rease in apoptosis rate of hippocampus cells (P<0.05 or P<0.01); increased expression of Bcl-2 in HBOT group (P<0.05) and significantly decreased expression of Bax (P<0.01). Conclusion The early HBOT can promote Bcl-2 expression and inhibit Bax expression, which is effective in inhibiting apoptosis rate following craniocerebral injury.
Key words: brain injury; early stage; hyperbaric oxygenation; Bcl-2; Bax; apoptosis
1955年美国学者Rink等[1]首先证实颅脑损伤后神经细胞存在着凋亡现象以来,许多学者研究表明:在颅脑损伤早期,脑损伤的机械性创伤破坏脑组织造成局部出血和缺血,通过各种诱因调控诱导半暗带区脑细胞的凋亡。Conti等[2]的大鼠脑损伤实验结果显示:急性期和延迟性神经细胞死亡均与细胞凋亡有关,脑损伤后12 h即出现细胞凋亡。本研究通过制作大鼠自由落体脑损伤模型,予以早期高压氧处理,应用流式细胞仪检测细胞凋亡率,运用免疫组化方法对颅脑损伤后应激期指标及凋亡相关基因Bcl-2、Bax进行定性、定量研究,探讨高压氧在颅脑损伤早期保护神经细胞的分子机制。
1 材料和方法
1.1 实验动物分组及处理 雄性SD大鼠100只,体重(300±20)g,由徐州医学院实验动物中心提供,随机分成正常组(Nor组)20只、创伤组(TBI组)40只、高压氧治疗组(HBOT组)40只。Nor组:不作任何处理。HBOT组:致中等程度脑损伤,颅脑损伤后6 h内行第1次高压氧治疗,以后每天1次。 TBI组:处理步骤同HBOT组,不同之处是高压氧舱加压后木箱内不充氧气,而是给予压缩空气。HBOT组分别于致伤后8 h及1、3、5、8天进行高压氧治疗后,Nor组、TBI组于相对应时间点,处死大鼠取标本进行苏木精-伊红染色观察,流式细胞仪检测细胞凋亡率,免疫组化检测Bcl-2、Bax蛋白表达。
1.2 大鼠颅脑损伤模型制作 动物称重麻醉后,头顶部备皮,碘伏局部消毒。沿右侧顶部切开头皮约1.5 cm,钻开骨窗,直径约5 mm,保持硬脑膜完整。采用Allen′s改良法[3]致伤造成右颞顶叶的脑挫裂伤,用骨蜡封闭骨窗,缝合切口。动物无死亡,左侧轻度偏瘫。
1.3 高压氧治疗 HBOT 组大鼠致伤6 h内,使用Y-C14+4型改良动物实验舱进行高压氧治疗。治疗过程为:将动物置于80 cm×45 cm×40 cm的特制木箱(连接给氧装置)内,木箱置于国产双舱四门式加压舱内,随即用压缩空气加压,升压时间20 min,升压10 min时开始向木箱内充氧气(纯氧供给,高压氧操作系统控制充氧过程),压力升至200 kPa后稳压,在该压力下继续持续充氧30 min,停止充氧10 min,之后再次向木箱内充氧30 min,然后等速减压20 min,出舱。开始升压时,大鼠活跃,随即安静,给氧约40 min后大鼠又表现活跃和兴奋,无抽搐和死亡。舱内温度18~24℃。
1.4 组织病理学检查 于规定的不同时间点,在深麻醉下开胸,暴露心脏,先快速(约10 min)灌注生理盐水约150 ml,冲净血液,再以4℃10%多聚甲醛液350 ml灌注,完毕即开颅取脑,立即置于4℃10%多聚甲醛液中后固定6 h, 以脑挫伤组织为中心做冠状3.5 mm厚切片,常规脱水、石蜡包埋,片厚5 μm连续冠状切片3~4套,贴于备好的载玻片上,放于烘干机上烤12 h,分别进行苏木精-伊红染色、免疫组化染色,镜下观察皮质及CA1、CA3区细胞和灰度值。
1.5 流式细胞仪检测细胞调亡率 于规定的不同时间点麻醉后快速断头,于冰上取脑挫伤皮质组织,研磨均匀,制备单细胞悬液。取制备好的单细胞悬液0.5 ml,加入乙醇至终浓度为70%,于4℃固定45 min,1 000 r/min离心10 min,去上清,加入1 g/L的RNAse 0.2 ml,37℃孵育30 min, 4℃避光保存30 min后上机检测。在DNA组方图上,G1峰前出现一个亚G0峰,分析该峰所占的百分比即可得出凋亡细胞的百分比。
1.6 统计学处理 所有数
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