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第一部分富氢水对大鼠创伤性脑损伤半暗带区脑组织CD34表达的影响目的:观察富氢水对大鼠创伤性脑损伤半暗带区脑组织CD34的表达及新生血管生成的影响。方法:54只雄性SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、创伤组(TBI组)及创伤+富氢水组(TBI+HW组)3组,每组分为24h、3d、7d 3个亚组。TBI组及TBI+HW组进行颅脑撞击;TBI+HW组于造模后立即腹腔注射富氢水5 ml/kg,之后每日腹腔注射富氢水(5 ml/kg)1次,直至处死;Sham组和TBI组于相同时间点腹腔注射等量生理盐水。观察NSS评分、创伤半暗带区脑组织病理学改变、CD34+细胞及蛋白的表达、创伤半暗带区脑组织新生毛细血管芽增生情况。结果:TBI组和TBI+HW组大鼠伤后NSS评分明显增高,TBI+HW组较TBI组NSS评分显著降低,脑组织出血坏死范围稍有缩小,脑水肿稍有减轻。伤后7d TBI+HW组CD34蛋白表达显著高于TBI组。伤后3d及7d,TBI+HW组损伤半暗带区脑组织新生毛细血管芽增生数量较TBI组显著增加。结论:富氢水能够促进TBI大鼠CD34+内皮祖细胞动员、归巢到创伤区域,参与新生血管生成,从而改善神经功能。第二部分富氢水对大鼠创伤性脑损伤半暗带区脑组织HIF-1α及VEGF表达的影响目的:观察富氢水对大鼠创伤性脑损伤半暗带区脑组织中HIF-1α及VEGF表达的影响。方法:54只SD雄性大鼠随机分为3组:sham组、TBI及TBI+HW三个大组,每一大组又分为24h、3d及7d三个亚组。TBI组及TBI+HW组进行颅脑撞击,TBI+HW组于造模后立即腹腔注射富氢水5 ml/kg,之后每日腹腔注射富氢水(5ml/kg)1次,直至处死;Sham组和TBI组于相同时间点腹腔注射等量生理盐水。实验观察各组大鼠半暗带区脑组织含水量、HIF-1α、VEGF的蛋白及m RNA的表达。结果:创伤后3d,TBI+HW组损伤半暗带区脑含水量显著低于TBI组。与sham组比较,TBI组与TBI+HW组的HIF-1α、VEGF的蛋白及m RNA表达明显增高;与TBI组比较,TBI+HW组的HIF-1α、VEGF的蛋白及m RNA的表达显著增高。结论:富氢水能够促进大鼠创伤性脑损伤半暗带区脑组织中HIF-1α及VEGF表达,从而促进新生血管生成,并减轻脑水肿。第三部分PI3K/AKT信号通路在富氢水促进大鼠创伤性脑损伤半暗带区新生血管生成中的作用目的:研究PI3K/AKT信号通路在富氢水促进大鼠创伤性脑损伤半暗带区新生血管生成中的作用。方法:30只大鼠随机分为sham组、创伤组(TBI)、创伤+富氢水组(TBI+HW)、创伤+LY294002组(TBI+LY)、创伤+富氢水+LY294002组(TBI+LY+HW)五组。TBI+LY组及TBI+LY+HW组于颅脑撞击20min前行脑室内注射LY294002+2%DMSO+生理盐水3μl(含LY294002 0.3nmol),以后每天腹腔注射富氢水前15min予以LY294002 3μl经大鼠尾静脉注射,其余各组相同时点脑室或尾静脉注射2%DMSO+生理盐水3ul。除sham组,其余各组行颅脑撞击,之后TBI+HW组及TBI+LY+HW组立即腹腔注射富氢水5 ml/kg,之后每日腹腔注射富氢水(5ml/kg)1次,直至处死;其余三组于相同时间点腹腔注射等量生理盐水。实验观察损伤半暗带区脑组织PI3K、p-AKT、HIF-1α、VEGF的蛋白及m RNA表达,新生毛细血管生成数量。结果:与TBI组比较,TBI+HW组PI3K、p-AKT、HIF-1α、VEGF的蛋白及m RNA表达显著增高,新生血管数量明显增加;与TBI+LY组比较,TBI组与TBI+HW组PI3K、p-AKT、HIF-1α、VEGF的蛋白及m RNA表达显著增高,新生毛细血管数明显增多;与TBI+HW+LY组比较,TBI组与TBI+HW组PI3K、p-AKT、HIF-1α、VEGF表达均较TBI+HW+LY组明显增高,新生毛细血管数明显增多。结论:富氢水可上调大鼠损伤半暗带区脑组织中PI3K/AKT信号通路,继而增强HIF-1α的表达,上调VEGF,促进损伤半暗带脑组织新生血管的生成。PI3K/AKT介导的分子通路是富氢水促进创伤组织新生血管生成的重要分子通路。