犬颅脑枪弹伤后脑组织中热休克蛋白70、c-myc、bcl-2和细胞凋亡表达及意义的实验研究

摘要

颅脑火器伤具有死亡率﹑致残率高,救治难度大等特点,是战创伤研究的重点之一。颅脑火器伤的死亡率自二战以来一直保持在30％-40％，在火器伤致死的人数中，颅脑伤几乎占50％。由于现代战争的不断发生，所以人们对颅脑火器伤的研究应更加深入，以降低其死亡率，提高治愈率。本实验采用低速德国小口径步枪射击犬头颅，建立犬脑贯通伤(penetrating cranioc-erebral injury，PCI)和脑切线伤（tangent brain injury，TBI）模型，研究犬颅脑火器伤后热休克蛋白70, c-myc,Bcl-2 以及细胞凋亡的表达和调控机制。探讨其在颅脑火器伤中的作用,为临床救治提供重要理论依据。 一、脑枪弹伤模型建立及相关生理、病理指标观察 目的：建立犬颅脑枪弹伤模型，检验该模型用于颅脑枪弹伤研究的可行性。 方法：杂种犬14 只，采用低速德国小口径步枪子弹致TBI 组和PCI 组。观察实验犬伤后相关生理与病理指标的变化。 结果：TBI 组和PCI 组实验犬伤后存活时间较长。两组均在伤后数分钟至1h 内出现明显的心率减慢、血压下降、颈动脉血流量减少、呼吸暂停或减慢、颅内压(intracranial pressure，ICP)逐渐升高。两组挫伤区病理表现为脑血管扩张、充血、血管周围环形出血、神经细胞轻度缺血、坏死及脑水肿(brain edema，BE)。 结论：上述模型均具有弹道伤恒定、重复性好、伤后动物存活时间较长等特点。 二、犬颅脑枪弹伤后脑组织中热休克蛋白70 和c-myc 的表达 目的：研究犬枪弹伤后脑组织中热休克蛋白70（Heat shock protein70，HSP70）和快反应蛋白c-myc 的变化规律。 方法：24 只杂种犬，随机分为对照组，损伤组。采用德国小口径步枪子弹致犬颅脑额叶切线伤（tangent braininjury， TBI）。用免疫组织化学方法检测伤后30min、2h、6h、12h 和24h 各不同时期弹道挫伤区、震荡区、海马及脑干神经元中HSP70 和c-myc 蛋白的表达。 结果：对照组脑神经元中HSP70 和c-myc 蛋白表达弱，枪弹伤组挫伤区、震荡区、海马及脑干神经元中HSP70 蛋白2h 开始增加( P<0.05)，6h 时明显增加，12h 达高峰( P<0.01)，24h 开始下降。C-myc 伤后30min 开始增加( P<0.05)，2h 达高峰( P<0.01)，6h 开始下降，24h 同对照组。且2 种蛋白距伤道越近，表达越明显。 结论：HSP70 和c-myc 蛋白在弹道挫伤区、震荡区、海马及脑干神经元均有表达，两者在脑组织中表达分布范围基本一致，但c-myc 先于HSP70 表达。 三、犬颅脑枪弹伤后神经细胞凋亡及bcl-2 的表达 目的：研究犬颅脑枪弹伤后神经细胞凋亡机制及bcl-2 的变化规律。 方法：建立犬颅脑枪弹伤模型，制备不同时期、不同部位脑组织切片。采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)检测脑神经细胞凋亡以及用免疫组织化学方法检测bcl-2 的动态变化。 结果：对照组犬偶见神经细胞凋亡，神经细胞中有微弱bcl-2 的表达，枪弹伤后凋亡神经细胞及bcl-2 于2h 开始增加，24h 达高峰，48h 开始下降。不同区域表达不完全一致。各观测点神经细胞与bcl-2 表达呈负相关。 结论：犬脑枪弹伤后神经细胞bcl-2 的表达增强，在不同时期、不同部位具有时空规律性。神经细胞的凋亡与凋亡保护基因的调节有关。综上所述，采用低速德国小口径步枪致犬颅脑枪弹伤，建立PCI 和脑切线伤模型，两模型具有存活时间长、重复好等特点，尤以脑切线伤模型存活时间更长，为颅脑火器伤的进一步研究提供了较为理想的动物模型。通过对枪弹伤后脑组织中热休克蛋白70、c-myc、bcl-2 和凋亡细胞表达变化的研究，从分子水平探讨其在颅脑火器伤生命活动中的作用,为临床救治提供重要理论依据。