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甲基强的松龙对大鼠颅脑外伤后急性期危重病相关皮质类固醇不足的影响及意义

作　者: 张斌
导　师: 张建宁
学　校: 天津医科大学
专　业: 外科学
关键词: 创伤性颅脑损伤皮质类固醇不足凋亡甲基强的松龙重症病相关皮质类固醇不足 HPA轴
分类号: R651.15
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

【目的】创伤性颅脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)后大约有2/3的患者会出现神经内分泌功能障碍,而下丘脑-垂体-肾上腺(Hypothalamus-pituitary-adrenal axis,HPA)轴的损害对患者的近期死亡率和远期功能恢复有直接影响。与其他重症疾病相比,TBI后危重病相关皮质类固醇不足(Critical Illness-Related Corticosteroid Insufficiency, CIRCI)的发生情况及、发病机理及糖皮质激素(Glucocorticoids,GCs)替代治疗有着其自身特点。本实验通过观察大鼠颅脑液压创伤(Fluid percussion injury,FPI)后急性期CIRCI的发生、HPA轴的病理改变以及不同剂量甲基强的松龙(Methylprednisolone, MP)的替代治疗应用来探讨TBI后急性期CIRCI的发生情况及发病机理以及评价MP的治疗时机及作用。【材料与方法】健康成年雄性Wistar大鼠220只(体重300-350g,鼠龄8周),随机分为正正常对照(naive)组(n=16)、创伤对照(injury control)组(n=55)、小剂量MP治疗(Low-dose MP Treatment)组(n=55)和大剂量MP治疗(High-dose MP Treatment)组(n=94)。TBI模型建立：在颅骨前囟后4.4mm,矢状缝侧方2.4mm钻直径4mm的骨孔,应用大鼠液压打击仪(Fluid-Percussion injury, FPI)以2.0～2.5 atm的打击力度致伤。造模成功后对小剂量MP治疗组和大剂量MP治疗组行腹腔注射甲基强的松龙(小剂量5mg/kg,大剂量30mg/kg),连续4天给药,创伤对照在相同时间给予相同体积的0.9%的生理盐水,给药方法同上。除正常对照组外,其余三组随机取15只大鼠分别于打击前7天、打击后7天及打击后14天给予电击刺激,并分别于电击前30分钟、电击后30分钟、90分钟、24小时行内眦静脉球后静脉丛取血,用ELISA法测定其中皮质酮水平,以反映正常状态及颅脑创伤后大鼠的应激反应功能变化,计算皮质酮增幅指数(corticosterone increase index, CII), CII＜2.5定义为CIRCI。于创伤后7天、14天在各实验组随机取大鼠10只,10%水合氯醛(3m1/kg)麻醉,心脏灌注,断头,取脑及垂体后于4%多聚甲醛固定24小时,做冠状切面,修成厚约3mm的冠状切片,石蜡包埋,切片,用于HE、凋亡及免疫组织化学染色。各实验组于第7天及14天另随机取6只大鼠麻醉,2.5%戊二醛灌注,断头取脑,将下丘脑室旁核区脑组织切成lmmxlmmxlmm的小块,并放入4℃的2.5%戊二醛中固定2小时后冷PBS冲洗,最后浸于PBS中4℃保存。经漂洗、锇酸固定、脱水后包埋、光镜下定位后,切片,做透射电镜观察。【结果】1.创伤对照组及不同剂量MP治疗组大鼠的死亡率为10～55%,其中大剂量甲强龙治疗组死亡率为55%,明显高于创伤对照(16.7%)与小剂量治疗组(10%),差异有统计学意义(p<0.05)。2.FPI前7天各实验组大鼠电刺激后血皮质酮增幅指数并无差别；液压打击后7天,大剂量MP治疗组CⅡ与小剂量MP治疗组和创伤对照组相比明显减低,差异有统计学意义(p<0.05), CIRCI的发生率明显升高,而小剂量组和创伤组相比较无差别；液压打击后14天,各组大鼠CⅡ差异无统计学意义；第7-14天死亡的大鼠与14天后存活大鼠于打击后7天测得的CⅡ相比,明显降低,差异有统计学意义(p<0.05)。3.对正常对照组大鼠石蜡切片行TUNEL原位凋亡染色,罕见凋亡细胞。打击后从第3天开始出现凋亡的室旁核神经元,7天达到高峰。大剂量甲强龙治疗组凋亡细胞数明显高于对创伤对照组和小剂量甲强龙治疗组(与创伤对照组相比：P<0.05：与小剂量甲强龙相比：P<0.05)。7天以后凋亡细胞数开始逐渐减少,到第14天,各实验组存活大鼠间差异无统计学意义。在7天、14天于存活大鼠垂体切片中均未检测到凋亡细胞,但在尸检中确发现有垂体细胞凋亡。4.液压打击后行下丘脑CRH免疫组织化学染色显示,第7天大剂量甲基强的松龙治疗组CRH细胞明显减少(与创伤对照组相比：P<0.05；与小剂量甲强龙相比：P<0.05)。5.透射电镜结果发现FPI后7天下丘脑室旁核神经元发生了两种细胞死亡方式—凋亡与坏死。【结论】1.液压打击颅脑损伤后大鼠下丘脑及垂体由于受到原发性机械损伤及继发性损害,F丘脑室旁核CRH细胞出现一定数量的凋亡,而大剂量MP的应用增加了凋亡细胞的数量。2.液压打击颅脑损伤后部分大鼠由于下丘脑及垂体的损伤出现了应激反应障碍,造成了大鼠应激时血皮质酮增长倍数下降,导致CIRCI的发生。大剂量MP治疗不仅没有提高脑创伤后大鼠的生存质量,反而加重了下丘脑损伤的严重程度,提高了创伤后应激不良的发生率。3.液压打击颅脑损伤后大剂量MP的应用加重了下丘及垂体的损伤,加重了CRICI,增加了外伤后死亡率,对预后不利。而小剂量的MP未发现上述作用,从而为外伤后应用小剂量糖皮质激素作为CRICI替代治疗,而避免应用大剂量糖皮质激素提供了理论基础。

全文目录

中文摘要  4-7
Abstract  7-12
缩略语/符号说明  12-13
前言  13-17
  研究现状、成果  13-16
  研究目的、方法  16-17
1 对象和方法  17-26
  1.1 实验动物及分组  17
  1.2 主要实验试剂  17-18
  1.3 主要实验仪器  18-19
  1.4 实验方法  19-26
2 结果  26-35
  2.1 液压打击损伤程序及死亡率  26-28
  2.2 鼠脑大体标本观察  28
  2.3 HE染色观察  28-29
  2.4 应激能力检测  29-30
  2.5 下丘脑室旁核细胞凋亡  30-33
  2.6 下丘脑室旁核CRH细胞组化染色  33-34
  2.7 下丘脑及垂体透射电镜观察  34-35
3 讨论  35-40
  3.1 TBI后下丘脑及垂体功能低下  36
  3.2 TBI后CRICI的发生机理  36-38
  3.3 MP的应用对TBI后下丘脑及垂体的损伤作用及对CRICI的影响  38-40
结论  40-41
参考文献  41-47
发表论文和参加科研情况说明  47-48
综述创伤性颅脑损伤相关皮质类固醇不足  48-72
  综述参考文献  62-72
致谢  72

甲基强的松龙对大鼠颅脑外伤后急性期危重病相关皮质类固醇不足的影响及意义

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