多重脑震荡大鼠平衡、认知、抑郁样行为、分子影像学变化及脑组织Tau和Aβ1-40变化研究

发布时间：2017-03-25 10:06

  本文关键词：多重脑震荡大鼠平衡、认知、抑郁样行为、分子影像学变化及脑组织Tau和Aβ1-40变化研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：[目的]：建立一重脑震荡(pure cerebral concussion, PCC)、二重和四重脑震荡(multiple cerebral concussion, MCC)大鼠模型,其中二重和四重脑震荡的每次打击间隔时间为24h,观察PCC、2MCC、4MCC大鼠平衡木实验(beam balance test, BB)、横杆跑动实验(beam walking test, BW)、水迷宫(morris water maze, MWM)实验及强迫游泳实验(forced swimming test, FST)行为学变化,评估大鼠伤后静态和动态平衡运动、学习、记忆功能的恢复情况及精神活动的抑郁样状况。[方法]：(1)动物分组：健康成年SD雄性大鼠64只,体重270±20g,随机分为正常组、PCC模型组、2MCC模型组、4MCC模型组,各模型组再随机分为2周(2w)和3个月(3m)2个处杀点。 (2)应用金属单摆打击装置,分批次进行模型复制,复制PCC大鼠模型16只、2MCC模型16只、4MCC模型16只,每次复制成功后随机将大鼠分配到各实验组,实验组包括2w-PCC组、2w-2MCC组、2w-4MCC组、3m-PCC组、3m-2MCC组、3m-4MCC组；对照组包括2w-N组和3m-N。(3)应用BB和BW实验评价PCC、2MCC、4MCC大鼠静态和动态平衡功能、运动协调功能和运动学习记忆功能的变化并对各组结果进行比较；应用MWM实验评价PCC、2MCC、4MCC空间学习记忆的恢复情况,应用FST评价PCC、2MCC、4MCC大鼠伤后精神抑郁样状况,并将各组结果进行比较。[结果]： (1)BB评分结果：PCC组、2MCC组大鼠伤后在整个实验期间均能保持相对静态平衡,结果均为(60.00±0.00s)；4MCC组大鼠在行为学第1-3天,出现不同程度的静态平衡功能的损害,伤后存活时间的延长会加重损伤。 (2)BW评分结果：PCC组、2MCC组大鼠第1天即恢复至正常值,即整个实验期间分值均为5分,所有受试大鼠在噪音的刺激下都能顺利通过跑杆上所有障碍并进入暗盒内；4MCC组大鼠第1-2天,BW评分降低,4MCC组与正常组、PCC组和2MCC组均有统计学差异,P0.05,之后恢复至5分；3m-4MCC组比2w-4MCC组损伤更明显,P0.05。(3)BW步入潜伏期结果：4MCC组与N组、PCC组相比,第1-5天均有统计学意义,P0.05；2MCC组与N组相比,第2-7天有统计学意义,P0.05。3m-4MCC组与2w-4MCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-N组与2w-N组相比较,第1-7天均有统计学意义,P0.05。(4) MWM实验：①水下平台实验：N组、PCC组、2MCC组、4MCC组表现为第1-2天迅速下降,第3-7天缓慢下降。与N组比较：4MCC组、2MCC组和PCC组第1-5天的水下平台实验逃避潜伏期均具有统计学意义,P0.05；与PCC组比较：4MCC组和2MCC组第2-5天的水下平台实验逃避潜伏期均具有统计学意义,P0.05。3m-4MCC组与2w-4MCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-N组与2w-N组相比较,第1-5天均有统计学意义,P0.05。②水上平台实验：水上平台实验中,N组逃避潜伏期均低于与其余各组,P0.05；与PCC组比较：4MCC组、2MCC组第1-2天的水上平台实验逃避潜伏期差异存在统计学意义,P0.05；与2MCC组比较：2w-4MCC组第1-2天的水上平台实验逃避潜伏期差异存在统计学意义,P0.05。3m-4MCC组与2w-4MCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-N组与2w-N组相比较,第1-2天的水上平台实验逃避潜伏期差异存在统计学意义,P0.05。③无平台实验：各组大鼠在第一象限(原平台所在象限)停留时间显著高于其余三个象限,第一象限停留时间为：N组PCC组2MCC组4MCC,差异存在统计学意义,P0.05；与PCC组比较：4MCC组、2MCC组的差异存在统计学意义,P0.05；与2MCC组比较：4MCC组的差异存在统计学意义,P0.05；3m-4MCC组与2w-4MCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-N组与2w-N组相比较,在第一象限停留的时间差异有统计学意义,P0.05。(5) FST中抑郁样行为频次：4MCC组、2MCC组和PCC组与N组比较,在2w处杀点,第1天和第2天的差异存在统计学意义,P0.05,在3m处杀点,2MCC组和PCC组仅第2天的差异存在统计学意义,P0.05；4MCC组与PCC组比较,第1天和第2天的差异存在统计学意义,P0.05；2MCC组与PCC组比较,第2天的差异存在统计学意义,P0.05；4MCC组与2MCC组比较,在2w处杀点,仅第7天的差异存在统计学意义,P0.05,在3m处杀点,第1天和第2天的差异存在统计学意义,P0.05；3m-4MCC组与2w-4MCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-N组与2w-N组相比较,第1、7天的差异存在统计学意义,P0.05。4MCC组C行为频次最多。[结论]：(1)PCC、2MCC大鼠伤后静态平衡能力未见改变；但4MCC大鼠的伤后静态平衡能力有显著损伤。(2)各损伤组伤后均有运动平衡功能、运动协调功能、学习和记忆功能异常改变,但4MCC的损伤改变更为严重,持续时间更长。(3)伤后3个组大鼠的运动平衡功能、运动协调功能、学习和记忆功能的损害重于伤后2周。(4)打击次数越多,大鼠抑郁样行为越多；伤后3个月大鼠抑郁样行为重于伤后2周。[目的]：对损伤后2w和3m的PCC、2MCC、4MCC大鼠进行磁共振波谱(magnetic resonance spectrum, MRS)和弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)检测,并对实验结果进行分析比较。[方法]：应用美国GE公司的Signa HDxt3.0T超导型磁共振成像仪,动物专用线圈,定时对脑震荡大鼠腹腔注射麻醉后,将大鼠俯卧位置于圆柱形磁共振专用动物线圈内,放置于MRI扫描床分别行MRS和DTI检测。[结果]:(1).MRS结果：①在中隔冠状断面、海马冠状断面、脑干冠状断面,PCC组、2MCC组、4MCC组NAA值、NAA/Cho值、NAA/Cr值呈显著下降趋势；Cr值呈轻度下降趋势；Cho值、Cho/Cr值呈显著升高趋势；MI值、LL值呈轻度升高趋势。②4MCC组与N组相比较,NAA值、Cho值、NAA/Cho值、NAA/Cr值、Cho/Cr值、MI值、LL值差异有统计学意义,P0.05；2MCC组与N组相比较,NAA值、Cho值、NAA/Cho值、NAA/Cr值、Cho/Cr值、MI值、LL值差异有统计学意义,P0.05; PCC组与N组相比较,NAA值、Cho值、NAA/Cho值、NAA/Cr值、Cho/Cr值差异有统计学意义,P0.05；4MCC组与PCC组比较,NAA值、Cho值、NAA/Cho值、NAA/Cr值、Cho/Cr值、MI值、LL值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与PCC组相比较,NAA值、Cho值、NAA/Cho值、NAA/Cr值和Cho/Cr值差异有统计学意义,P0.05；4MCC组与2MCC组相比较,NAA值、Cho值、NAA/Cho值、NAA/Cr值、Cho/Cr值、MI值、LL值差异有统计学意义,P0.05。③3m-N组与2w-N组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,NAA值、NAA/Cho值、NAA/Cr, Cr值、Cho值、Cho/Cr值、MI值差异有统计学意义,P0.05。(2).DTI结果：①在中隔冠状断面胼胝体、海马冠状断面胼胝体、脑干冠状断面锥体束,PCC组、2MCC组、4MCC组FA值、RA值呈显著下降趋势；ADC值、VR值呈显著升高趋势。②4MCC组与N组相比较,FA值、RA值、ADC值、VR值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与N组相比较,FA值、RA值、ADC值、VR值差异有统计学意义,P0.05; PCC组与N组相比较,FA值、RA值、ADC值、VR值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与PCC组相比较,FA值、RA值、ADC值、VR值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与PCC组相比较,FA值、RA值、ADC值、VR值差异有统计学意义,P0.05；4MCC组与2MCC组相比较,FA值、RA值、ADC值、VR值差异有统计学意义,P0.05。③3m-组与2w-N组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,FA值、RA值、ADC值、VR值差异有统计学意义,P0.05。[结论]：(1)影像学MRS和DTI可敏感的检测脑震荡大鼠分子与白质纤维的动态变化。(2)MRS可敏感检测PCC、2MCC、4MCC大鼠神经元损伤、数目减少,胶质细胞增生和有氧代谢障碍,且随打击次数增加,改变越明显；伤后3个月的损害变化重于伤后2周。(3)DTI可敏感检测PCC、2MCC、4MCC大鼠白质纤维束受损状态和血管性水肿改变,且损伤次数越多改变越明显；伤后3个月的损害变化重于伤后2周。[目的]：观察并分别比较PCC、2MCC、4MCC大鼠脑组织的Tau蛋白(Total Tau protein, Tau)和Aβ (Amyloid-β, Aβ) (1-40)的表达变化,并对结果进行分析比较。[方法]：用抗Tau和抗Aβ1-40抗体进行免疫组化S-P法染色,检测大鼠中隔冠状断面、海马区冠状断面和脑干矢状断面的不同脑区的Tau和Aβ 1-40表达,采用图像分析系统对上述脑区的Tau和A β 1-40阳性反应物进行光密度值测定分析。[结果]： (1)Tau阳性表达物光密度值结果：①在中隔冠状面各脑区,4MCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; PCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与PCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与PCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义P0.05; 4MCC组与2MCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义；3m-N组与2w-N组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05。②在海马冠状面Pa, cc, Cal, Ca3, PoDG-S, 3VPe, RF、ic脑区,4MCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; PCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与PCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与PCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与2MCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义；3m-N组与2w-N组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05。③在脑干矢状断面tz, Gi, pyx脑区,4MCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；2MCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；PCC组与N组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；4MCC组与PCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；2MCC组与PCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；4MCC组与2MCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义；3m-N组与2w-N组3m-PCC组与2w-PCC组3m-2MCC组与2w-2MCC组3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,Tau阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05。(2)A β 1-40阳性表达物光密度值结果：①在中隔冠状面各脑区,4MCC组与N组相比较,A β 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与N组相比较,Aβ 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；PCC组与N组相比较,A β 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；4MCC组与PCC组相比较,A β 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05； 2MCC组与PCC组相比较,A β 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与2MCC组相比较,A β1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义；3m-N组与2w-N组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,A β 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05。②在海马冠状面Pa, cc, Cal, Ca3, PoDG-S, 3VPe, RF、ic脑区,4MCC组与N组相比较,A β 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义P0.05; 2MCC组与N组相比较,A β 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; PCC组与N组相比较,A 131-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与PCC组相比较,A β1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与PCC组相比较,A β1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与2MCC组相比较,Aβ 140阳性反应物光密度值差异有统计学意义； 3m-N组与2w-N组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,A 131-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05。③在脑干矢状断面tz, Gi, pyx脑区,4MCC组与N组相比较,Aβ1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与N组相比较,Aβ1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; PCC组与N组相比较,Aβ1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 4MCC组与PCC组相比较,Aβ 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05; 2MCC组与PCC组相比较,Aβ1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05；4MCC组与2MCC组相比较,Aβ 1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义；3m-N组与2w-N组、3m-PCC组与2w-PCC组、3m-2MCC组与2w-2MCC组、3m-4MCC组与2w-4MCC组相比较,Aβ1-40阳性反应物光密度值差异有统计学意义,P0.05。[结论]：(1)不同类型的脑震荡后Tau蛋白表达呈不同程度上升,且以伤后3个月表达更高；Tau蛋白表达与损伤次数呈正相关。(2)不同类型的脑震荡后Aβ 1-40表达呈不同程度的上升,且以伤后3个月表达更高；Aβ1-40表达与损伤次数呈正相关。 (3)Tau和Aβ1-40在CTE的发生发生过程中可能扮演重要作用。(4)在PCC、2MCC和4MCC三种损伤类型中4MCC损伤程度最重,损伤累积效应最明显。
【关键词】：PCC MCC CTE BW MWM FST PCC MCC CTE MRS DTI PCC MCC CTE Tau Aβ1-40
【学位授予单位】：昆明医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：D919.1
【目录】：

• 英文缩写及中英文对照6-9
• 中文摘要9-17
• Abstract17-26
• 第一部分26-58
• 引言26-29
• 材料和方法29-34
• 结果34-48
• 讨论48-52
• 结论52-53
• 展望53-54
• 参考文献54-58
• 第二部分58-100
• 引言58-60
• 材料与方法60-62
• 结果62-87
• 讨论87-93
• 结论93-94
• 展望94-95
• 参考文献95-100
• 第三部分100-152
• 引言100-103
• 材料和方法103-110
• 结果110-140
• 讨论140-146
• 结论146-147
• 展望147-148
• 参考文献148-152
• 综述152-162
• 参考文献158-162
• 攻读硕士期间发表文章情况162-163
• 致谢163

【参考文献】

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本文编号：267019