【摘 要】單純性腦震蕩作為一種輕型的創(chuàng)傷性腦損傷類型,已經(jīng)嚴重危害到人類的生命安全和生活質(zhì)量,損傷后各種炎癥反應(yīng)參與的過程直接影響著疾病的轉(zhuǎn)歸和預(yù)后,甚至對人類的學(xué)習記憶功能造成了很大的傷害。所以我們課題組研究了單純性腦震蕩對人類不同腦區(qū)的危害,了解疾病的發(fā)展過程,能更有效地控制疾病對人體腦區(qū)造成的損傷以及提高對單純性腦震蕩的認識。
【關(guān)鍵詞】 單純性腦震蕩;大鼠
創(chuàng)傷性腦損傷是頭部遭受暴力引發(fā)的一系列復(fù)雜病理損傷,其發(fā)病率和致殘率較高。在我國年發(fā)病率為55.4 人/10萬人口,并呈逐年上升趨勢。單純性腦震蕩是創(chuàng)傷性腦損傷中的輕型腦震蕩損傷類型,發(fā)生率較高,機制不明。大量事實證明,該類損傷雖為輕型頭部損傷,但常常會給傷者留下較持久的腦震蕩綜合征,表現(xiàn)為學(xué)習、記憶等方面的障礙[1,2],嚴重影響患者的生活質(zhì)量。大量國內(nèi)外研究證實創(chuàng)傷性腦損傷的轉(zhuǎn)歸及預(yù)后主要取決于損傷后誘發(fā)的各種繼發(fā)性病理生理變化[3]。所以本文主要針對單純性腦震蕩大鼠不同腦區(qū)的損傷以及各種炎癥因子的參與過程作一綜述。
1 大鼠不同腦區(qū)mPGES-1參與介導(dǎo)的腦損傷
近年來,國內(nèi)外學(xué)者普遍認為單純性腦震蕩損害后導(dǎo)致繼發(fā)性腦損傷引發(fā)的一系列病理生理改變在很大程度上決定了顱腦創(chuàng)傷患者的轉(zhuǎn)歸及預(yù)后。鈣超載、缺血缺氧、炎癥反應(yīng)、自由基及興奮性氨基酸毒性作用等在繼發(fā)性腦損傷中起到了重要作用。mPGES-1是前列腺素代謝途徑的關(guān)鍵酶之一,是炎癥部位誘導(dǎo)前列腺素E2(PGE2) 產(chǎn)生的末端限速酶,在關(guān)節(jié)炎、炎癥相關(guān)性發(fā)熱和疼痛、動脈粥樣硬化及癌癥的病理生理中發(fā)揮著重要的作用,國內(nèi)mPGES-1的研究主要集中在它參與關(guān)節(jié)炎的炎癥疼痛過程方面[4],對于mPGES-1 在腦損傷中的研究未見相關(guān)報道。有研究報道[5],mPGES-1介導(dǎo)合成的前列腺素是腦創(chuàng)傷后炎癥級聯(lián)反應(yīng)的重要介質(zhì)。我們課題組王嘉南[6]等人的研究也得出了同樣的結(jié)果。mPGES-1在單純性腦震蕩后不同時間點的陽性表達和陽性細胞計數(shù)情況以及蛋白的表達明顯增高,使其在形態(tài)和功能方面發(fā)生可塑性變化。研究還發(fā)現(xiàn)單純性腦震蕩致傷后mPGES-1的陽性表達除了在海馬CA1-4區(qū)之外,在中隔、梨狀皮質(zhì)、扣帶皮質(zhì)、CPu、嗅結(jié)節(jié)和胼胝體也明顯發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果。典型的mPGES-1陽性細胞呈圓形或卵圓形,細胞輪廓清晰,胞質(zhì)深棕色,胞核不著色。致傷后7天即反應(yīng)晚期陽性細胞表達接近恢復(fù)正常,但蛋白質(zhì)表達仍高于正常。分析可能的原因是由于蛋白質(zhì)表達由基因調(diào)控實現(xiàn),因而滯后于形態(tài)學(xué)方面的變化。
2 大鼠海馬區(qū)iNOS參與介導(dǎo)的腦損傷
海馬是大腦邊緣系統(tǒng)的重要組成部分,是研究人類、動物學(xué)習記憶的經(jīng)典腦區(qū)[7],據(jù)其形態(tài)、不同皮質(zhì)區(qū)發(fā)育的差異及纖維排列的不同將其劃分為六個區(qū)域:CA1、CA2、CA3、CA4、上齒狀回(DG1)和下齒狀回(DG2),其功能不盡相同,其中CA1、CA3、DG 區(qū)在學(xué)習記憶中擔負著尤其重要的作用[8]。目前,越來越多的證據(jù)表明,創(chuàng)傷性腦損傷后誘導(dǎo)型一氧化氮合酶iNOS的過表達及激活參與了腦缺血及腦創(chuàng)傷的病理生理過程[9]。此發(fā)現(xiàn)與國內(nèi)外一些學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)近似。廖維宏[10]和高立達[11]等人認為,創(chuàng)傷性腦損傷后隨即出現(xiàn)大量的iNOS陽性細胞,3天達到高峰 ,在上述報道中,雖然腦損傷模型的制備方法、受損程度及iNOS在腦損傷后的時序性變化規(guī)律不盡相同,但均證實腦損傷早期即可出現(xiàn)iNOS陽性表達,隨著損傷時間的延長,其表達逐漸增強,由此進一步加深了我們關(guān)于iNOS參與單純性腦震蕩繼發(fā)性病理損傷的推測。而關(guān)于iNOS在單純性腦震蕩大鼠海馬區(qū)的表達研究還不清楚,李恒希[12]等人的研究正好彌補了這一不足,他們發(fā)現(xiàn)實驗中在正常對照組大鼠海馬可觀察到染色很弱、呈圓形或卵圓形、細胞輪廓不清晰的iNOS陽性細胞,其蛋白質(zhì)表達較弱。單純性腦震蕩致傷早期3小時開始出現(xiàn)iNOS陽性細胞計數(shù)增多,細胞輪廓逐漸清晰及蛋白質(zhì)表達增強3天組分別出現(xiàn)iNOS蛋白相對表達量高峰及免疫組化陽性表達高峰,iNOS陽性細胞胞質(zhì)呈棕色,胞核不著色,細胞輪廓清晰,染色最深。
3 大鼠前額葉皮質(zhì)、海馬區(qū)TNF-α參與介導(dǎo)的腦損傷
腫瘤壞死因子(TNF-α)是一種具有多種生物學(xué)活性的炎癥或組織損傷介質(zhì),參與腦損傷的發(fā)生發(fā)展及神經(jīng)細胞增殖分化過程,同時也影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等[13]。TNF-α主要由膠質(zhì)細胞產(chǎn)生,并在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛存在,參與了多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病的生理病理過程[14]。正常腦組織中的TNF-α不表達或少表達,是維持神經(jīng)組織生長發(fā)育、分化及功能發(fā)揮等作用的要素之一。
國內(nèi)對不同腦損傷模型的研究發(fā)現(xiàn),大鼠腦創(chuàng)傷模型后早期損傷灶及周圍皮質(zhì)即可出現(xiàn)TNF-α陽性表達,并在不同時間點出現(xiàn)表達高峰,隨后出現(xiàn)不同的表達高峰[15]。我們課題組近幾年的研究也發(fā)現(xiàn)單純性腦震蕩致傷后3小時TNF-α陽性表達逐漸增強,于第3天達高峰,第7天開始下降。此變化規(guī)律與本課題小組前期報道的TNF-α在前額葉皮質(zhì)的變化規(guī)律相似[16]。上述研究報道和本課題組的實驗結(jié)果都說明單純性腦震蕩致傷后早期即可產(chǎn)生TNF-α,隨著損傷時間的延長,表達逐漸增強,到了損傷后期出現(xiàn)減弱。證實TNF-α 參與了單純性腦震蕩致傷后的病理生理變化,TNF-α的逐漸活躍加強了炎癥級聯(lián)反應(yīng),有可能加重顱腦損傷繼發(fā)性損害,導(dǎo)致腦水腫等并發(fā)癥。
4 展望
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,交通事故或運動意外所致的創(chuàng)傷性腦損傷臨床案例日益增多。創(chuàng)傷性腦損傷后的一系列損傷級聯(lián)反應(yīng)在繼發(fā)性腦損傷中起到了至關(guān)重要的作用。其中mPGES-1、TNF-α和iNOS等炎癥因素作為病理生理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是腦損傷發(fā)生發(fā)展的重要致病因素,很大程度上決定了顱腦損傷患者的轉(zhuǎn)歸及預(yù)后。而單純性腦震蕩作為輕型的腦損傷類型,在損傷中炎癥因素也參與了整個疾病的過程,尤其是炎癥因子介導(dǎo)的繼發(fā)性損傷對人體造成的傷害也是不容忽視的。我們的研究對后期進行TNF-α炎癥因子等干預(yù)機制的研究和探索具有非常重要的意義,并且只有更多地了解這些炎癥反應(yīng)與腦損傷之間的聯(lián)系,才能為進一步闡明腦損傷后的病理變化及其損傷發(fā)生的神經(jīng)機制提供依據(jù)。
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