小胶质细胞在DAI后RVLM内NADPH氧化酶激活中的作用及对机体交感活性的影响

摘要

重型颅脑损伤有较高的死亡率和致残率。重型颅脑损伤昏迷的部分患者中会出现过度的阵发性交感神经兴奋(Paroxysmal sympathetic hyperactivity，PSH)症状，主要表现为:周期性发作的高血压、心动过速、呼吸急促、发热、出汗和肌张力障碍，并最终导致颅外器官的功能衰竭，不仅给重型颅脑损伤患者的处理带来极大困难，亦可直接增加致死率和致残率。但是人们对它的发病机制和病理生理变化尚无充分的认识，这给临床治疗带来巨大困难。研究发现头端延髓腹外侧区(Rostral ventrolatera1medulla，RVLM)是交感兴奋输出的重要中枢和出口，RVLM内氧化应激是机体交感兴奋和神经源性高血压的重要病理生理基础。已经有研究表明还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase，NADPH)氧化酶是氧化应激产生的关键酶，NOX2(gp91 phox)是氧化应激产生的主要亚基，颅脑损伤后RVLM内NADPH氧化酶表达增加使氧化应激产物产生过多，最终可导致机体交感兴奋的产生。虽然有研究显示颅脑损伤后部分脑区（大脑皮层、海马和矢状窦旁脑组织等）的小胶质细胞激活可引起NADPH氧化酶表达增加。但是到目前为止，尚未见关于颅脑损伤后RVLM内小胶质细胞激活的研究报道。小胶质细胞激活与颅脑损伤后机体交感兴奋之间的关系尚不清楚。为明确RVLM内小胶质细胞激活在颅脑损伤后交感兴奋中的作用及其发生机理，本文利用弥漫性轴索损伤（Diffuse axonalinjury，DAI）模型，探讨了小胶质细胞激活在DAI后RVLM内NADPH氧化酶激活中的作用及对机体交感活性的影响，为PSH治疗提供新的思路。
　　一、大鼠弥漫性轴索损伤后RVLM内小胶质细胞激活情况
　　目的:
　　1、探索DAI后RVLM内是否存在小胶质细胞的激活;
　　2、明确小胶质细胞激活抑制剂米诺环素对DAI后RVLM内小胶质细胞激活的作用。
　　方法:
　　250g-300g成年健康雄性SD大鼠54只，随机分为正常对照组6只、DAI组36只、DAI+米诺环素48 h组12只。DAI组和DAI+米诺环素48h组大鼠建立弥漫性轴索损伤模型。再将DAI组存活大鼠按24 h、48 h和72 h三个时间点各随机分为三个亚组，并且保证每个亚组至少6只大鼠存活。DAI+米诺环素48 h组也要保证至少有6只大鼠存活。其中，DAI+米诺环素48h组分别在致伤前4h和致伤后4h、8h、12h经尾静脉向大鼠体内注射米诺环素10 mg/kg。在DAI后24 h、48 h和72 h三个时间点，取RVLM区域脑组织做石蜡切片，利用免疫荧光技术标记RVLM内小胶质细胞标记物Iba-1，了解RVLM内小胶质细胞激活情况，以及米诺环素对小胶质细胞激活的作用。
　　结果:
　　1、DAI后24 h至72 h，可发现RVLM内小胶质细胞激活呈现上升趋势，较正常对照组有显著统计学差异(P＜0.05);
　　2、米诺环素能够明显抑制伤后48h大鼠RVLM内小胶质细胞激活，较同期DAI组有显著统计学差异(P＜0.05)。
　　结论:
　　1、DAI后RVLM内有小胶质细胞的明显激活，且72h内逐渐增强;
　　2、小胶质细胞激活抑制剂米诺环素对DAI后RVLM内小胶质细胞激活有明显抑制作用。
　　二、大鼠弥漫性轴索损伤后小胶质细胞在RVLM内NADPH氧化酶系统激活中的作用
　　目的:
　　1、研究大鼠DAI后RVLM内是否有NADPH氧化酶亚基NOX2(gp91 phox)表达的增加;
　　2、研究小胶质细胞激活抑制剂米诺环素是否可使DAI后RVLM内NADPH氧化酶亚基NOX2(gp91 phox)的表达下调或抑制;
　　3、根据上述研究结果，明确小胶质细胞在DAI后RVLM内NADPH氧化酶系统激活中的作用。
　　方法:
　　250g-300g成年健康雄性SD大鼠78只，随机分为正常对照组6只、DAI组36只以及DAI+米诺环素组36只。DAI组和DAI+米诺环素组大鼠建立弥漫性轴索损伤模型。再将DAI组和DAI+米诺环素组存活大鼠按24 h、48 h和72 h三个时间点各随机分为三个亚组，并且保证每个亚组至少6只大鼠存活。其中DAI+米诺环素组分别在致伤前4h和致伤后4h、8h、12h分别以米诺环素10mg/kg经尾静脉注射入大鼠体内。伤后24h、48h、72h，取大鼠全脑冰冻保存。利用Western-blot技术检测RVLM内NADPH酶亚基NOX2(gp91 phox)表达变化情况。
　　结果:
　　1、DAI组RVLM内NOX2(gp91 phox)的表达明显增高，伤后呈上升趋势，各亚组较正常对照组均有显著统计学差异(P＜0.05);
　　2、DAI+米诺环素组24h和48h NOX2(gp91phox)的表达明显低于DAI组相应时间点，有显著统计学差异(P＜0.05);DAI+米诺环素组72h NOX2(gp91 phox)的表达与DAI组72h相比，虽有减低，但无显著统计学差异(P＞0.05)。
　　结论:
　　1、大鼠RVLM内NOX2(gp91phox)的表达在DAI后有显著增加;
　　2、小胶质细胞激活抑制剂米诺环素对大鼠DAI后RVLM内NOX2(gp91 phox)的表达有显著抑制作用;
　　3、随着米诺环素在大鼠体内的代谢，对NOX2(gp91phox)表达的抑制作用也逐渐减弱;
　　4、小胶质细胞在DAI后RVLM内NADPH氧化酶系统的激活中起重要作用。
　　三、大鼠弥漫性轴索损伤后小胶质细胞激活对机体交感兴奋性的影响
　　目的:
　　1、探索大鼠DAI后交感兴奋性（血压、心率）变化情况;
　　2、明确小胶质细胞激活抑制剂米诺环素是否可降低DAI后机体交感兴奋性，探索小胶质细胞激活对DAI后机体交感活性的影响。
　　方法:
　　250g-300g成年健康雄性SD大鼠104只，随机分为正常对照组8只、DAI组48只、DAI+米诺环素组48只。DAI组和DAI+米诺环素组大鼠建立弥漫性轴索损伤模型。再将DAI组和DAI+米诺环素组存活大鼠按24 h、48 h和72 h三个时间点各随机分为三个亚组，并且保证每个亚组至少8只大鼠存活。DAI+米诺环素组在致伤前4h和致伤后4h、8h、12h分别以米诺环素10mg/kg经尾静脉注射入大鼠体内。伤后24h、48h和72h通过股动脉置管连续监测血压和心率2h，并利用MPA多道生物分析系统统计分析大鼠血压、心率。
　　结果:
　　1、大鼠DAI后24h、48h、72h，交感兴奋性（血压分别为:133.17±4.70mmHg、138.78±4.52 mmHg、142.30±4.09mmHg;心率分别为:407.09±9.89次/分、417.73±12.29次/分、459.06±9.85次/分）呈上升趋势，较正常对照组（血压:116.64±6.28mmHg;心率:373.84±11.25次/分）有显著统计学差异(P＜0.05);
　　2、小胶质细胞抑制剂米诺环素对大鼠DAI后交感兴奋性增加有抑制作用，24h（血压:124.09±5.36mmHg;心率:395.96±9.17次/分）最明显，与DAI24h相比，有显著统计学差异;48h（血压:135.11±2.99mmHg;心率:409.50±11.0次/分）和72h（血压:140.20±4.27mmHg;心率:453.46±10.72次/分）虽也有交感兴奋性降低的变化趋势，但与DAI48h和72h相比，无显著统计学差异。
　　结论:
　　1、大鼠DAI后72h内有交感兴奋性的显著增高;
　　2、小胶质细胞抑制剂米诺环素对DAI后机体交感兴奋性增高有明显抑制作用;随伤后时间的增加，对机体交感兴奋的抑制作用也逐渐减弱;提示小胶质细胞激活在DAI后机体交感兴奋中起重要作用。

目录

声明

摘要

中英文缩略语对照表

前言

第一部分 大鼠DAI后RVLM内小胶质细胞激活情况

一、材料和方法

二、实验结果

三、讨论

四、结论

第二部分 小胶质细胞激活在DAI后RVLM内NADPH氧化酶系统激活中的作用

一、材料和方法

二、实验结果

三、讨论

四、结论

第三部分 DAI后小胶质细胞对机体交感兴奋(血压、心率)的影响

一、材料和方法

二、实验结果

三、讨论

四、结论

全文总结

参考文献

综述 重型颅脑损伤后阵发性交感兴奋的研究进展

研究生期间发表论文及参加科研工作情况

致谢