新生大鼠脑白质损伤实验研究和早产儿脑白质损伤DWI价值探讨

发布时间：2019-07-22 18:13

【摘要】：目的脑白质损伤(White matter damage, WMD)作为引起新生儿围生期死亡和脑瘫发生的重要原因,越来越引起人们的关注,对其的研究也日益增多。然而,目前早产儿WMD的病理生理机制仍不十分明朗,通过总结众多动物实验及流行病学研究成果我们发现宫内感染可能在其中起了重要作用。但对于脑白质损伤的早期诊断,目前广泛应用的常规MRI以及头颅超声具有明显的局限性。近年来,随着医学影像技术的发展,弥散加权成像(Diffusion Weighted Imaging, DWI)对急性脑损伤,譬如急性脑梗、脑缺血的早期诊断价值得到了业界广泛认同。本实验通过孕鼠宫内感染脂多糖(LPS)建立早产胎鼠脑损伤模型,了解其对新生幼鼠脑内髓鞘碱性蛋白(MBP)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达的影响,结合光镜、电镜下病理结果,探讨早产儿宫内感染致脑损伤的可能机制,并试图通过提供的早期影像学证据,阐明常规MRI及DWI在临床早产儿脑损伤的早期诊断和治疗中的价值。材料与方法 20只受孕wistar大鼠随机分为对照组(n=6)和LPS实验组(n=14)。实验组孕鼠于孕后第18天起连续2天腹腔注射LPS450μ g·kg-1·d-1,对照组孕鼠于相同时间腹腔注射等量生理盐水。观察两组大鼠分娩日期及新生仔鼠出生体重、状态。孕第22天前分娩的仔鼠为早产鼠,并去除早产鼠。两组仔鼠分别于生后6h、生后3d、生后7d及生后25d取新生大鼠脑组织。应用苏木素-伊红染色及免疫组化法研究新生仔鼠各年龄段脑白质病理变化和MBP、GFAP的表达特点,以及电镜、影像学DWI分析检测。另收集我院新生儿NICU病房收治的早产儿40例(2010.9-2012.2),正常足月儿10例。分别于生后4周或纠正胎龄、3个月、6个月及12个月对患儿进行头部常规MRI及DWI随访研究。此外对各患儿入院后进行血常规、C-反应蛋白(CRP)、血糖、血清胆红素及血清中各种离子的测定。结果实验组共获得54只幼鼠,存活率约85%,对照组为71只,存活率100%。感染组子宫及胎盘病理检测可见大量中性粒细胞浸润,血管充血水肿。对照组未见明显炎症改变。实验组仔鼠出生后颜色青紫、体重低。实验组孕鼠与对照组孕鼠每胎平均活产仔鼠只数、幼鼠出生平均体重有显著性差异(P0.05)宫内感染后实验组7d组仔鼠脑HE染色可见脑白质结构疏松、染色淡等表现。实验组生后6h及3d组仔鼠脑各层面脑白质MBP及GFAP未见明确染色；实验组7d组及25d组仔鼠GFAP阳性细胞数量在海马区、脑室旁白质及胼胝体区明显多于对照组(P0.05)；实验组7d组海马齿状回、胼胝体及25d组仔鼠脑各层面脑白质MBP免疫阳性区域面积均较对照组明显减少,统计分析后均有显著性差异(P0.05),实验组7d组侧脑室旁白质区MBP染色差异不明显,不具有统计学意义(P0.05)。电镜观察可发现实验组早期(6h-3d)多数神经元细胞器肿胀、溶解,可见线粒体肿胀明显,呈空泡样结构,粗面内质网脱颗粒现象,可见到凋亡细胞。晚期(7d、25d)可见染色质边集、核仁固缩等征象。髓鞘情况：实验组中6h组及3d组未见髓鞘形成,7d组和25d组髓鞘厚度明显变薄。而对照组均未见上述变化。因此,宫内感染能导致新生仔鼠脑白质结构稀疏、幼鼠髓鞘发育不完善、早期少突胶质细胞及星形细胞溶解坏死。在对幼鼠进行的影像学MRI检查中,对照组及实验组在常规MRI T2WI相上均未见明显异常。实验组中6h组的DWI在侧脑室旁白质、海马齿状回及胼胝体区可见弥漫性片状稍高信号,较对照组弥散受限程度重、面积大。在实验组中3d组DWI图像上异常信号不显著,但通过进行ADC值的测量发现两组ADC值较对照组低(P(6h组)=0.001；P(3d组)=0.002),差异具有统计学意义。7d组及25d组较对照组ADC值差异不具统计学意义(P(7d组)=0.080；P(25d组)=0.176)。在对早产儿的影像学MRI检查中,首次检查40例早产儿中28例DWI未见高信号改变,27例常规MRI示双侧侧脑室前后角旁可见斑点状短T1稍短T2信号,8例未见明显异常信号；12例患儿DWI示双侧侧脑室周围白质及额、顶叶白质内可见簇状高信号,其中7例在常规MRI病灶处呈小片状、点状或条状T1高信号T2低信号影,5例常规MRI未见明显改变。其所显示的脑白质对称弥漫性异常高信号可作为诊断早产儿脑损伤的证据。随访：DWI正常组(随访时间3个月-22个月)中22例(22/27)头部MRI示病灶吸收消失。DWI异常组(随访时间1个月-22个月)中5例(5/12)常规MRI正常患儿2周后复查DWI示脑白质内可见不规则高、低混杂信号,而常规MRI则显示相应部位呈小片状或点状短T1稍短T2信号；4例(4/12)于纠正胎龄后复查MRI出现侧脑室扩张,中央区脑白质变少等改变,8例于4个月后复查MRI可观察到相应病灶出现囊性脑室旁白质软化(Periventricular leukomalacia, PVL)改变,2例符合大脑发育不良诊断。结论 1.孕鼠腹腔注射LPS后可出现宫内感染相应的病理改变,成功建立LPS致孕鼠宫内感染的动物模型。 2.宫内感染可导致新生大鼠脑白质损伤,DWI可实时反应脑损伤后脑组织病理生理的动态变化过程。其ADC值对显示模型鼠各区域脑损伤后脑水肿情况有更高的敏感性。 3.DWI在诊断早期PVL具有比常规MRI更高的相关性,是早期诊断PVL的首选检测方法。 4.具备脑白质损伤高危因素的早产儿应尽早进行磁共振检查,为早期临床诊疗提供科学依据,减少不良预后的发生。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R722.6

【参考文献】