大鼠急性创伤性脑损伤后神经细胞凋亡及PACAP干预性治疗的实验研究

摘要

背景和目的：颅脑损伤包括外力直接作用于中枢神经系统所造成的原发性损伤，以及在原发性损伤的基础上，随着伤后组织反应、病理生理改变等因素所引起的继发性脑损伤。尽管继发性脑损伤的发生机制尚不完全明确，但脑创伤后神经细胞凋亡在继发性脑损伤中的作用逐渐受到重视。 细胞凋亡又称细胞程序性死亡，它是细胞在一定的生理或病理条件下，遵循自身的程序结束自己生命的生理性死亡。大量的资料表明，创伤性脑损伤可导致神经细胞凋亡的发生，并且细胞凋亡在脑创伤后神经功能减退和神经细胞数量的减少等方面起着非常重要的作用。 Caspases家族与秀丽隐杆线虫Ced-3蛋白具有相似的半胱天冬酶序列。此类蛋白酶在细胞凋亡形态和生化改变方面发挥重要的作用。在14个caspases家族成员中,caspase-3是凋亡执行因子，在细胞凋亡过程中起关键作用。 PACAP是血管活性肠肽/胰高血糖素/促胰液素肽家族的成员之一。它广泛分布于中枢和周围神经系统，发挥多效生物学作用。目前研究充分表明，PACAP是非常具有前景的神经保护肽，它在神经系统发育和神经系统损伤后的再生和重建中发挥重要的作用。体内外研究证据表明，PACAP具有阻止神经细胞凋亡的作用。 本文拟通过对大鼠急性中度TBI后早期脑组织中神经细胞凋亡和caspase-3的动态变化研究，探讨其在TBI后继发性脑损伤中的作用以及脑室内注射PACAP对大鼠TBI后神经细胞凋亡的影响及其作用机制。 材料和方法Spraque-Dawley(S-D)大鼠136只，随机分为对照组、脑损伤组和治疗组。损伤组和治疗组采用气体冲击法致伤，治疗组伤前脑室内注射小剂量PACAP(5μL)，分别在伤后2h、12h、24h、48h和72h处死取材(每个时相点各8只)。各分析时相点采集标本应用末端脱氧核苷酸转移酶介导的生物素脱氧尿嘧啶核苷酸缺口末端标记法(TUNEL)染色、光镜和透射电镜技术检测神经细胞凋亡的改变，采用免疫组织化学和荧光法对caspase-3的表达和活性进行检测。通过RT-PCR方法检测TBI后大鼠脑皮质和海马中PACAPmRNA表达的变化，以及脑室内注射PACAP后对神经细胞凋亡和caspase-3的表达与活性的影响。 结果(1)神经细胞凋亡在大鼠TBI后2h即开始出现，24-48h达到最高点，并持续较高水平，与假手术组差异显著(P＜0.05)。(2)脑组织中caspase-3活性及表达在大鼠TBI后2h即显著升高，24h达到表达高峰并持续较高水平至72h。 (3)TBI后PACAPmRNA表达在2h开始下降，12h达最低值，然后逐渐升高。 (4)TBI大鼠经PACAP脑室内注射治疗后，各时相点(12，24，48，72h)神经细胞凋亡则明显减轻(P＜0.05)；caspase-3活性及表达均明显下降(P＜0.05)。 结论(1)中度TBI大鼠早期(2h)脑组织中神细胞凋亡即反应性升高，并持续至72h，说明凋亡参与了TBI后继发性脑损伤的全过程。 (2)脑组织中各时相点caspase-3活性及表达升高与神经细胞凋亡密切相关，说明caspase-3基因参与调控脑损伤后神经细胞凋亡。 (3)PACAP干预性治疗TBI的主要机制可能是使caspase-3活性降低及表达减少，从而减轻神经细胞凋亡所引起的继发性损害，起到治疗与保护作用。

目录

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英文缩写一览表

前 言

第一部分大鼠创伤性脑损伤早期神经细胞凋亡及Caspase-3表达的动态变化

材料与方法

结 果

讨 论

小 结

参考文献

第二部分PACAP干预性治疗对大鼠急性创伤性脑损伤后神经细胞凋亡的影响

材料与方法

结 果

讨论

小 结

参考文献

全文结论

致谢

照 片（一）

照 片（二）

文献综述垂体腺苷酸环化酶激活肽及其受体研究进展