大剂量甲泼尼松龙对大鼠液压冲击伤性脑水肿AQP4表达的影响.docx
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1、 目 录 中文摘要 . 1 英文摘要 . 5 研究论文大剂量甲波尼松龙对大鼠液压冲击伤脑水肿 AQP4 表 达的影响 弓信 . 10 第一部分不同分级液压冲击脑损伤模型的建立及病理学观察 前言 . 11 材料与方法 . 12 会課 . 14 關 . 17 赚 . 20 i 寸 i 仑 . 23 4、会吉 . 24 参考文献 . 24 第二部分大剂量甲波尼松龙对大鼠中度液压冲击伤性脑水肿 AQP4 表 达的影响 前言 . 28 材料与方法 . 29 会課 . 40 關 . 42 赚 . 49 讨论 . 51 杉吉 . 52 参考文献 . 52 结论 . 56 综述水通道蛋白 -4、内向整流钾离子
2、通道 4.1 与癫痫的关系 57 顏 . 67 个人简历 . 68 大剂量甲泼尼松龙对大鼠液压冲击伤性脑水肿 AQP4 表达的影响 摘 要 第一部分不同分级液压冲击脑损伤模型的建立及病理学观察 目的:建立不同分级液压冲击脑损伤动物模型,观察、比较其病理 学变化。 方法: 1 实验分组及模型建立:成年、清洁级、雄性 SD 大鼠 160 只(由 河 北医科大学实验动物中心提供),随机分为空白对照组( 8 只)、假手术 组( 8 只)、损伤组( 144 只)。 损伤组:按 O.lmpa、 0.2mpa、 0.3mpa 三 种不同冲 击压力分为 0.1 mpa 冲击伤组、 0.2mpa 冲击伤组、 0
3、.3mpa 冲击伤组, 每组又随 机按伤后 lh、 6h、 12h、 24h、 3d、 7d 六个时间点各分为六个亚 组,每亚组 8 只 大鼠。按文献制作液压冲击伤动物模型。 空白对照组为 正常大鼠,仅予以麻醉。 假手术组大鼠只做开颅手术,不给于液压冲击。除 组大鼠 24h 处死取材外, 其余各组于对应时间点处死大鼠取材。 2 实验指标的观察: 脑组织承受冲击压力的检测:利用压力传感器对 O.lmpa、 0.2mpa、 0.3mpa 三个不同冲击压力作用大鼠脑损伤部位的最后 压力进行检测, 同时利用计算机进行数据采集。 神经行为学的观察: 以大鼠骨窗内硬膜发蓝、 出现短暂的呼吸暂停或一侧肢体的
4、偏瘫作为 TBI 模型制作成功的标准。以大鼠神 经功能行为学评分表为标准,评价各组动 物神经功能及行为学变化。 脑含水量: 采用干湿比重法测量各组不同 时间点的脑含水量。 病理学观察:应用光镜观察 各组动物损伤脑组织 的病理学改变,比较其演变趋势。以上结果所得数据采用均 数 标准差 (Ss)表示,利用 spSS13.0 统计软件进行统计分析,采用单因数方差分 析和 X2 检验,以 p0.05 )。 3 AQP4 蛋白表达的变化:与对照组相比较,脑损伤后 AQP4 表达 lh 开始 升高 , 6h 和 12h 逐渐上升 , 24h (免疫组化 0.1260.018, Western-blot 1
5、.1680.165, p . 5 )。 5AQP4mRNA 表达的变化:与对照组相比较,脑损伤后 AQP4mRNA 表 达 lh 开始升高, 6h 和 12h 逐渐上升、 24h(0.8850.110, p0.05 )。 结论: 1 大鼠液压冲击脑损伤后, AQP4 蛋白及 mRNA 出现了上调。 2 大 剂量 MP 能够缓解液压冲击伤性脑水肿,与其抑制 AQP4 及其基因的 表达有关。 关键词 :甲泼尼松龙;大鼠;液压冲击脑损伤;脑水肿;水通道蛋 白 -4; 免疫组织化学; RT-PCR; Western-blot 5 Effect of high-dose methylprednisolo
6、ne on AQP4 expression after fluid percussion brain injury in rats ABSTRACT SECTION ONE Establishment of model of fluid percussion brain injury with different damage extent and pathological observations in rats Objective: To establish rat models of fluid percussion brain injury with different damage
7、extent and observed their pathological changes. Method: 1 Animals groups and model establishing: 160 adult male SD r- ats of clean grading, which came from the Experimental Animal Center of Hebei Medical University, were randomly divided into three groups: control group (8 rats), sham-operation grou
8、p (8rats), injury group (144 rats). the injury group were randomly divided into O.lmpa injury group, 0.2mpa injury group, 0.3mpa injury group according to hit force. According the sacrifice time of 1 h, 6h, 12h, 24h, 3d, 7d after injury, each of the injury group is divid ed into six sub-groups, whic
9、h was composed of 8 rats. (3) the control group are normal rats and only accepted anesthesia. the sham group only is operated , not accepted the hydraulic shock. The rats of were sacrificed after operating, and those of other groups at corresponding time points, to prepere for brain sample. 2 Experi
10、mental observed indexes: The impact stress testing: the pressure sensors is used to test and record the practice impact pressure of brain injury location, while the computer is used for analysis of data. (D Neuroethology observation: the rat dura in bone window was blue and there are a brief apnea a
11、nd limb paralysis on one side in rats which are the standardization of TBI model-making successing. Neurological behavioral score cited from litera tur- es was employed to evaluate the neurological function in all groups. (3) Brain water content: the brain water content was measured by the way of dr
12、y and 6 weight. Pathological observation: light microscopy was used to observe in the pathological changes of all groups, and comparing the evolution of trends. The above results of the data were expressed with mean 士 standard deviation (又 士 s), which was analyzed by single factor analysis of varian
13、ce and 乂 2 test a nd spssl3.0 statistical software, p 0.05). 3 AQP4 protein expression: Compared with the control group, the expression of AQP4 protein at lh began to increase, increased gradually at 6h and 12h, (immunohistochemistry 0.126 士 0.018, Western-blot 1.168 士 0.165, p 0.05). 4 AQP4mRNA exp
14、ression: Compared with the control group, AQP4mRNA expression began to increase at lh, increased gradually at 6h and 12h, rise up to the maximum (0.885 士 0.110, p 0.05). Conclusion: 1 AQP4 protein and mRNA increase in brain edema from fluid percussion brain injury in rats. 2 High-dose MP can allevia
15、te brain edema from fluid percussion brain injury in rats by down-regulation of AQP4 protein and its gene expression. Key words: Methylprednisolone; Rat; Fluid percussion brain injury; cerebral edema; AQP4; immunohistochemistry; RT-PCR; Western-blot 10 大剂量甲泼尼松龙对大鼠液压冲击伤脑水肿 AQP4 表达的影响 引 言 创伤性脑损伤 ( Tra
16、umatic brain injury, TBI)常常给患者遗留种种神 经功能障碍,轻者影响正常生活和工作,重者生活不能自理、植物生存甚 至死亡, 具有高致残率、死亡率的特点。因此,对 TBI 的基础和临床研 究一直是神经外 科领域的一个研究热点,而建立一种与人类 TBI 发病机 制相似的实验动物模型 是进行该类研究的必要前提。目前在众多建立模型 的方法中,应用侧位液压冲击 制作脑损伤模型被认为是一种最为可行、较 贴近临床发生机制的方法,而且如何 建立不同损伤程度的动物模型也是争 相研究的热点。 脑水肿是 TBI 后期继发的主要病理变化,往往关系到患者的病理演 变过程 和预后,由于颅脑损伤的原
17、发性损伤具有不可预料性和难控制性, 所以及时、正 确、有效控制脑水肿至关重要。因此,继发性脑水肿如果能 得到良好的控制,就 能争取抢救时间、降低死亡率、改善预后。近年来 , 大量研究表明 AQP4 与包括 创伤性在内的各种脑水肿的形成与消退密切 相关。因此,适时、正确的选择性调 节 AQP4 可能成为治疗脑水肿的新靶 点。 甲泼尼松龙( MP)是一种人工合成的糖皮质激素,其脂溶性高、穿 透血脑 屏障和细胞膜的能力强、抗炎作用强和半衰期时间长的特点,在治 疗急性脊髓损 伤方面取得了良好效果,但对于急性颅脑损伤的效果是否与 其治疗急性脊髓损伤 的效果一样尚不得而知。为此,本论文首先建立了不 同分级
18、液压冲击脑损伤大鼠 模型,并应用大剂量 MP 对中度损伤模型进行 了干预,探讨其抑制创伤性性脑水 肿的效果及机制。 第一部分 不同分级液压冲击脑损伤模型的建立及病理学观察 * I 月 IJ m 创伤性脑损伤( TBI)常常给患者遗留种种神经功能障碍,轻者影响 正常生 活和工作,重者生活不能自理、植物生存甚至死亡,具有高致残率、 高死亡率的 特点 t1, 因此,对创伤性颅脑损伤的基础和临床研究一直是 神经外科领域的一个 研究热点,而建立一种与人类创伤性脑损伤发病机制 相似的实验动物模型是进行 该类研究的必要前提。目前在众多模型建立的 方法中,应用侧位液压冲击制作脑 损伤模型被认为是一种最为可行、
19、较贴 近临床发生机制的方法 3_6。但传统的液 压冲击装置采用单摆锤 -活塞装置 推动液体冲击完整的硬脑膜,有三种缺点 7_9: 1 摆锤位置和释放必须依靠 操纵者的熟练操作; 2 活塞与管壁之间摩擦力不稳定导 致可重复性降低; 3 最重要的一点是,装置内的压力在冲击后不能立即释放,脑组织在受到 冲击后 的 15 秒内仍处于较高压力作用而受到二次损伤,偏离了实际临床 脑损伤过程。 由于致伤的条件和冲击力各异,临床上患者的损伤程度和范 围也不尽相同,但目 前有关制作不同损伤程度的分级动物模型报道较少, 而且由于造模装置密封性 差、能量衰减较大,导致脑组织实际受到的冲击 压力难以控制,更谈不上所制
20、作 动物模型脑损伤的准确定量分级,难以适 应研究的需要。 为此,我们根据液压冲击伤原理 iail,自行研制液压冲击装置,将采 用计算 机编程芯片技术,通过计算机程序控制二位三通电磁阀执行对高压 气体开放,并 在打击后按既定程序发出指令使装置内压力瞬间释放,避免 了对脑组织造成二次 损伤。同时采用一体式连接,并用不锈钢管代替有机 玻璃管,严格密封各个接口, 使该装置最终作用于动物脑组织的压力稳定, 便于精确动物模型分级。在本实验 中,我们米用 O.lmpa、 0.2mpa、 0.3mpa 三种不同打击压力,并动态观察伤后组 织学演变趋势。 12 材料与方法 1 实验动物及分组 健康、成年、清洁级
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