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文檔簡介
1、新生兒缺氧缺血性腦損傷(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)是由于新生兒窒息,引起腦血供和氣體交換障礙所致的一種全腦性損傷,是嚴(yán)重危害新生兒生命健康的疾病,有較高的發(fā)病率和死亡率,也是造成兒童智能低下、腦癱等神經(jīng)系統(tǒng)殘疾的重要原因之一。HIBD的發(fā)病原因及發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,越來越多的證據(jù)表明,細(xì)胞凋亡(Apoptosis)也參與HIBD,并在其中發(fā)揮獨特的作用。神經(jīng)元細(xì)胞凋亡的發(fā)生與患兒的預(yù)后有著密切的
2、聯(lián)系。 本實驗通過建立新生兔缺氧缺血性腦損傷模型,對損傷后不同時間點各組動物患側(cè)腦組織進(jìn)行病理組織學(xué)光鏡、電鏡動態(tài)觀察,利用TUNEL染色和免疫組織化學(xué)手段觀察腦組織中凋亡細(xì)胞及其調(diào)控蛋白的動態(tài)表達(dá)規(guī)律,并應(yīng)用Tc-HYNIC-Annexin Ⅴ進(jìn)行活體放射性核素凋亡顯像,探討新生兔缺氧缺血性腦損傷神經(jīng)元凋亡的形態(tài)學(xué)動態(tài)變化、凋亡調(diào)控蛋白動態(tài)表達(dá)規(guī)律及其活體核素凋亡顯像的可行性,為新生兒缺氧缺血性腦損傷神經(jīng)元凋亡的基礎(chǔ)與影像學(xué)研
3、究提供動物實驗依據(jù)。 一、實驗動物 新生8~10天健康日本大耳白兔,雌雄不限,體重100~120g,由中國醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院實驗動物部提供。 二、實驗試劑 5%鹽酸利多卡因,2O%烏拉坦(氨基甲酸乙酯),乙醚,醫(yī)用純氧氣和純氮氣,4%多聚甲醛溶液,0.1M磷酸緩沖液,過氧化氫,不同濃度酒精,二甲苯,中性樹膠。TTC(紅四氮唑),2.5%戊二醛,1%鋨酸,Epon812(環(huán)氧樹脂)(論文一);兔抗兔Bcl
4、-2和Bax多克隆抗體(一抗)、SABC試劑盒、TUNEL試劑盒和DAB染色液(論文二);<'99m>TcO<,4><'->,Annenxin V,Sn<'2+>-Fricine Kit和HYNIC(聯(lián)肼尼克酰胺)-Annexin V Kit(論文三)。 三、實驗儀器 缺氧箱,石蠟切片機(jī),電子天平(ER-185A),Olympus光學(xué)顯微鏡,JEM-1200EX電鏡,CY-100數(shù)字測氧儀,GE Infinia <'VC
5、> Hawkeye雙探頭SPECT/CT,Philip 3.0 T磁共振。 實驗方法: 論文一:按上述方法制備新生兔缺氧缺血性腦損傷模型,將實驗動物按缺氧缺血后不同時間點分成6組:(1)假手術(shù)對照組n=7;(2)HIBD 1h組n=5;(3)HIBD 4h組:n=5;(4)HIBD 12h組n=5;(5)HIBD 24h組n=5;(6)HIBD 48h組n=7。觀察各組實驗動物處理過程中的行為變化情況;到達(dá)規(guī)定時間后,各
6、組動物經(jīng)4%多聚甲醛心臟灌流后斷頭取腦,取腦時觀察腦組織大體標(biāo)本情況;取假手術(shù)組和HIBD 48h組動物各2只斷頭取腦行TTC染色,觀察有無肉眼可見的梗死灶;每組3只動物腦組織標(biāo)本常規(guī)脫水、透明、石蠟包埋,冠狀切片、片厚5μm,制作HE染色切片,觀察右側(cè)腦組織光鏡病理學(xué)變化;每組2只動物取右側(cè)大腦皮質(zhì)、海馬和小腦皮質(zhì),腦組織標(biāo)本經(jīng)2.5%戊二醛固定、1%鋨酸固定、酒精梯度脫水、Epon812包埋、超薄切片,透視電鏡下攝片,觀察腦組織超微
7、結(jié)構(gòu)變化。 論文二:制備新生兔缺氧缺血性腦損傷模型,將實驗動物分成6組:(1)假手術(shù)對照組n=5;(2)HIBD 1h組n=5;(3)HIBD 4h組n=5;(4)HIBD 12h組n=5;(5)HIBD 24h組n=5;(6)HIBD 48h組n=5。各組動物經(jīng)4%多聚甲醛心臟灌流后斷頭取腦,常規(guī)脫水、透明和石蠟包埋。各組取右側(cè)丘腦中1/3平面、小腦位置行冠狀切片,切片厚度為5pm,進(jìn)行TUNEL、Bcl-2和Bax蛋白免疫組
8、化檢測,光鏡下觀察凋亡細(xì)胞、Bcl-2和Bax蛋白在各部位動態(tài)分布。 論文三:制備新生兔缺氧缺血性腦損傷模型,將實驗動物分成6組:(1)假手術(shù)對照組n=5;(2)HIBD 1h組n=5;(3)HIBD 4h組n=5;(4)HIBD 12h組n=5;(5)HIBD 24h組n=5;(6)HIBD48h組n=5。制備<'99m>Tc-HYNIC-Annexin V,各組實驗動物注射顯像劑后1h進(jìn)行SPECT平面活體凋亡顯像;HIBD
9、 48h組動物還分別在注藥后5min、30min、60min和120min顯像;取HIBD 48h組兩只動物,在活體顯像之后,斷頭取腦進(jìn)行裸腦離體顯像。 實驗結(jié)果: 論文一:實驗組動物缺血缺氧處理后5 min出現(xiàn)煩躁不安,20 min時出現(xiàn)呼吸加深加快,鼻翼煽動,40 min至90 min時出現(xiàn)嗜睡,爬行時左后肢呈拖步,90min至2.5 h時嗜睡明顯,部分動物出現(xiàn)短暫性抽搐;假手術(shù)組動物活動狀態(tài)無明顯改變。假手術(shù)對照組
10、、HIBD 1h組、HIBD 4h組兩側(cè)大小腦半球未見明顯異常改變,HIBD 12h組可見右側(cè)大小腦半球與對側(cè)相比,顏色蒼白,呈輕度腫脹,軟腦膜下見輕度出血改變,HIBD 24h組和HIBD 48h組見右側(cè)大小腦半球腫脹明顯,顏色較蒼白,軟腦膜下出血征象明顯,而對側(cè)大小腦半球未見明顯異常。電鏡超微結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)觀察:小腦皮質(zhì)最先在HIBD 1h出現(xiàn)凋亡征象,其次為大腦皮質(zhì)在HIBD 12h、海馬CA1區(qū)在HIBD 24h出現(xiàn)凋亡細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)
11、明顯改變,隨損傷時程進(jìn)展各部位細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變明顯,細(xì)胞器損傷加重。 論文二:TUNEL法檢測HIBD后不同時間點凋亡細(xì)胞的動態(tài)變化,光鏡下分別觀察并計數(shù)各組TUNEL法染色切片,標(biāo)記陽性細(xì)胞的細(xì)胞核著棕黃色,胞漿不著色。假手術(shù)對照組大腦皮質(zhì)、海馬區(qū)和小腦皮質(zhì)未見明顯TUNEL標(biāo)記陽性細(xì)胞表達(dá);患側(cè)大腦皮質(zhì)在HIBD 12h TUNEL標(biāo)記陽性細(xì)胞表達(dá)明顯;患側(cè)海馬CA1區(qū)在HIBD 24h TUNEL標(biāo)記陽性細(xì)胞表達(dá)明顯;患側(cè)
12、小腦皮質(zhì)在HIBD 4hTUNEL標(biāo)記陽性細(xì)胞表達(dá)明顯。缺氧缺血后時間隨時間推移陽性標(biāo)記細(xì)胞逐漸增多,至HIBD 48 h各部位陽性標(biāo)記細(xì)胞數(shù)達(dá)到最多。 (一)免疫組織化學(xué)檢測Bcl-2蛋白表達(dá)情況假手術(shù)對照組患側(cè)大腦皮質(zhì)、海馬區(qū)和小腦皮質(zhì)未見明顯Bcl-2蛋白表達(dá);患側(cè)大腦皮質(zhì)在HIBD 4h Bcl-2蛋白表達(dá)明顯(陽性表達(dá)細(xì)胞計數(shù)為88.4±1.9),于HIBD 48h表達(dá)明顯減少;患側(cè)海馬CA1區(qū)在HIBD 4h Bcl
13、-2蛋白表達(dá)明顯(陽性表達(dá)細(xì)胞計數(shù)為73.6±3.2),于HIBD 48h表達(dá)明顯減少;患側(cè)小腦皮質(zhì)在HIBD 1h Bcl-2蛋白表達(dá)明顯(陽性表達(dá)細(xì)胞計數(shù)為93.6±5.08),于HIBD 48h表達(dá)明顯減少,P均<0.05。 (二)免疫組織化學(xué)檢測Bax蛋白表達(dá)情況假手術(shù)對照組患側(cè)大腦皮質(zhì)、海馬區(qū)和小腦皮質(zhì)未見明顯Bax蛋白表達(dá);患側(cè)大腦皮質(zhì)Bax蛋白在HIBD 1h表達(dá)較少,在HIBD 12h表達(dá)明顯增多(陽性表達(dá)細(xì)胞計
14、數(shù)為65.6±14.3);患側(cè)海馬CA1區(qū)Bax蛋白表達(dá)在HIBD 1h表達(dá)較少,在HIBD 24h表達(dá)明顯增多(陽性表達(dá)細(xì)胞計數(shù)為76.4±12.0);患側(cè)小腦皮質(zhì)Bax蛋白在HIBD 1h表達(dá)較少,在HIBD 4h表達(dá)明顯增多(陽性表達(dá)細(xì)胞計數(shù)為53±6.7);缺氧缺血后隨時間推移,HIBD 48h時各部位陽性標(biāo)記細(xì)胞數(shù)達(dá)到最多,P均<0.05。 論文三:假手術(shù)組動物<'99m>Tc-HYNIC-Annexin V 活體凋亡
15、顯像未發(fā)現(xiàn)兩側(cè)大腦區(qū)域有異常放射性濃聚,HIBD 4h組動物顯像發(fā)現(xiàn)右側(cè)大腦(患側(cè))局限性放射性輕度濃聚,而對側(cè)呈放射性本底影;HIBD 48h組右側(cè)大腦見明顯放射性異常濃聚,對側(cè)未見異常放射性分布;HIBD 48h組裸腦離體核素凋亡顯像僅見右側(cè)大腦放射性濃聚明顯,左側(cè)大腦呈放射性空白分布。 結(jié)論: 論文一: 1.對新生兔結(jié)扎一側(cè)頸總動脈,給予低氧處理后,可制作成患側(cè)缺氧缺血性腦損傷模型; 2.本研究動物
16、模型屬于輕度腦缺氧血性腦損傷模型,觀察處理后48h尚未造成患側(cè)大腦明顯梗死; 3.病理學(xué)動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)患側(cè)小腦皮質(zhì)對缺氧缺血較為明顯,其次為大腦皮質(zhì)和海馬區(qū),上述區(qū)域存在凋亡細(xì)胞,隨損傷后時間推移而明顯。 4.電鏡超微結(jié)構(gòu)動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)患側(cè)小腦皮質(zhì)在損傷因素后較早出現(xiàn)細(xì)胞凋亡超微結(jié)構(gòu)改變,其次為大腦皮質(zhì)和海馬,電鏡可清晰顯示各部位損傷后細(xì)胞核和細(xì)胞器的形態(tài)學(xué)改變。 論文二: 1.在新生兔HIBD模型中,患側(cè)小
17、腦細(xì)胞凋亡較早發(fā)生,其次為大腦和海馬,缺氧缺血后時間隨時間推移凋亡細(xì)胞數(shù)明顯增多。 2.在新生兔HIBD模型中,患側(cè)大腦皮質(zhì)、海馬、小腦皮質(zhì)在HIBD損傷早期Bcl-2蛋白表達(dá)明顯,但于HIBD 48h表達(dá)明顯減少,而Bax蛋白表達(dá)明顯增多,其中小腦Bax蛋白表達(dá)明顯較早出現(xiàn),其次為大腦和海馬。 論文三: 1.核素凋亡顯像劑<'99m>Tc-HYNIC-Annexin V在新生兔HIBD損傷后4h即可出現(xiàn)患側(cè)放射
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