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目的:通过比较不同的缺血方式建立与人类早产儿脑室周围白质软化相似的PVL动物模型,并探讨外源性给予碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)对新生鼠脑室周围白质软化(PVL,Periventricular Leukomalacia)动物模型的内囊区04、01表达的影响。
方法:选择2日龄新生SD大鼠,通过结扎单侧或双侧颈总动脉并缺氧(8%O2+92%N2)1小时制备PVL动物模型,并予bFGF干预,分为假手术组、单侧结扎颈总动脉组(单侧组)、单侧干预组、双侧结扎颈总动脉组(双侧组)、双侧干预组。分别于术后4d比较各组动物的死亡率,动态观察各组大鼠的生长发育情况,于术后4d,14d,26d比较各组大鼠的体重变化情况,观察各组大鼠的眼部伴随症状,并分别于术后4天、11天、18天、25天行脑组织病理检查及通过免疫组织化学染色方法和计算机图像分析技术检测各组大鼠各个时点内囊区04、01的表达情况。
结果:
1.死亡率比较:双侧组与单侧组死亡率均较高,两者与假手术组比较差异均有统计学意义(p<0.05);两者间相比较其差异也有统计学意义(p=0.05);两者与干预组比较差异无统计学意义(p>0.05)。
2.生长发育情况
(1)体重情况:五组大鼠的体重有统计学差异(P<0.05)。双侧组在各个时间点体重最低,显著低于假手术组、双侧干预组及单侧组,其差异均有统计学意义p<0.05),单侧组体重在术后26d较假手术组及单侧干预组低,其差异有统计学意义(p<0.05)。(2)伴随眼部症状:双侧组及双侧干预组肉眼及裂隙灯检查均可见不同程度的眼部病变,其他组无眼部病变。
3.脑组织大体病理改变:术后21天双侧组及双侧干预组脑组织脑室周围白质局部有软化灶、苍白区,前者较重;单侧组可见脑室内出血,脑室周围白质局部可见苍白区;单侧干预组仅见脑室内出血;假手术组无明显异常。各组皮质区大体病理均未见明显异常。
4.光镜下病理改变:病变主要发生在脑室周围白质区,皮质下、扣带回、内囊、外囊区。假手术组未见异常,双侧组及双侧干预组病变较重。术后4天,模型组均可见组织结构疏松,神经细胞水肿、坏死,小胶质细胞较多,皮质损伤轻微,层次清楚;双侧组及双侧干预组可见皮质下及脑室周围白质区可见液化性坏死,双侧干预组脑组织病理改变相对较双侧未干预组损害轻;单侧组及单侧干预组未见液化性坏死。术后11天及18天,模型组细胞水肿逐渐消退,细胞肥大、增生,小胶质细胞增多明显,皮质及白质区小血管逐渐增多,白质神经纤维较前逐渐增多,且大量胶质增生;双侧组及双侧干预组甚有胶质瘢痕形成,脑室周围白质有不同程度的萎缩变窄,白质局部可见软化灶,但神经纤维较其他组少;单侧组脑室周围白质也有不同程度的萎缩变窄,较双侧组轻,且胶质瘢痕形成较少。术后25天,模型组小胶质细胞数量较前减少,余同术后18天。
5.免疫组织化学染色
(1)O4的表达:五组大鼠04阳性细胞数在各个时间点均有统计学差异(p<0.01),术后4d、11d、18d及25d各组大鼠04阳性细胞数差异也有统计学差异(p<0.01)。五组大鼠O4阳性细胞数随着日龄的增加而变化,以假手术组均值曲线为标准线,各组O4阳性细胞数在术后4d与术后18d之间各组波动范围较大,但术后18d到术后25d之间趋于稳定,并靠近假手术组水平,且发现双侧干预组与单侧干预组曲线走形相似,假手术组与单侧组曲线走形相似,术后4d到术后18d,两种走形方向刚好相反。
(2)O1的表达:五组大鼠O1阳性细胞数在各个时间点均有统计学差异(P<0.01),术后4d、11d及18d各组大鼠O1阳性细胞数也有统计学差异(p<0.01),术后25d无统计学差异(p>0.01)。五组大鼠O1阳性细胞数随着日龄的增加而变化,以假手术组曲线为标准线,各组在术后4d与术后18d之间均呈上升趋势,术后18-25d升高的单侧干预组、双侧组及双侧干预组逐渐下降,三组的大致走形趋势相似,而单侧组则继续缓慢增加,最后各组大鼠均靠近于假手术组水平。
结论:
1、通过对2日龄新生SD大鼠进行单侧或双侧颈总动脉结扎加8%缺氧的方法,均可建立与人类早产儿脑室周围白质软化病理相似的PVL动物模型,并通过比较发现,结扎双侧颈总动脉较单侧结扎颈总动脉脑损伤重,更符合早产儿PVL病理改变。
结论:
1、通过对2日龄新生SD大鼠进行单侧或双侧颈总动脉结扎加8%缺氧的方法,均可建立与人类早产儿脑室周围白质软化病理相似的PVL动物模型,并通过比较发现,结扎双侧颈总动脉较单侧结扎颈总动脉脑损伤重,更符合早产儿PVL病理改变。
2、通过外源性bFGF干预,检测O4及O1的表达,表明bFGF可影响少突胶质细胞的发育成熟,进而在PVL中起神经保护作用。
3、给予外源性bFGF干预后,神经细胞及血管增多,胶质形成,脑室周围白质损害减轻,大脑病变减轻,故bFGF在PVL的损伤修复中可能发挥着神经保护作用。