急性一氧化碳中毒迟发性脑病髓鞘损伤临床和基础研究

摘要

一部分急性一氧化碳中毒(Acute carbon monoxide poisoning, ACOP)患者在中毒症状改善或消失一段时间后，会再次发生神经系统功能异常，称为迟发性脑病(Delayedneuropsychological Sequelae，DNS)，临床症状改善的时间被称为“假愈期”。目前认为脑白质脱髓鞘损害是该症发生的主要原因。但髓鞘损伤的机制不清，存在多种假说。同时目前临床对DNS患者白质脱髓鞘情况观察多是通过CT或MRI平片，仅为图像的感性认知，缺乏病情客观评价标准，因此DNS髓鞘损伤的发生发展过程认知相对较少，临床治疗缺乏统一标准。本课题着眼于从感性认知上升为理性认知，通过临床总结、客观检查和动物试验的手段，寻找DNS白质脱髓鞘病程的客观规律，进而寻找其可能的发病机制。 第一步为收集临床资料。通过检索我院高压氧科2007年至2012年五年来的DNS病例资料，入选共122人，主要回顾其病情变化特点及脑CT、MRI等影像检查时间与结果，初步评价脑白质脱髓鞘损害的时间特点。经过数据整理，其中34名患者在假愈期时进行头颅CT或MRI检查，12人未发现脑白质脱髓鞘表现，其检查时间为3.7±1.2d，22人已出现脑白质脱髓鞘表现，其检查时间为10.9±6.3d。而110名患者在DNS发病初期及病程中即两次及以上行头颅CT或MRI检查，均可见脑白质脱髓鞘改变，其中17名患者报告中提及“较前有所好转”。而影像学可见脑白质脱髓鞘改变时间从中毒后3天到中毒后97天，仅有4人脑白质脱髓鞘表现消失。以上结果提示DNS患者白质的广泛脱髓鞘表现可能并非中毒后立即出现，但持续时间较长。 第二步设计临床观察试验，将DNS白质脱髓鞘表现由主观评价转入客观分析。选择核磁共振中可以进行定量数据分析的磁共振弥散张量成像(Diffusion tensorimaging，DTI)与磁共振波谱成像(Magnetic resonance spectroscopy，MRS)进行影像学检查，量化评价DNS患者脑白质脱髓鞘损害情况及神经细胞代谢情况。选择2013年1月至5月在我科就诊的DNS患者20例，其中12名男性，8名女性，年龄25-67岁，平均年龄(51.2+11.2)岁。根据工作实际，选取病情加重至最重期及治疗1月后两个时间点进行核磁共振DTI+MRS检查，提取病损区ADC及FA值，质子波谱NAA，Cho等值。并结合患者简易精神量表(Mini-Mental State Examination，MMSE)和日常生活能力量表(Activities of daily living，ADL)对患者症状表现进行客观评分。结果发现MMSE和ADL评分治疗1月后已有明显提高，但DTI的ADC值和FA值均无明显改变，MRS结果为NAA/Cr在治疗后明显升高，提示神经元功能活性增强，但Cho/Cr无明显变化，提示髓鞘损伤修复不明显。由此分析DNS患者白质脱髓鞘后实际修复时间较长。 第三步设计动物试验。因中枢神经髓鞘是由少突胶质细胞(oligodendrocyte cells，OLs)包绕神经元轴突形成，而少突胶质前体细胞(Oligodendrocyte precursor cells，OPCs)向OLs分化是髓鞘形成中的关键步骤。根据MBP特异性表达OLs，NG2特异性表达OPCs，通过蛋白免疫印记技术（Western Blot，WB）测定CO染毒大鼠脑中MBP和NG2，以评价OLs和OPCs状态。取体重约400g雄性SD大鼠36只，经Morris水迷宫基础训练后，随机均分为正常对照组和一氧化碳暴露组，18只采用CO腹腔连续间隔注射法，制作大鼠重度中毒模型，通过水迷宫试验评价染毒后大鼠行为学表现。发现大鼠染毒后出现明显中毒症状，部分大鼠死亡。经定位巡航试验检测，染毒组大鼠记忆、学习能力明显下降。于染毒后第1、3、7、14、21、30天将染毒组和对照组大鼠各取3只取脑，通过WB法检测MBP和NG2表达。WB检查结果发现3天起染毒组MBP和NG2表达均减少，NG2明显，与对照组有明显差异。14天后MBP有所回升，但NG2表达无明显恢复。 结论:CO中毒后主要损伤脑部OPCs细胞，造成OLs细胞生成不足。OLs细胞在逐渐凋亡而无补充的情况下，可以维持一段时间的神经功能正常，即“假愈期”。待OLs减少到一定程度后，神经受损表现逐渐出现，患者出现逐渐加重的一系列DNS症状。患者病情迁延，脑白质受损表现始终存在与OPCs细胞恢复缓慢相关。而患者可能在神经元功能恢复后，利用残存完好神经通路，出现部分神经功能代偿，但脱髓鞘表现会持续更长时间。该发现可以初步解释前期病历统计及临床试验观察发现的情况，有可能是DNS发生的原因。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一部分 DNS患者临床资料分析

一、资料与方法

二、结果

三、讨论

第二部分 DTI与MRS成像在DNS中应用研究

一、资料

二、方法

三、结果

四、讨论

第三部分 大鼠DNS模型的建立与评估

一、材料

二、方法

三、结果

四、讨论

第四部分 CO中毒大鼠脑MBP、NG2表达及DNS发病机制探讨

一、材料

二、方法

三、结果

四、讨论

五、DNS发病机制探讨

全文总结

参考文献

练还一 核磁共振在一氧化碳中毒迟发性脑病检查的应用现状

综述二 急性一氧化碳中毒迟发性脑病动物模型制备

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致谢