高+Gz重复暴露和推拉动作对大鼠脑星形胶质细胞GFAP表达的影响

摘要

高G 值持续性＋Gz 重复暴露和推拉动作可影响脑功能，对飞行安全造成严重威胁。有关+Gz 重复暴露和推拉动作致脑损伤的机理研究已有报道，但大多数是从神经元损伤的角度进行的研究，而忽视了胶质细胞尤其是星形胶质细胞在脑损伤中的作用。从数量上看，胶质细胞为神经元的10～50倍。 而在各种胶质细胞中，星形胶质细胞的数量最多、分布最广，因此，其承担了胶质细胞的大部分功能。近年来，星形胶质细胞在脑损伤中的作用越来越受到重视。缺血性脑损伤神经元不同程度地出现肿胀、变性、凋亡、坏死，同时，星形胶质细胞受到缺血性因素的刺激而激活，发生一系列的生理生化反应，对神经元损伤起一定的保护作用。但有关高+Gz 重复暴露和推拉动作对脑星形胶质细胞的激活及影响方面罕有报道。 星形胶质细胞可能在+Gz 重复暴露和推拉动作致脑损伤的发生、发展过程中起重要作用。我们推测，星形胶质细胞在高+Gz 重复暴露和推拉动作致脑损伤过程中有着积极的反应，能产生一些对神经元有利的保护性细胞因子，但缺乏科学的实验依据。本课题的研究目的在于观察高+Gz 重复暴露和推拉动作对大鼠脑星形胶质细胞的影响及其变化规律，为进一步阐明高+Gz 重复暴露和推拉动作致脑损伤的机理提供新的理论依据。 本研究选用第四军医大学实验动物中心提供的雄性SD 大鼠，在动物离心机上进行高+Gz 重复暴露和实施推拉动作。暴露后将大鼠灌注取脑，制成石蜡切片。利用免疫组化方法检测+Gz 重复暴露和推拉动作后大鼠顶叶皮层、海马和丘脑胶质纤维酸性蛋白(g1ial fibri11ary acidic protein，GFAP)的表达情况及其变化规律。 本研究的主要结果及发现如下： 1．+10Gz/45s 重复暴露可引起大鼠顶叶皮层、海马GFAP 表达显著增加。本实验观察了+10Gz/45s 重复暴露5 次对大鼠脑星形胶质细胞GFAP 表达的影响。结果发现，+10Gz 重复暴露后1d，2d，顶叶皮层、海马GFAP 阳性细胞数较对照组均显著增多(P﹤0.05), 以弱阳性细小型为主；暴露后4d，6d，顶叶皮层、海马GFAP 阳性细胞数较对照组进一步增多(P﹤0.01)，以中等阳性细胞为主，肥大的GFAP 增多。结果提示，+10Gz/45s 重复暴露可引起大鼠顶叶皮层、海马GFAP 表达显著增加。 2．+10Gz／3min 暴露可引起大鼠顶叶皮层、海马和丘脑GFAP 表达显著增加，而推拉动作组比+10Gz／3min 暴露引起脑组织GFAP 的表达增加更明显。本实验观察了推拉动作对大鼠脑星形胶质细胞GFAP 表达的影响。推拉动作组大鼠先进行-3Gz 暴露1min，随即进行+10Gz 暴露3min。+10Gz/3min组大鼠仅进行+10Gz 暴露3min。结果发现，+10Gz/3min 暴露后6h，顶叶皮层、海马、丘脑可见GFAP 呈中等强度的阳性反应，阳性细胞数较对照组显著增多(P﹤0.01)，多为中等阳性细小型；暴露后1d、2d、4d 和6d，GFAP 阳性反应程度进一步增强，阳性细胞数进一步增多。推拉动作组大鼠暴露后各时间点，顶叶皮层、海马、丘脑GFAP 呈较强的阳性反应，阳性细胞数较＋10Gz／3min 组和对照组均显著增多(P﹤0.01)，以强阳性肥大型为主。结果提示，+10Gz／3min 暴露可引起大鼠顶叶皮层、海马、丘脑GFAP 表达显著增加，而推拉动作组比+10Gz／3min 暴露引起脑组织GFAP 的表达增加更明显。 总之，本研究利用动物离心机和免疫组化方法，探讨了高+Gz 重复暴露和推拉动作对大鼠脑星形胶质细胞GFAP 表达的影响，主要阐明了以下问题： +10Gz/45s 重复暴露可引起大鼠顶叶皮层、海马GFAP 表达显著增加；+10Gz／3min 暴露可引起大鼠顶叶皮层、海马、丘脑GFAP 表达显著增加，而推拉动作比单纯+10Gz／3min 暴露引起脑组织GFAP 的表达增加更明显。本研究对进一步阐明高+Gz 重复暴露和推拉动作致脑损伤的机理具有一定意义。