亞低溫對腦出血大鼠HIF-1α、SOCS-3、Caspase-3表達影響的實驗研究.pdf

1、 目的：通過建立大鼠尾狀核腦出血模型,并給予全身亞低溫干預,觀察亞低溫治療對大鼠腦出血后神經(jīng)功能評分、腦組織含水量、病理學改變和炎癥反應程度、缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)、細胞信號轉導抑制因子-3(SOCS-3)以及半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)表達的影響,探討亞低溫對腦出血后繼發(fā)性腦損傷的保護作用及其機制,為更好地治療腦出血提供實驗依據(jù)。方法：1.采用自體血注入法建立大鼠尾狀核腦出血模型。2.將90只健康SD大鼠隨機

2、分為三組：假手術組(6只),腦出血組(42只),亞低溫組(42只)。其中假手術組大鼠只插針不注血,僅設術后6h時間點。腦出血組和亞低溫組則按時間點分為術后6h、12h、1d、2d、3d、7d和14d,7個亞組,每個亞組6只大鼠,分別于術后相應時間點以不同方式處死。3.亞低溫干預方法：亞低溫組大鼠于腦出血造模后立即進行32-33℃全身亞低溫治療6h。采用冰袋覆蓋大鼠頭部、腹部,向其體表噴灑酒精,風扇吹拂加速揮發(fā)等方式降溫,約15min將其

3、體溫降至32-33℃,并予以維持,若體溫過低則予烤燈升溫。在大鼠即將蘇醒(一般于術后2-3h )或出現(xiàn)寒戰(zhàn)時再次給予1%戊巴比妥鈉(20mg/kg)腹腔麻醉,并繼續(xù)降溫。腦出血組及假手術組大鼠的體溫維持在36.5-37.5℃。亞低溫組大鼠于干預結束后在20-25℃室溫下自動復溫。所有大鼠的體溫均采用肛溫法測定,用醫(yī)用電子溫度計每隔15min監(jiān)測一次肛溫,直至亞低溫治療結束。4.于術后6h評價大鼠腦出血模型是否成功,并于術后各時間點對其進

4、行神經(jīng)功能障礙評分。5.干濕重法測定各組大鼠不同時間點血腫周圍腦組織含水量。6.HE染色觀察血腫周圍腦組織病理學改變和炎癥反應程度。7.免疫組織化學染色和圖像分析技術檢測不同時點血腫周圍腦組織中Caspase-3蛋白的表達。8.半定量RT-PCR法檢測血腫周圍腦組織中HIF-1α mRNA和SOCS-3 mRNA的表達。結果：1.行為學評分：假手術組大鼠在術后未出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙；腦出血組和亞低溫組大鼠在術后各時間點均出現(xiàn)不同程度神經(jīng)功能

5、障礙,與假手術組比較均有統(tǒng)計學差異(P<0.01)；腦出血組和亞低溫組術后6h、12h、1d、7d、14d與3d時間點比較,均有統(tǒng)計學差異(腦出血組,P<0.05；亞低溫組,P<0.01),2d與3d時間點比較,無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；亞低溫組各時間點神經(jīng)功能評分均明顯高于腦出血組(6h、12h、1d、7d、14d時間點比較,P<0.01；2d、3d時間點比較,P<0.05)。2.腦組織含水量：與假手術組比較,腦出血組和亞低溫組大

6、鼠術后各時間點腦組織含水量均明顯升高(P<0.01),其中術后6h、12h、1d、7d、14d與3d時間點比較,有統(tǒng)計學差異(P<0.01),2d與3d時間點比較,無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；亞低溫組各時間點腦組織含水量與腦出血組比較,均有顯著下降(12h、1d、2d、3d時間點比較,P<0.01；6h、7d、14d時間點比較,P<0.05)。3.病理學改變和炎癥反應程度：HE染色后光鏡下觀察假手術組大鼠術后針孔周圍腦組織,可見結構清

7、晰完整,沒有明顯細胞腫脹以及核溶解、核固縮,無炎癥細胞浸潤；腦出血組和亞低溫組在術后各時間點血腫周圍腦組織均可見到不同程度的結構紊亂、充血水腫,神經(jīng)細胞變性、壞死,膠質(zhì)細胞增生,并伴有大量白細胞浸潤(急性期以中性粒細胞為主,慢性期以淋巴細胞為主),病理學改變和炎癥細胞浸潤在3d時最明顯,在3d以后,逐漸減輕；亞低溫組各時間點的腦組織病理改變和炎癥反應程度均較腦出血組輕。4.Caspase-3蛋白測定：假手術組大鼠腦組織中僅有極少量Cas

8、pase-3蛋白陽性表達細胞。Caspase-3蛋白陽性表達細胞在腦出血組和亞低溫組術后各時間點均可見到,與假手術組比較,具有顯著性差異(P<0.01)；腦出血組和亞低溫組術后6h、12h、1d、7d、14d與3d時間點Caspase-3蛋白陽性表達細胞比較,有統(tǒng)計學差異(腦出血組,P<0.05；亞低溫組,P<0.01),2d與3d時間點比較,無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；亞低溫組術后各時間點Caspase-3蛋白陽性表達細胞較腦出血組

9、明顯減少(P<0.01)。5.HIF-1αmRNA含量變化：假手術組大鼠腦組織中HIF-1αmRNA基本無表達；HIF-1αmRNA在腦出血組和亞低溫組術后各時間點均有不同程度表達,與假手術組比較,具有顯著性差異(P<0.01)。腦出血組和亞低溫組術后6h、12h、1d、7d、14d與3d時間點HIF-1αmRNA表達比較,有統(tǒng)計學差異(P<0.01), 2d與3d時間點比較,無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；亞低溫組術后各時間點HIF-1

10、αmRNA表達較腦出血組均明顯降低(P<0.01)。6.SOCS-3 mRNA含量變化：假手術組大鼠腦組織中SOCS-3 mRNA無明顯表達；SOCS-3 mRNA在腦出血組和亞低溫組術后各時間點均有不同程度表達,與假手術組比較,具有顯著性差異(P<0.01)；亞低溫組和腦出血組術后6h、12h、1d、7d、14d與3d時間點SOCS-3 mRNA表達比較,有統(tǒng)計學差異(腦出血組,P<0.01；亞低溫組,P<0.05),2d與3d時間點

11、比較,無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；亞低溫組術后各時間點SOCS-3 mRNA的表達均高于腦出血組(2d時間點,P<0.05；其余時間點,P<0.01)。結論：1.采用自體血注入法制作大鼠腦出血模型,簡單方便、易于操作,并且其病理生理變化過程與人體腦出血相近,故該模型是研究腦出血較為理想的一種動物模型。2.腦出血后HIF-1α表達的增高可促進Caspase-3的表達,促進細胞凋亡,加重腦水腫、病理學改變和炎癥反應程度以及神經(jīng)功能障礙,加