血浆Aβ42、t-tau蛋白与老年患者体外循环术后脑损伤的相关性研究

摘要

目的：建立实验用巴马小型猪低温体外循环（Cardiopulmonary bypass，CPB）术后的脑损伤模型，评价弥散加权成像技术对CPB脑损伤的早期诊断效果，并观察CPB前后血浆Aβ42、t-tau蛋白含量的变化，结合其他诊断方法（如弥散加权成像、认知功能测评等）以及组织病理学检查结果，初步评价其诊断低温CPB术后脑损伤的应用价值，并前瞻性观察临床患者围手术期Aβ42、t-tau蛋白含量的变化，进一步证实动物实验结果，为其临床应用提供理论依据。 方法： 1、24只巴马小型猪随机分为实验组（即CPB组，12只）、对照组（即纯开胸组，12只），其中CPB组模拟临床老年患者中低温CPB手术环境及方法建立中低温环境下CPB术后脑部损伤的小型猪模型，手术前后行常规MRI检查、弥散加权成像（DWI）检查，术后处死动物取脑组织行HE、Nissl染色检查，检验建模效果，并采用Kappa分析评价DWI技术在CPB术后脑损伤早期诊断中的应用价值。 2、20只小型猪，随机分为实验组（即CPB组，10只）与对照组（即纯开胸组，10只），实验组经DWI检查证实全部均有脑损伤，对照组经DWI检查证实均无脑损伤，抽取术前、CPB1 h（对照组为开胸1 h）、关胸、术后1 d、术后3 d、术后5 d及术后7 d各时间点静脉血，提取血浆行酶联接免疫吸附反应（Elisa）法检测Aβ42、t-tau蛋白浓度，观察其动态变化。并应用改良色彩记忆实验观察实验猪CPB术后认知功能改变。多水平线性模型法评价血浆Aβ42、t-tau蛋白水平与改良色彩记忆实验评分的相关性。 3、根据DWI影像结果，取动物模型脑损伤部位组织行末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端染色标记（Tunel检测）观察细胞凋亡情况。并应用免疫组化法检测受损组织Caspase3、Caspase8、bcl-2及bax蛋白表达情况，探讨细胞凋亡机制。 4、选取福建省立医院心外科自2012年3月至2014年3月行体外循环下心脏直视手术老年患者（≥60岁），应用蒙特利尔认知评估量表（MoCa量表）评价CPB术后24 h老年患者认知功能改变情况，根据评分结果选取30例纳入认知损伤组（即试验组）及30例纳入评分正常组（即对照组）。两组均抽取术前、CPB1 h、关胸时、术后24 h及术后1 w的静脉血，Elisa法检测患者血浆Aβ42、t-tau蛋白浓度，观察其动态变化。采用多水平线性模型法评价血浆Aβ42、t-tau蛋白水平与MoCa量表评分的相关性。 结果： 1、成功建立中低温CPB术后脑损伤的巴马小型猪模型，影像学（DWI）可见脑组织缺血带，且病理学可见脑组织斑片状坏死及神经细胞改变。DWI结果与HE及Nissl结果具有一致性，且较常规T1WI、T2WI成像更为敏感。 2、CPB术后1 d血浆Aβ42、t-tau蛋白水平明显较术前增高，与对照组相比具有统计学差异（P<0.05）。Aβ42自术后3 d起开始下降，术后7 d可降至术前值以下，而t-tau蛋白持续高水平。改良色彩记忆实验可见实验猪CPB术后1 d评分明显较对照组降低，后逐渐恢复正常，7 d可达术前水平。Aβ42蛋白水平对改良色彩记忆实验评分无影响（P>0.05），而t-tau蛋白水平对改良色彩记忆实验评分影响具有统计学意义（P<0.05）。 3、Tunel结果可见CPB术后脑损伤部位组织存在大量细胞凋亡，且CPB术后24 h较术后6 h凋亡更加明显。脑组织存在普遍Caspase3、Caspase8、bcl-2及bax蛋白表达，CPB术后脑损伤部位可见Caspase3、Caspase8及bax蛋白表达增高（P<0.05），而bcl-2蛋白表达则无明显增高（P>0.05）。 4、MoCa量表评分降低组患者术后1 w其可略有恢复，但仍不达术前水平。其术后24 h血浆Aβ42、t-tau蛋白水平明显较术前增高，与对照组相比具有统计学差异（P<0.05）。术后1 w Aβ42较术前值下降，而t-tau蛋白持续高水平。Aβ42、t-tau蛋白水平对MoCa量表评分影响均具有统计学意义（P<0.05），且成负相关。 结论： 1、本研究建立的小型猪模型可以用于CPB引起的脑损伤方面的相关研究； 2、DWI成像较传统的T1WI、T2WI成像敏感性更高，能够更早期的诊断出CPB术后的脑损伤； 3、CPB术后脑神经细胞可通过线粒体通路及死亡受体通路产生凋亡； 4、血浆Aβ42、t-tau蛋白水平可用于指导评价CPB术后老年患者的认知功能损伤情况。

目录

声明

英文缩略词表

前言

参考文献

第一部分体外循环术后脑损伤动物模型的建立及弥散加权成像的诊断评价

1.1 实验目的

1.2 材料与方法

1.3 结果

1.4 讨论

参考文献：

第二部分动物模型实验观察血浆Aβ42、t-tau蛋白水平及认知功能测定

2.1 实验目的

2.2 材料与方法

2.3 结果

2.4 讨论

参考文献：

第三部分体外循环所致脑损伤相关细胞凋亡机制的研究

3.1 实验目的

3.2 材料与方法

3.3 结果

3.4 讨论

参考文献：

第四部分前瞻性临床试验观察血浆Aβ42、t-tau蛋白水平的应用价值

4.1 实验目的

4.2材料与方法

4.3 结果

4.4 讨论

参考文献：

结论

综述:术后认知功能障碍与阿尔茨海默氏综合症的相关机制

致谢