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背景与目的
在法医学检验中,经常遇到外伤性脑损伤(TBI),对TBI的研究具有重要的现实意义,要着手对TBI进行研究,首先要有一个适当的损伤模型。建立理想的、符合实际的TBI模型对损伤的研究意义重大。Marmarou建立的闭合性弥漫性脑组织损伤模型虽然很接近于人类受伤实际的情况,但是该模型在应用中存在一些缺点。本实验在Marmarou模型的基础上进行改造性的研究。
对弥漫性脑损伤患者损伤后的经过时间进行推断,是我们法医工作中的一个难点和重点,需要查找一些与损伤经过时间有良好相关性的生物学标志。本文欲通过对弥漫性脑组织损伤后神经细胞的增殖情况及神经干细胞的变化情况进行研究,探讨神经细胞的变化与弥漫性脑组织损伤时间的关系,以期待为解决损伤时间的判断提供一定的理论依据。
第一部分大鼠闭合性弥漫性脑损伤模型的建立
方法：
1、将实验动物分为对照组和伤后1小时、6小时、12小时、24小时、72小时、168小时组,每组6只。
2、采用自制损伤装置制作动物脑组织损伤模型。
3、对动物受打击后的行为表现进行观察。
4、采用HE染色及Bielschowsky银染对不同组脑组织的损伤情况进行病理学观察研究。
结果：
1、损伤后行为学观察:受打击后多数大鼠出现昏迷,自主呼吸和心率改变,竖毛和全身痉挛等现象。
2、损伤后大体观察:脑组织可见轻度水肿,表面颜色不均匀。
3、HE染色变化:脑组织损伤后在不同时间段内出现:神经元肿胀,散在性出血,毛细血管通透性增加,脑组织疏松,神经细胞变性坏死,毛细血管周围大量炎性细胞浸润,胶质细胞结节,胶质细胞聚集等现象。
4、Bielschowsky银染变化:大鼠受打击后脑组织在不同时间段可见:轴索增粗、断裂,神经纤维排列紊乱,出现波浪样改变,有轴索球形成等现象。
第二部分闭合性弥漫性脑损伤后BrdU/Nestin的表达与损伤时间的关系
方法：
1、将大鼠分为对照组和伤后1天、3天、7天、14天、28天组,每组6只。
2、采用免疫组织化学技术检测不同时间段内脑组织中BrdU、Nestin的表达。
3、采用BrdU/Nestin免疫荧光组织化学双重标记技术检测不同时间段内脑组织中BrdU/Nestin的共表达。
4、用Image-Pro Plus5.0进行图像分析,用SPSS10.0进行统计学分析。
结果：
1、损伤后BrdU表达的变化:对照组中,在皮质、海马和室下区可见到少量的BrdU阳性细胞。损伤后1天,在皮质、海马和室下区BrdU的表达较对照组显著增加(P<0.05)；在损伤后7天表达达到高峰(P<0.05),到损伤后28天皮质、海马BrdU的表达恢复至正常水平,室下区BrdU的阳性细胞数量高于对照组水平(P<0.05)。
2、损伤后Nestin表达的变化:正常对照组中,在室下区、海马、室管膜上皮细胞、侧脑室外侧角等处可见较多的Nestin阳性细胞。损伤后1天Nestin阳性表达主要分布于室下区、侧脑室外侧角、海马,在皮层也有一定量表达,表达程度均高于对照组(P<0.05)。在损伤后7天表达达到高峰(P<0.05),到伤后28天皮质的表达和对照组比较仍有统计学意义(P<0.05)。
3、损伤后同一部位BrdU和Nestin表达的变化:在皮质、海马、室下区BrdU和Nestin的表达,均在损伤后1天开始处于上升趋势,至伤后7天达到峰值,随后呈下降趋势至伤后28天仍可见表达,整个过程呈不同程度“抛物线”式的变化。
4、损伤后室下区BrdU+和Nestin的共表达:损伤后可见BrdU+/Nestin细胞,损伤后3天和7天较多,到伤后28天仍可见到少量双标阳性细胞,整个过程呈“抛物线”式变化。
结论：
1、实验利用自制装置成功的建立了大鼠闭合性弥漫性脑组织损伤模型。
2、实验所建立的模型符合人体损伤的实际情况,在此基础上建立的对于弥漫性脑组织损伤经过时间的推断,也更容易应用于法医工作的实践。
3、大脑受损后可引起皮质、海马和室下区的BrdU和Nestin的表达增强。
4、损伤后BrdU和Nestin的表达均呈现出与损伤时间相关的时程规律性,提示这两项指标或许可以用于脑组织损伤时间的推断。
5、损伤后BrdU和Nestin存在共表达现象,反应出神经干细胞的增殖变化,进一步研究有可能为损伤时间的推断提供新的理论依据。