缺氧预处理对创伤性脑损伤大鼠脑组织HIF-1α、VEGF表达影响的实验研究

摘要

背景：在现代高原军事战争中,会面临急性高原缺氧反应引起的大幅度非战斗减员,加上缺血缺氧性颅脑损伤无疑是“雪上加霜”。如何防护高原低氧恶劣环境的影响,已经成为高原军事医学研究的重点内容。颅脑损伤后的脑组织缺血缺氧是导致脑损害主要因素。缺氧预处理在短时间内预先给予机体刺激性缺氧,对随后严重的缺血、缺氧损伤产生显著防御能力,是当前抗缺氧/缺血的研究热点。缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)是依附于氧浓度调节重要因子,对氧环境有较强敏感性。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是HIF-1α下游编码靶蛋白,可参与神经血管重塑而达到神经保护作用。本课题拟通过建立大鼠颅脑创伤模型,研究颅脑创伤后大鼠挫伤周围脑组织HIF-1α、VEGF表达变化,并观察缺氧预处理对二者影响。
　　目的：(1)通过建立大鼠颅脑创伤模型,探讨大鼠颅脑创伤后挫伤周围脑组织HIF-1α及VEGF表达变化;(2)通过建立缺氧预处理模型,观察缺氧预处理对大鼠颅脑创伤后挫伤周围脑组织HIF-1α及VEGF表达的影响,为缺氧预处理在防御缺血缺氧对脑组织损伤提供理论依据。
　　方法(1)204只Sprague-Dawley雄性大鼠采用随机数字法分成对照组(Con组n=12)、创伤组(TBI组n=96)、缺氧预处理组(HPC组n=96)。TBI组采用改良的Feeney自由落体打击模型,以重量50g砝码,离大鼠骨窗面25 cm高处下落打击,HPC组给予缺氧预处理(50.47kPa,3d,3h/d)后,同法致脑损伤。对照组则不给予颅脑打击。于伤后1h、4h、8h、12h和1d、3d、7d、14d时间点断头取脑,通过RT-PCR、Western blotting及免疫组化染色方法检测挫伤灶周围脑组织HIF-1α、VEGF表达变化,并采用免疫荧光双标法检测VEGF分布及共存情况,根据结果进行统计学分析。
　　结果：①大鼠颅脑创伤后挫伤周围脑组织HIF-1α在伤后4、8、12 h和1、3d均明显上升(P<0.05),HIF-1α mRNA在12h达到高峰,蛋白于1d达到高峰;缺氧预处理组缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达在伤后1h逐渐上调,4h~7d HIF-1αmRNA及蛋白显著上调(P<0.05),直至伤后14d表达趋于正常(P>0.05)。②大鼠颅脑创伤后挫伤周围脑组织血管内皮生长因子(VEGF)表达在伤后4h表达上调,VEGF mRNA表达在伤后1d出现峰值,蛋白3d达高峰,直至伤后7d(P<0.05);缺氧预处理组VEGF在伤后1h表达上调,4h~7d VEGF mRNA及蛋白显著上调(P<0.05),伤后14d表达趋于正常(P>0.05)。③免疫荧光双标法检测缺氧预处理组伤后3d VEGF表达较创伤组明显,其表达VEGF在神经元、神经胶质细胞及血管内皮细胞较明显。
　　结论：①以重量50g砝码,离大鼠骨窗面25cm高处下落打击可制作稳定的大鼠颅脑损伤模型,稳定性较好。②大鼠颅脑创伤后挫伤周围脑组织HIF-1α、VEGF随时间推移呈波峰状改变,提示颅脑创伤后脑组织缺血缺氧可诱导HIF-1α高表达,并调控下游靶蛋白VEGF参与神经系统保护。③缺氧预处理可预先激活脑组织HIF-1α的高表达,进而增强VEGF上调,这可能是防御颅脑损伤后缺血缺氧对脑组织损伤的机制之一。

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前言

第一部分 创伤性颅脑损伤大鼠脑组织HIF-1α、VEGF表达的实验研究

1 材料和方法

2 实验结果

3 讨论

4 结论

第二部分 缺氧预处理对创伤性脑损伤大鼠脑组织HIF-1α、VEGF表达的影响

1 材料与方法

2.结果

3.讨论

4.结论

参考文献

附录

致谢

综述