新生大鼠脑室出血后铁超载和脑损伤及米诺环素的干预研究

发布时间：2017-05-21 13:02

  本文关键词：新生大鼠脑室出血后铁超载和脑损伤及米诺环素的干预研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：脑室出血(intraventricular hemorrhage,IVH)具有高致残率和高致死率的特点,在成人以原发性脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)扩展至脑室最为常见,而在新生儿主要原因为生发基质出血(germinal matrix hemorrhage,GMH)。生发基质出血是指来源于未成熟室管膜下生发基质区域的出血,在妊娠32周分娩中它的发生率高达20%。在美国,每年有超过12000名早产儿发生生发基质出血,而在我国,这一数字相比更多。临床研究表明,新生儿GMH后可导致脑室扩张和远期的神经损伤,包括脑萎缩、癫痫发作和学习记忆功能的损伤。因此,研究新生儿脑室出血相关损伤机制和防护策略具有重要意义。目前,脑室出血导致脑损伤和脑积水的机制研究仍然十分欠缺,确切致伤因素及致伤机制仍有待进一步研究,临床也缺乏有效的治疗措施和治疗药物,而新生儿脑室出血研究更加薄弱,基础研究和临床研究都亟需加强。课题组长期从事脑出血、脑室出血后脑损伤相关研究,近期在成年大鼠IVH模型的初步研究表明,铁超载有可能参与了IVH后脑室扩张和神经元损伤的重要机制,证明了去铁敏螯合铁的作用可以显著改善脑室出血后脑损伤。然而,目前铁超载和铁代谢相关蛋白在新生儿脑室出血相关模型中的研究仍未见报道。新生儿自我脑保护能力较弱,特别是有证据显示新生儿脑组织对铁离子损伤更加敏感,因此,我们推测:新生儿GMH后脑内积血逐步代谢后产生大量铁离子,可能导致显著的脑铁超载,参与GMH后脑损伤及慢性脑积水的发生发展,铁有可能成为新生儿脑出血治疗的一个重要靶点。新近研究发现,米诺环素螯合铁的效应在多种脑出血模型中被证实具有脑保护作用,作为一个最有潜力的神经保护剂,我们推测米诺环素螯合铁的作用有可能在新生儿脑室出血中发挥重要的干预作用。因此,本课题以GMH后铁超载为主要切入点,观察新生大鼠实验性脑室出血后脑损伤、脑积水和铁代谢特征,采用米诺环素进行干预,观察探索米诺环素对新生大鼠脑室出血后脑损伤的干预效应和相关机制,分两部分研究验证上述推测:第一部分就是通过建立新生大鼠GMH模型,观察出血后铁超载和铁相关蛋白的表达情况,以探讨铁离子在新生儿GMH后脑损伤病理生理过程中的可能发生的作用。第二部分就是在建立好新生大鼠GMH模型后,给予米诺环素干预,观察米诺环素在GMH模型中的铁螯合作用和对铁诱导脑损伤的保护效应,探讨米诺环素神经保护作用的机制。一、新生大鼠脑室出血后铁超载及铁相关蛋白的表达目的通过胶原酶诱导的方法建立新生大鼠GMH模型,动态观察出血后脑铁沉积及铁代谢相关蛋白表达变化,评估铁离子超载在脑室出血后脑损伤中作用。方法实验动物分成胶原酶出血组和对照组,分别将胶原酶Ⅶ(0.3 U/μL)1μL或生理盐水1μL注入P7大鼠右侧基底节。分别于术后1d行脑组织含水量检测,术后1、3、7d采用Western blot法观察检测血HO-1以及铁蛋白轻链、重链的表达情况,术后1、3、7d、28d切片用于增强普鲁士蓝染色和免疫组化染色。结果1.胶原酶诱导法成功建立了新生大鼠实验性GMH模型,出血后24小时,脑组织含水量与对照组相比显著上升。2.增强普鲁士蓝染色显示出血后1、3、7、28天基底节和脑室周围大量铁沉积。3.免疫组织化学染色、Western blot显示基底节和脑室周围HO-1和铁蛋白表达增加。HO-1含量呈先升高后降低的趋势,在第3天达到高峰。铁蛋白轻链、铁蛋白重链含量呈逐渐上升的趋势,在第7天达到高峰。结论本部分课题研究通过注射胶原酶诱导脑出血的方法在成功建立了新生大鼠GMH模型,观察了出血后脑积水以及铁超载和铁相关蛋白HO-1、铁蛋白的表达变化,证明了新生大鼠GMH后存在且持久的铁超载、并伴有血肿和脑室周围组织HO-1、铁蛋白等铁代谢相关蛋白表达上调。二、新生大鼠脑室出血后脑损伤及米诺环素的干预效应通过建立新生大鼠脑室出血模型,给予米诺环素干预,观察新生大鼠GMH后的脑损伤情况及米诺环素的脑保护作用和铁螯合效应,探讨米诺环素神经保护作用的机制。目的方法首先,为选择合适的米诺环素初次给药时间,预实验中,在胶原酶诱导脑出血后15分钟、1小时、2小时分别给予米诺环素腹腔注射(45 mg/kg),观察干预后24小时新生大鼠脑组织含水量变化情况。根据脑组织含水量改善情况,我们选择胶原酶诱导脑出血后15分钟作为初次给药时间。随后,本次实验分为对照组(Sham)、脑室出血+米诺环素干预组(GMH+MC)和脑室出血+溶剂干预组(GMH+Veh),通过胶原酶诱导脑室出血后分别给予米诺环素(45 mg/kg,GMH+MC组)或溶剂(GMH+Veh)腹腔注射7天(胶原酶注射后15分钟,P8至P13,每天1次),对照组仅给予生理盐水基底节注射,损伤后24小时测定脑组织检测脑水含量和神经元变性、凋亡情况,损伤后7天行Western blotting免疫印迹分析铁蛋白重链、轻链的变化情况。损伤后1、7、28行MRI扫描观察脑室扩张、脑组织缺失情况,行MRI检测的大鼠在第21天开始进行行为学检测。结果1.米诺环素能显著减轻新生大鼠GMH后急性脑室扩张、脑水肿和神经元变性损伤,改善出血后大鼠的运动和神经认知功能的损害。2.米诺环素干预后可显著减少GMH后7天的脑铁蛋白水平。结论在新生大鼠GMH后,给予米诺环素干预,可以显著改善出血后脑水肿、脑室扩张和脑组织缺失,改善远期行为学,同时可以下调铁蛋白的表达,提示米诺环素螯合铁的机制可能在新生大鼠GMH后发挥脑保护作用。米诺环素有望成为新生儿脑室出血药物治疗的新方向。
【关键词】：脑室出血 生发基质出血 脑含水量 HO-1 铁蛋白 脑室出血 生发基质出血 米诺环素 铁 铁蛋白
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R743.34
【目录】：

• 缩略语表4-5
• 英文摘要5-8
• 中文摘要8-11
• 第一章 前言11-13
• 第二章 新生大鼠脑室出血后铁超载及铁相关蛋白的表达13-26
• 2.1 材料与方法13-18
• 2.2 结果18-22
• 2.3 讨论22-25
• 2.4 小结25-26
• 第三章 新生大鼠脑室出血后脑损伤及米诺环素的干预效应26-39
• 3.1 材料与方法27-31
• 3.2 结果31-36
• 3.3 讨论36-38
• 3.4 小结38-39
• 全文总结39-40
• 参考文献40-45
• 文献综述 脑出血后铁超载致继发性脑损伤的机制及干预研究进展45-58
• 参考文献52-58
• 攻读硕士期间发表论文58-59
• 致谢59

【共引文献】

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本文编号：383698