目的:应用大鼠颅脑外伤模型观察轻、中、重度损伤,不同时间窗额叶皮质、海马CA1区:nestin蛋白、PSD-95、SYP表达;电镜细胞形态学改变;钙离子通道变化。旨在研究上述变化与TBI发生发展的关系;探讨神经元再生和修复的理论基础。为丰富TBI发病机理、指导临床治疗、药物开发应用提供可信的理论依据。
方法:将成年SD大鼠分为对照组、假手术组、损伤组。损伤组采取侧位液压冲击法应用不同压力制成轻、中、重颅脑损伤动物模型。于损伤后6h、12h、1d、3d、7d、14d采集标本。采用免疫组织化学技术,检测大鼠损伤额叶皮质、海马CA1区nestin蛋白、PSD-95、SYP表达;应用膜片钳技术研究大鼠颅脑损伤后钙离子通道变化;结果采用方差分析和q检验进行统计学分析。通过电镜观察大鼠颅脑损伤后细胞形态学改变。
结果:①轻、中、重损伤各组nestin蛋白与SYP免疫阳性表达均明显高于同时间的对照组、假手术组,差异显著(p<0.05);中、重度损伤组均高于轻度损伤组,差异显著(p<0.05);重度损伤组高于中度损伤组,无显著差异(p>0.05)。中、重度组额叶皮质高于海马CA1区,差异显著(p<0.05);轻度损伤组额叶皮质高于海马CA1区,无显著差异(p>0.05)。②中、重度损伤组PSD-95出现免疫活性表达明显低于同时间的对照组、假手术组,差异显著(p<0.05);轻度损伤组低于对照组、假手术组,无显著差异(p>0.05);中度损伤组、重度损伤组均低于轻度损伤组,差异显著(p<0.05)。重度损伤组低于中度损伤组,差异显著(p<0.05);轻、中、重度损伤组额叶皮质均高于海马CA1区,无显著差异(p>0.05)。③电镜改变:TBI早期,细胞核增大,后出现核固缩、核溶解。线粒体肿胀、变大,后出现线粒体空化。粗面内质网扩张、肿胀、脱颗粒现象,后出现空泡样改变。细胞质从致密到空化样变化。④中、重度损伤组于6h在额叶皮质、海马CA1区钙离子通道开始出现开放概率、平均开放时间增强、12h增强明显;直至24h。平均关闭时间降低,12h降低明显;直至24h。中、重度损伤组开放概率、平均开放时间、平均关闭时间在6h后对比对照组、假手术组、轻度损伤组,均有显著性差异(p<0.05)。
结论:①液压冲击大鼠TBI模型,是观察研究较为理性模型。②nestin蛋白与TBI程度呈正相关,7d内表达明显。说明nestin蛋白是TBI早期及损伤程度的标记物。③PSD-95与TBI程度呈负相关,1-2 w下降明显。提示PSD-95可能与认知功能障碍有关。④SYP与TBI程度呈正相关,12h开始,1w高峰,2w下降。说明SYP是TBI后神经系统修复的重要指标。⑤电镜显示TBI后神经细胞受损变化,损伤越重,变化越明显。⑥膜片钳技术记录钙离子开放概率、平均开放时间增加;平均关闭时间减少。显示TBI后有神经细胞钙超载,与TBI程度有相关性。
