牛磺酸联合硫酸镁对急性重型颅脑创伤大鼠治疗作用的研究

论文摘要

目的：研究缺氧环境下脑胶质细胞凋亡率以及凋亡相关基因表达的变化、急性重型颅脑创伤后大鼠脑组织形态学、线粒体呼吸链酶、脑血流以及凝血功能的改变,探讨牛磺酸联合硫酸镁对急性重型颅脑创伤大鼠的治疗作用。方法：本课题分为细胞和动物实验两部分,分别从体外和体内水平研究了药物对颅脑创伤的治疗作用。①体外实验部分：以原代培养的胶质细胞为研究对象,分为四组：正常组、缺氧组、牛磺酸镁治疗组以及牛磺酸联合硫酸镁治疗组,进行缺氧6h干预,治疗组分别加载牛磺酸镁以及牛磺酸联合硫酸镁两种药物后作用24h和48h两个时间点,通过Annexin V-FITC/PI双染色流式细胞术检测细胞凋亡率、real-time PCR检测细胞凋亡相关基因Bcl-2、Bax以及缺氧诱导因子HIF的表达变化；②体内实验部分以大鼠为研究对象,随机分为五组：假手术组、脑外伤组、牛磺酸治疗组、牛磺酸联合硫酸镁治疗组以及硫酸镁治疗组,制作重型（1.7-2.0atm）颅脑创伤模型,伤后给予尾静脉药物治疗7d后处死,通过透射电镜观察大脑皮层和海马神经细胞以及细胞器等结构的改变、比色法测定线粒体呼吸链酶（SDH,CCO,NADH）活性以观测呼吸功能、激光多普勒监测伤侧和对侧脑血流以及血栓弹力计检测颈总静脉血凝血状态以反映脑部供血情况,综合评价牛磺酸联合硫酸镁对急性重型颅脑创伤大鼠的治疗作用。结果：1.流式细胞结果显示：24h缺氧各组早、中晚期凋亡率均比正常组高；48h牛磺酸联合硫酸镁组早期凋亡率比缺氧组低；除牛磺酸联合硫酸镁组,其它各组48h早、中晚期凋亡率均显著高于24h。实时定量PCR结果显示：两个时间点各组Bax mRNA表达均比正常组高,药物组Bax mRNA表达均比缺氧组低;24h组Bcl-2 mRNA表达改变无统计学差异,48h两个药物组Bcl-2 mRNA表达均比缺氧组高；两个时间点各药物组HIF-lαmRNA表达均比缺氧组高。2.形态学电镜结果：假手术组皮层、海马神经细胞及细胞器结构基本正常；脑外伤组两部位神经细胞明显受损,细胞固缩变性、核膜凹陷、线粒体肿胀、嵴断裂、高尔基囊泡扩张、多聚核糖体解聚、粗面内质网扩张明显,可见较多初级溶酶体,血管周围星形细胞足突肿胀,血脑屏障损伤严重；牛磺酸组皮层、海马神经细胞形态大多数近于正常,有少许固缩神经元和肿胀星形胶质细胞；硫酸镁组神经元和胶质细胞以及血脑屏障均有部分受损；牛磺酸联合硫酸镁组皮层、海马神经细胞接近正常,偶见固缩神经元。3.线粒体呼吸链酶活性改变：受伤侧大脑（左脑）各组SDH活性较假手术组均有所下降,而牛磺酸联合硫酸镁组SDH活性较脑外伤组高；除牛磺酸联合硫酸镁组外,对侧大脑（右脑）各组SDH活性均比假手术组低；两侧大脑CCO酶活性各组均未表现出统计学差异,同一组左右脑的两两比较,除牛磺酸组,其它各组右脑CCO活性均较左脑有所下降；左脑脑外伤组NADH活性较假手术组均有所下降,右脑各组之间NADH活性变化无统计学差异。4.凝血功能以及脑血流状态的改变：牛磺酸联合硫酸镁可以延长反应凝血时间的参数（R、TMA）、减小Angle,而牛磺酸使凝血总参数（CI）升高。与假手术组比较,各组受伤侧（左脑）伤后脑血流较伤前均下降,而对侧脑血流均有所增加,各药物组脑血流均较脑外伤组高；用药7d后,与脑外伤组比较,各药物组处死前左侧脑血流均较伤后升高,而对侧脑血流均有所下降。结论：1.在细胞早期凋亡方面牛磺酸联合硫酸镁表现出了一定的抑制作用,能降低早期凋亡率；缺氧后促凋亡基因Bax表达明显增强,而抑凋亡基因Bcl-2表达减弱,牛磺酸联合硫酸镁作用48h能抑制Bax,增强Bcl-2表达；同时牛磺酸联合硫酸镁还能增强HIF-1α表达,显示出较明显的抗缺氧作用。2.重型颅脑创伤后大鼠脑皮层、海马组织结构受损严重,药物治疗7d后神经细胞形态损伤均有所减轻,牛磺酸联合硫酸镁组神经细胞超微结构近于正常,受损轻微,从形态学方面表现出了较好的治疗作用。3.重型颅脑创伤后线粒体呼吸链酶活性明显下降,治疗组三种酶活性均有所改善。牛磺酸联合硫酸镁组SDH酶活性升高明显,而牛磺酸组NADH酶活性增加,二者从不同角度表现出了对线粒体呼吸功能的改善作用。4.重型颅脑创伤后大鼠受伤侧脑血流明显减少,用药7d后伤侧脑血流恢复明显,牛磺酸联合硫酸镁治疗有助于改善外伤后大脑的血流供应；颈总静脉血凝血功能各指标检测虽未发现外伤对大脑供血血管凝血状态有明显改变,但牛磺酸联合硫酸镁治疗可以延长凝血和血凝块形成时间,防止外伤后血液处于高凝状态,抑制缺血后继发性血栓的形成。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 符号说明
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的、方法
• 一、牛磺酸联合硫酸镁对缺氧脑胶质细胞凋亡的影响
• 1.1 对象和方法
• 1.2 结果
• 1.3 讨论
• 1.4 小结
• 二、牛磺酸联合硫酸镁对大鼠急性重型颅脑创伤的治疗作用
• 2.1 对象和方法
• 2.2 结果
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附录
• 综述 牛磺酸对神经细胞损伤保护作用的研究进展
• 综述参考文献
• 致谢