体打击模型建立CD1小鼠TBI模型,应用干湿重法检测脑水肿的程度,采用神经行为学人工评分及一系列神经行为学试验观察TBI及DC后的行为学变化,并试图阐明其分子机制,为临床上治疗创伤性脑损伤及颅骨修补最佳时机提供实验依据。方法:采用清洁级CD1小鼠75只,成年雄性,体重40g±5g,随机分为正常对照组,TBI组,TBI+DC组;采用自由落体打击模型致小鼠创伤性脑损伤(TBI);正常对照组15只,不作任何干预,正常饲养;TBI组30只,给予自由落体打击造模:小鼠头部皮肤剪开,暴露左侧顶骨,将头部固定于金属硬质板上,左侧顶骨置与金属板平行,圆柱形重物重10g,高度25cm,自直径稍大于自身的有机玻璃管中自由落下打击已暴露的颅骨部分,避免回弹伤,操作完成后规范缝合头皮。TBI+DC组30只,先给予自由落体打击造模,过程同上,4~6小时后行去骨瓣减压术,显微镜下用微型电钻磨除打击部位的颅骨;每组各取固定5只于处理完成后1小时、24小时、7天、14天、21天、28天行神经行为学评分(Neurological Severity Scores,NSS);除正常对照组外,各组干预前3天及干预后7天、14天、21天、28天行旷场实验;14天、28天时行高架十字迷宫实验;28天时行巴恩斯迷宫实验。除正常对照组外,其余每组每个时间点另取3只,分别于处理完成后12小时、1天、3天、5天、7天用干湿重法测定脑组织水分含量,放入65℃烤箱48小时后称干重。用免疫组织化学方法观察胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)和神经元特异性核蛋白(neuron-specific nuclear protein,Neun)在各组小鼠大脑皮层中的表达情况,每组每个时间点取5只,于处理完成后7天、14天、28天处死灌注取脑,进行免疫组化试验。用病理图文分析系统图像处理软件Image-Pro plus 6.0分析图像,所得数据用SPSS 21.0软件进行统计学分析。结果:1一般情况:实验组(TBI组及TBI+DC组)麻醉清醒后食欲下降,活动减少,嗜睡,约1周后有所恢复,但较正常对照组差。正常对照组进食水及精神状况良好,活动正常。2行为学实验2.1神经行为学评分:NSS随时间的变化趋势三组不同,每个时间点上两两分组比较,TBI组与TBI+DC组无明显差异,但NSS均高于正常对照组。均数比较1h、24h、7d、14d、21d时TBI组>TBI+DC组,28d时TBI组<TBI+DC组。2.2旷场实验2.2.1总体平均速度:两组间总体平均速度总体而言无统计学差异(P>0.05),TBI组实验处理后总体平均速度明显下降,14天后有缓慢上升;TBI+DC组实验处理后亦有下降,维持一段平台期后,再次出现下降期。均数比较7d、14d、21d时TBI组<TBI+DC组,28d时TBI组>TBI+DC组。2.2.2中央区活动时间:两组间中央区活动时间总体而言无统计学差异(P>0.05),TBI组实验处理后中央区活动时间明显减少,21天后有小幅度增多;TBI+DC组实验处理后持续减少,前期均值高于TBI组,21天左右相交,后低于TBI组。2.2.3四角活动时间:两组间四角活动时间总体而言无统计学差异(P>0.05),TBI组实验处理后四角活动时间明显增多,14天后有所下降;TBI+DC组实验处理后持续上升,总体低于TBI组,14天后变化不大。均数比较7d、14d、21d时TBI组>TBI+DC组,28d时TBI组<TBI+DC组。2.3高架十字迷宫2.3.1(1)14天时进臂总次数:三组比较结果有统计学差异(P<0.05),两两比较TBI组与TBI+DC组无统计学差异(P>0.05),进臂总次数均较正常对照组明显增多。(2)14天时开臂进入次数:三组比较结果无统计学差异(P>0.05)。(3)14天时闭臂进入次数:三组比较结果有统计学差异(P<0.05),两两比较互不相同,进入闭臂次数TBI组>TBI+DC组>CONTROL组。2.3.2(1)28天时进臂总次数:三组比较结果有统计学差异(P<0.05),两两比较TBI组与TBI+DC组无统计学差异(P>0.05),进臂总次数仍均高于正常对照组。(2)28天时开臂进入次数:三组比较结果有统计学差异(P<0.05),两两比较TBI组与正常对照组无统计学差异(P>0.05),进入开臂次数均高于TBI+DC组。(3)28天时闭臂进入次数:三组比较结果有统计学差异(P<0.05),两两比较互不相同,进入闭臂次数TBI+DC组>TBI组>CONTROL组。2.4巴恩斯迷宫错误次数及找到目标所需时间:三组比较结果有统计学差异(P<0.05),两两比较互不相同,错误次数TBI+DC组>TBI组>CONTROL组。3干湿法:各组脑组织水分含量总体而言不同(P<0.05),实验处理完成后3天左右脑组织水分含量达最高峰,左侧即创伤侧脑组织TBI+DC组低于TBI组,右侧二者差别不大。4免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)4.1神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP):各组GFAP阳性细胞数总体而言不同(P<0.05),TBI组GFAP阳性细胞数7d>14d>28d,TBI+DC组14d左右处于低峰,对照组随时间变化不大。4.2神经元特异性核蛋白(Neun):各组Neun阳性细胞数总体而言不同(P<0.05),TBI组及TBI+DC组Neun阳性细胞数均随时间逐渐降低,7d时TBI+DC组>TBI组,14d时二者范围有重叠,28d时TBI组>TBI+DC组;对照组随时间变化不大。结论:1通过自由落体打击模型可以成功建立TBI动物模型来模拟TBI的病理及行为学改变。2 TBI明显损害CD1小鼠的认知能力及运动功能,DC在21d前能减轻上述损害,但28d时又出现损害加重。3 TBI使CD1小鼠的焦虑水平明显上升,14d时DC对焦虑起缓解作用,28d时又加剧焦虑。4 28d时TBI及DC均损害CD1小鼠的空间记忆力。5 TBI引起CD1小鼠明显脑水肿,3d左右达高峰,DC可减轻脑水肿。6 TBI引起CD1小鼠明显大脑皮层炎症反应及神经元死亡,炎症反应7d>14d>28d。DC后7d、14d时逐渐减轻炎症反应,但28d时加重炎症反应。神经元死亡数7d时TBI组>TBI+DC组,14d时相差不大,28d时TBI组<TBI+DC组。综上,早期去骨瓣减压术对于CD1小鼠创伤性脑损伤有治疗作用,但4周后颅骨缺损不利于神经功能恢复。