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目的 缺氧缺血性脑损害(Hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)在临床上,尤其围产期,是危及新生儿生命和导致婴儿和儿童期神经损伤的的主要原因。尽管有关防治的研究颇多,但目前仍未取得明显突破。随着对HIBD发病机制的进一步认识,中枢兴奋性氨基酸及抑制性氨基酸的平衡失调与HIBD的关系也愈来愈受到重视。羟丁酸钠(sodium hydroxybutyrate,GHB)是抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的中间代谢产物γ-羟基丁酸的钠盐,是GABA的类似物,具有明显的中枢抑制作用。本实验室研究最近发现GHB对沙土鼠脑缺血再灌注损伤具有一定的神经保护作用,提示其可能对新生大鼠HIBD有脑保护的作用。本研究采用新生7d大鼠HIBD模型,通过观察动物生长发育、脑病理形态学、学习记忆能力、皮层和海马CA1区凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax的表达、凋亡细胞计数、海马兴奋性氨基酸N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-Aspartate receptor,NMDAR)亚单位NR1、NR2A、NR2B mRNA表达的变化,从多个层面探讨羟丁酸钠对HIBD的脑保护作用及其机制,为临床防治HIBD提供新的方法和理论依据。 材料和方法 1.HIBD模型的制作、动物分组、给药 1.1 HIBD模型的制作 参照Rice法,将新生7d SD大鼠乙醚麻醉后颈部正中切开皮肤,游离左侧颈总动脉并于结扎后2~3h吸入8%O2、92%N2的混合气体,持续2h。假手术组仅作颈部切开和左颈总动脉分离术,不结扎和吸低氧气体。 1.2 动物分组和给药方法 大鼠随机分为假手术组(S组)、生理盐水对照组(C组)和GHB组(γ各组),γ各组按所用GHB剂量不同,进一步分为γ1、γ2和γ3组。每组按术后观察时间点不同进一步分为各亚组。C组缺血缺氧(hypoxia-ischemia,HI)后即刻腹腔注射(ip)生理盐水,容积为0.2ml/10g,每日3次;S组术后4h ip给药生理盐水,用量和用法同C组;γ1组、够组和移组分别iP用生理盐水稀释的GHB 50、100和Zoom扩kg,用法和容量同C组。 2.Hl对新生大鼠脑组织形态学、生长发育和学习记忆能力的影响及GHB的干预作用 2.1动物分组给药按1.2段描述进行动物分组和给药,按HI后3d、7d、14d和28d进一步分为4个亚组,每组20只。 2 .2观察指标及测定方法 2.2.1生长发育体重、身长的增长倍数。 2.2.2存活率的观察新生大鼠Hl后28d内各组动物的存活率 .2.2.3学习记忆能力的测定Hl后27d用Y迷宫法首次测定各组学习记忆能力,24h后第二次测定。观察指标如下:(l)达标率;(2)达标前所需反应次数;(3)总反应运动时间;(4)主动回避反应率;(5)正确反应率。 2.2.4左大脑半球萎缩程度、空洞发生率和含水率的测定在各观察时间点随机选择各组存活大鼠8只,将动物断头处死后取出脑组织观察大体形态学变化。然后正中切开左、右大脑半球,称湿重后置人70℃一80℃烤箱24h,再称干重。左大脑萎缩程度用左/右大脑半球湿重表示;大脑含水率=(湿重一干重)/湿重。 2.2.5左侧海马CAI区锥体神经元病理形态学观察各组全部剩余存活大鼠,用4%多聚甲醛灌注后取脑,石蜡包埋,连续切片,按序间隔留片,并分别贴片后取其中I一W套。I套行苏木精一伊红(HE)染色后在光镜下观察细胞形态学的变化。n一W留作免疫组化和TUNEL染色,剩余切片备用。 结合2 .2.4和2.2.5实验中的观察结果,计算HI后28d各组大鼠左侧大脑半球空洞发生率。 3.Hl对新生大鼠左侧大脑皮层和海马CAI区锥体神经元Bcl一、Bax蛋白表达及细胞凋亡的影响及GHB的干预作用 3.1动物分组和给药方法 新生大鼠按1 .2段所述进行实验分组及给药,各组按m后lh、3h、ld、3d、7d进一步分为5个亚组,每组随机选择存活大鼠6只。 3 .2观察指标和测定方法 3 .2.1左侧大脑皮层和海马CAI区锥体神经元Bcl-2、Bax蛋白表达 各时间点各组大鼠使用4%多聚甲醛灌注后取脑组织常规固定后石蜡包埋,连续切片,按序间隔留片,并分别贴片。取其中I一W套,其他切片备用。 n、111套切片用免疫组化法染色后在光镜下分别观测左侧大脑皮层和海马CAI区锥体神经元Bcl-2、Bax蛋白表达。 3 .2.2左侧大脑皮层和海马CAI区锥体神经元凋亡计数 第W套切片作TUNEL染色,在光镜下计算凋亡细胞数。 4.缺血缺氧对海马NRI、NRZA、NRZB mRNA表达的影响及GHB的干预 4.1动物分组和给药方法 新生大鼠按1.2段所述进行实验分组及给药。各组按HI后2h、6h、12h、ld、3d和7d进一步分为6个亚组,每组取存活大鼠6只。 4.2左侧海马NRI、NRZA、NRZB基因表达的监测 将新生大鼠在Hl后Zh、6h、12h、ld、3d及7d断头处死,取左侧海马组织约25 mg,参照Promega公司提供的TotalRNA Isolation匆stem和AeeessRT一PCR system试剂盒说明进行RT一PCR试验。取PCR产物通过1%琼脂糖凝胶(含滨乙锭),在80InA恒流下电泳约30min后用图象分析软件半定量分析NRI、NRZA、NRZB基因表达量。 5.统计学处理 所有计量资料数据以均数士标准差(又土s)表示,用Logrank检验比较存活率,用犷检验