缺氧缺血新生大鼠皮质神经细胞能量代谢变化与线粒体形态

发布时间：2020-04-13 08:30

【摘要】： 前言 新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)是新生儿死亡和儿童永久性神经系统功能障碍的主要原因之一，新生儿HIE发病机制尚不十分清楚。近年来的一些研究表明，线粒体在HIE的发病过程中起关键性的作用，线粒体的主要功能为能量代谢，为各种生命活动提供能源。缺氧缺血(HI)后线粒体能量代谢异常在HIE的发生和发展过程中起主导作用。关于二次能量代谢衰竭的时间和程度报导不一，国外采用磁共振波谱学研究新生儿HIE的能量变化过程，动物模型以新生猪缺氧缺血脑损伤(HIBD)研究较多，目前国内关于新生儿和(或)新生动物HI后能量代谢变化研究报导的甚少，线粒体形态和功能变化与神经细胞死亡的关系尚不十分清楚。 本实验应用新生鼠HIBD模型，检测皮质神经细胞PCr、ATP、ATP+ADP+AMP的含量变化，动态反映HI后0h～72h，10个不同时间点的能量代谢变化过程，同时在透射电镜下观察线粒体在相应时间点的形态变化，将能量代谢状况与形态学的研究相结合，探讨线粒体和神经细胞形态变化与细胞能量代谢的关系，为将来HIE干预手段的研究奠定基础。 材料与方法 1．制作新生大鼠HIBD模型：7日龄Wistar大鼠，雌雄不限，体重11g-18g，行左侧颈总动脉结扎术，氧浓度8％，缺氧时间为1.5h，随机分组：假手术对照组(n=6)于假手术后恢复4h处死，HIBD模型组又随机分为10组(n=6)，分别于HI后0h、2h、4h、 6h、sh＊oh、12h、24h、48h和72h处死。 2．标本留取：剥离左侧大脑皮质，在左顶枕部皮质取直径约2 －3rum大小组织标本，放人2．5％戊H醛中固定，余下的左侧顶枕 部皮质迅速置于一196℃液氮中，24h后移至一80℃冰箱中保存。 3．透射电镜检查：常规电镜制作过程，透射电镜观察线粒体形 态及细胞超微结构。 4．融液相色谱方法检测皮质神经细胞内PCr人TP人DP和 AMP的含量。 5．统计学处理：各组实验数据平均数的比较采用单因素方差 分析对I组与对照组采用Tukey法检验。应用SPSS 10．0统计软 件进行统计分析。 结 果 二．透射电镜观察结果 HI后加：线粒体结构基本正常，外膜大部分完整，部分模糊， 崎内腔无明显扩大，基质内有轻度的电子高密度区。 HI后sh：胞浆内同时可见到不同程度损伤及正常的线粒体， 损伤较重的线粒体外膜部分断裂，线粒体峙紊乱，基质分布不均 匀，同时可见外膜完整、峻问腔小空泡变性的线粒体，也可见到呢 消失、空泡变性的线粒体，还可见到外膜完整，峪结构清楚、基质分 布较均匀的线粒体。 HI后24h：可见线粒体大部分溶解，结构模糊不清，同时可见 细胞核膜断裂溶解，核仁可见。 HI后 48 h：细胞内可见空泡变性的线粒体，细胞器大部分溶 解，结构模糊，细胞间界线不清，细胞核溶解，核仁消失。 2．PCr ＊TP和 A＊＋ADP＋AMP的结果 PCr于 HI后立即下降对I后 6h下降到对照组的 50．78％，明 ·2· 显低于对照组（P＜0．of）。于＊后10 h恢复到正常对照组的 9二．93呢，与对照组比较无明显下降（P＞O．05人于＊后2油出 现第二次下降，为对照组的58．06畅，明显低于对照组（P＜O．01入 ATP于＊后立即下降，HI后Zh下降到对照组的71．36％，明 显低于对照组（P＜O．01人于＊后12h恢复到正常对照组的 83．05呢，与对照组比较无明显下降（P＞o．05人于＊1后48h出现 第二次下降，为对照组的61．10％，明显低于对照组门＜O．01八 ATP＋ADP＋AMP于 HI后立即下降，为正常对照组的 50． 14畅，明显低于对照组（P＜O．01人于＊1后sh恢复到对照组的 8293畅，与对照组比较无明显下降河＞o．05人于＊后阶卜第二 次下降，为对照组的32．56％，明显低于对照组（P功对门。 讨 论 1．缺氧缺血后线粒体形态改变 本实验研究表明线粒体在HI后立刻出现轻度外膜的损伤，于 HI后 8 h在胞浆内同时出现不同程度损伤的线粒体和结构正常的 线粒体，在此时间点细胞内高能磷酸物质部分恢复，，表明线粒体氧 化磷酸化的功能部分恢复，虽然存在部分损伤的线粒体，但对整个 细胞ATP的含量影响不大。 在HI后24h和48h，线粒体损伤达到高峰，同时出现细胞浆 溶解、细胞核溶解、核仁消失，呈现细胞坏死的形态学改变。本实 验观察结果表明，线粒体损伤的严重程度与皮质神经细胞损伤有 密切联系，而且线粒体及细胞损伤的严重程度与皮质神经细胞内 高能磷酸物质的下降相一致。 入HI后线粒体生成ATP的功能发生改变 本实验研究结果表明新生大鼠HI后皮质神经细胞内这些高 能磷酸物质存在二次下降，衡量线粒体功能的指标有很多，包括线 ·3· 粒体合成ATP的能力、线粒体呼吸控制比（RCR人组成呼吸连的 酶和辅酶的活力和含量，本实验通过检测细胞内 PCr、ATP、ATP＋ ADP＋AMP反映线粒体能量代谢的功能，表明线粒体功能在 HI 过程中发生改变，关于HI后线粒体损伤的机制尚不十分清楚，早 期损伤
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：R722.1

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本文编号：2625810