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颅脑损伤在所有创伤中已跃居首位,其死亡率和致残率明显高于其他部位。弥漫性脑损伤是颅脑损伤的常见类型,具有治疗难度大,死亡率高等特点,死亡率高达60%以上,预后较其他类型脑损伤差。弥漫性脑损伤可造成原发性脑损伤(机械性致伤因素造成脑的神经组织和脑血管的损伤)和继发性脑损伤(在原发性脑损伤基础上随着伤后的组织反应、病理生理变化和出血等因素导致的脑缺血、颅内血肿、脑肿胀、脑水肿、颅内压升高等)。因此,若不能对弥漫性脑损伤及时明确诊断并有效处理,必将发展为进行性颅内高压,加重原发性脑损伤的病理改变,最终导致脑疝,甚至中枢性衰竭、死亡。多年来人们根据这些病理和生理变化过程,采取了各种治疗方法,包括手术和非手术的治疗,尤其神经影像学的发展解决了颅内血肿的早期诊断难题,使颅脑损伤的死亡率明显下降。但对于弥散性脑损伤的治疗方法仍未取得突破性进展,致残率及致死率仍居高不下。目前仍无有效措施治疗弥漫性脑损伤,以治疗脑水肿,降低颅内压,防止继发性损害等综合治疗为主。对弥漫性脑损伤病理机制的认识仅能通过临床症状、影像检查及尸检等手段,因此建立类似人的弥漫性脑损伤的动物模型,研究弥漫性脑损伤的发病机制倍受重视。本实验拟通过揭示弥散性脑损伤后的病理变化,从而应用综合治疗方法,如亚低温及高压氧等措施来提高弥散性脑损伤后的治疗效果,为临床提供理论依据。第一部分大鼠弥漫性脑损伤模型的建立及c-fos、c-jun的表达目的研究弥漫性脑损伤后不同时间内脑水肿和c-jun蛋白的变化,探讨脑损伤后的生理变化,为临床治疗奠定基础。方法应用改良的Marmarou法建立弥漫性脑损伤模型(大鼠),于损伤后时间点(1h,3h,6h,12h,1d,3d,7d),检测脑组织含水量的变化,采用HE染色,超薄电镜切片检测脑损伤后的病理改变,及用RT-PCR、免疫组织化学技术和图像分析方法来观察c-fos及c-jun的表达规律。结果伤后脑组织含水量,在1h即有所提高,1天时含量最高,至7天时仍高于对照组水平。外伤1d后大鼠脑组织可出现弥漫性蛛网膜下腔出血。HE染色发现,伤后1d可见血管肿胀,皮质层和胼胝体可见大量出血,血管肿胀。脑损伤后,脑干、海马、丘脑、胼胝体和脑室旁区域均可检测到β-APP的阳性表达。超薄切片发现,脑损伤3d后出现很明显的水肿,轴突断裂明显。弥漫性脑损伤可造成严重的脑缺血。在伤后1h即可见到c-fos和c-jun的大量表达：在伤后3h c-fos达到高峰(p<0.05),随后有所降低,至3d时再次检测高峰值(p<0.05),在7d明显降低但仍较对照组高(p<0.05).C-jun阳性细胞数在伤后6h可检测到其高峰值(p<0.05),随后有所降低,至3d又达高峰(p<0.05),7d明显降低但仍较对照组高(p<0.05)。结论1弥漫性脑损伤后,大鼠脑组织含水量增高,神经细胞中c-fos、c-jun呈现高表达。2弥漫性脑损伤后,脑组织水肿及脑组织中c-fos、c-jun的表达有一定的相关性,随时间而呈现不同的变化。第二部分亚低温对大鼠弥漫性脑损伤的保护及相关机制目的探讨亚低温治疗弥漫性脑损伤动物模型的可能机制。方法将60只SD大鼠随机分为假伤组(Sham),DBI组,DBI+HT30℃组,每组20只。采用自由落体致伤模型,450g×150cm的致伤冲量下致大鼠弥漫性脑损伤。全身体温降至30°,保持6h建立亚低温治疗弥漫性脑损伤动物模型。检查亚低温治疗后脑损伤大鼠生存率,记忆提取能力,脑组织含水量,脑组织梗塞面积,HE染色检测脑组织病理状态改变,RT-PCR和免疫组织化学法检测脑组织c-fos和c-jun的表达模式,以及脑细胞凋亡情况。结果在较低温度30℃下,弥漫性脑损伤大鼠生存率有所提高p<0.05)；记忆提取能力较DBI组有显著提高p<0.05)；脑组织含水量明显降低p<0.05)；脑部梗塞面积明显缩小(p<0.05)；c-fos和c-jun的表达在经过亚低温治疗后明显被抑制；TUNEL结果显示神经元细胞凋亡被显著抑制p<0.05)。提示30℃亚低温治疗6h有较好的保护弥漫性脑损伤的功效(通过下调c-fos和c-jun的表达),具有临床参考价值。结论1亚低温治疗对弥漫性脑损伤可起到保护作用。2本实验认为,亚低温治疗改善大鼠弥漫性脑损伤,可能主要通过下调c-fos和c-jun含量实现。第三部分高压氧治疗对大鼠弥漫性损伤的保护作用及机理目的探讨高压氧对弥漫性脑损伤动物模型保护的可能机制。方法将60只SD大鼠随机分为假伤组(Sham),DBI3d组,DBI3d+HBO组,每组20只。在450g×1.5m致伤冲量下致大鼠弥漫性脑损伤,在脑损伤后立即进行高压氧治疗,每天2次,连续3天,研究高压氧对大鼠弥漫性脑损伤的保护作用。检查高压氧治疗3d后脑损伤大鼠生存率,记忆提取能力,脑组织含水量,脑组织梗塞面积,脑组织病理状态改变(HE染色检测),RT-PCR和免疫组织化学法检测脑组织c-fos和c-jun的表达模式,以及脑细胞凋亡基因表达情况。结果经高压氧治疗3d后,弥漫性脑损伤大鼠生存率有所提高p<0.05)；记忆提取能力较DBI3d组有显著提高0<0.05)；脑组织含水量显著降低p<0.05)；脑部梗塞面积明显缩小(p<0.05)；c-fos和c-jun的表达在经高压氧治疗后明显下降(p<0.05)；Western blotting显示,Bax表达在高压氧治疗3d后较DBI3d显著降低,而抑制凋亡基因Bcl-2的表达在高压氧治疗后较DBI3d显著上升。提示高压氧治疗可能通过下调c-fos、c-jun,进而抑制神经细胞凋亡起到对弥漫性脑损伤的保护效果。结论1高压氧能够改善大鼠弥漫性脑损伤的预后。2本实验结果表明,高压氧治疗能改善大鼠弥漫性脑损伤,可能通过下调c-fos和c-jun的表达来实现。