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文檔簡介
1、隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,創(chuàng)傷性腦損傷每年導致數(shù)百萬的人死亡和致殘,一直是威脅人類健康的重要問題。腦干呼吸功能障礙不能得到確切治療是重型顱腦傷主要死亡原因。pre-Botzinger復合體作為呼吸節(jié)律起搏點,為進一步揭示腦干呼吸功能提供了解剖學依據(jù)。代謝組學技術是一種研究小分子代謝物質(zhì)的系統(tǒng)生物學方法,與蛋白組學比較更注重疾病病理變化的即時表型,表現(xiàn)出其動態(tài)變化的過程。本課題以大鼠重型腦傷后腦干呼吸中樞preBotC為研究對象,應用代謝組
2、學技術——HNMR技術從系統(tǒng)學角度研究重型腦損傷后腦干呼吸中樞preBotC代謝譜的改變,并對差異代謝產(chǎn)物進行功能分析,從代謝水平探索腦干呼吸中樞preBotC中與呼吸相關的小分子物質(zhì),為進一步研究治療創(chuàng)傷后呼吸功能不全提供可能的靶標。
一、大鼠重型腦損傷合并呼吸功能不全模型的建立及腦干呼吸中樞(PreBotC)的定位
目的:研究大鼠重型腦損傷合并呼吸功能不全動物模型的制備方法,探討腦干呼吸中樞(preBot
3、C)的定位方法,為進一步研究重型顱腦創(chuàng)傷合并呼吸功能不全提供模型基礎,為腦于呼吸中樞(preBotC)的取材提供方法學依據(jù)。
方法:利用液壓致傷裝置對雄性SD大鼠致傷,制備重型腦傷模型(峰壓力2.7-2.8atm),根據(jù)傷后1h血氣分析篩選合并呼吸功能不全組(簡稱實驗組)。通過舌下神經(jīng)解剖平面定位preBotC,再通過其特異性NK-1免疫組化染色,精確定位其在舌下神經(jīng)平面的具體位置。
結(jié)果:大鼠致傷后均出現(xiàn)呼
4、吸慢、血壓低、心率慢等腦干抑制現(xiàn)象,以呼吸變化最為顯著。所有動物傷后均立即出現(xiàn)短暫呼吸暫停,持續(xù)時間由1-10分鐘不等。動物呼吸機輔助呼吸后,80.0%(36/40)大鼠能恢復自主呼吸但不規(guī)則,并最終有33只動物(82.5%)符合血氣分析標準納入重型腦傷合并呼吸功能不全組(簡稱‘實驗組’)。
結(jié)論:本實驗成功地建立了大鼠重型腦損傷合并呼吸功能不全模型,該模型穩(wěn)定性好、重復性好,呼吸變化明顯,致傷動物通過及時有效的輔助呼吸可
5、存活2小時以上。以舌下神經(jīng)為解剖定位標志,成功制備了包含在舌下神經(jīng)在內(nèi)的preBotC組織切片,并以NK-1免疫組化的方法精確定位了腦干呼吸中樞preBotC。
二、核磁共振光譜技術對大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜研究
目的:探討大鼠重型腦損傷后preBotC差異代謝譜的建立方法,建立大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜,為大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜與呼吸功能的關系提供研究基礎。<
6、br> 方法:用核磁共振光譜技術對preBotC組織標本進行代謝組學研究,得到的光譜數(shù)據(jù)配合統(tǒng)計軟件進行分析。
結(jié)果:經(jīng)HNMR代謝組學技術分析得到重型腦傷preBotC差異代謝產(chǎn)物共有10種,其中明顯增高的有7個,分別為甘氨酸,γ-氨基丁酸,牛磺酸,乳酸鹽,肌酸,磷酸肌酸,天冬氨酸等氨基酸,明顯降低的有異亮氨酸等3個氨基酸,主要參與腦組織能量代謝,氧化損傷,抑制和興奮中樞神經(jīng)等病理生理學變化。
結(jié)論:
7、經(jīng)分析重型腦傷腦干呼吸中樞(preBotC)組織的差異代謝譜發(fā)現(xiàn):甘氨酸,γ-氨基丁酸,?;撬?,乳酸鹽,肌酸,磷酸肌酸,天冬氨酸,相對濃度升高,異亮氨酸相對濃度降低。這些變化可能與創(chuàng)傷有關。質(zhì)子核磁共振波譜的穩(wěn)定性和重復性較好;所需組織量少,更適合呼吸中樞,下丘腦等關鍵神經(jīng)核團部位的研究;對樣本的操作少,最接近原始狀態(tài)。
三、大鼠重型腦傷腦干呼吸中樞(preBotC)差異代謝譜及其與呼吸功能的關系
目的:探討
8、大鼠重型腦損傷preBotC的差異代謝譜與呼吸功能改變的關系,建立與呼吸相關的差異代謝譜,為進一步的治療提供新的靶點。
方法:核磁共振光譜技術對重型腦損傷合并呼吸功能不全腦干(preBotC)組織標本進行代謝組學研究,得到的光譜數(shù)據(jù)配合統(tǒng)計軟件進行分析。
結(jié)果:經(jīng)HNMR代謝組學技術分析得到腦干呼吸中樞(preBotC)與呼吸節(jié)律差異相關代謝產(chǎn)物共8種,與呼吸加快組相比,呼吸頻率減低組的代謝產(chǎn)物中明顯增高的有
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