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目的:复制大鼠Marmarou’s闭合性脑损伤模型,研究大鼠创伤性脑损伤后血清及脑组织中炎性细胞因子的表达变化,探寻脑损伤生物标志物,为创伤性脑损伤临床诊断、治疗及预后评估提供理论基础。方法:选雄性SD大鼠随机分为手术对照组及损伤后1h、4h、8h、12h、24h、48h、72h组,复制Marmarou’s分级脑损伤模型。分别进行神经行为学评价、H&E染色、焦油紫染色和酯化银染色进行病理学观察,测定脑组织及血清中MDA含量及MPO、SOD活性,检测血脑屏障通透性的改变;采用QAR-CYT-3芯片和ELISA技术检测炎性细胞因子在闭合性脑损伤中的变化。结果:1临床表现:轻度损伤组大鼠于打击后出现短暂呼吸暂停、心跳加速,但迅速恢复;中度损伤组大鼠95只,其中6只(6.31%)于打击后死亡,11只(11.58%)于打击后出现抽搐并伴有呼吸暂停,持续约30s,无惊厥;重度损伤组大鼠125只,其中41只(32.8%)于打击后全身抽搐、心跳停止死亡,68只(80.95%)出现抽搐并伴有呼吸暂停,持续约5min,28只(33.33%)出现惊厥,持续7-8s。2神经行为学评价:损伤后各组大鼠平衡能力、行走、逃避和四肢功能均较损伤前有所减弱,mNSS评分结果显示,重度损伤组评分最高,中度损伤组次之,轻度损伤组最低,随时间延长,神经行为学功能逐渐恢复,评分下降,至48h,轻度损伤组基本恢复正常。3病理学改变:轻度损伤组大鼠大体病理学无明显改变,脑干偶见少量蛛网膜下腔出血;中度损伤组蛛网膜下腔出血明显,主要分布在脑底及脑干,无挫伤,切面偶见双侧脑室少量出血;重度损伤组可见大量蛛网膜下腔出血,主要分布在脑底、小脑及脑干,切面可见胼胝体点状出血及双侧脑室出血,顶叶偶见轻微挫伤。H&E染色可见手术对照组大鼠海马区神经元排列整齐,胞核清晰呈淡紫色,包浆呈淡粉色。轻度损伤组大鼠在损伤后1~4h时,CA1区锥形细胞肿胀变圆,排列疏松,包浆淡染;损伤后8h,海马ca1区出现散在分布的红色神经元;损伤后12h,坏死神经元细胞增多,胞核固缩细胞固缩成三角形,呈强嗜酸性。中、重度损伤组病理学改变较轻度损伤组明显,坏死神经元数量增多。焦油紫染色可见坏死神经元呈深紫色,损伤后各组坏死神经元分布趋势同h&e染色。在酯化银染色中,损伤神经元呈黑色,神经纤维呈波浪状改变。4生化指标改变:(1)tbi大鼠脑组织mpo活性变化:轻、中、重度损伤组大鼠脑组织mpo活性分别于损伤后12h、8h和4h开始升高,至24h达高峰,然后逐渐下降,损伤程度越重,升高幅度越明显,与对照组相比有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。(2)tbi大鼠脑组织及血清sod活性变化:损伤后各组大鼠脑组织sod活性于8h开始降低,损伤后12h达低谷,然后逐渐恢复,损伤程度越重,降幅越明显。损伤后8~48h,损伤各组大鼠脑组织sod活性均低于对照组,有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。损伤后72h,损伤各组脑组织sod活性恢复正常,与对照组相比无显著性差异(p>0.05)。损伤后各组大鼠血清sod活性逐步降低,至12h达低谷,然后逐渐恢复,变化大体同脑组织sod活性改变一致。(3)tbi大鼠脑组织及血清中mda含量的变化:损伤后各组大鼠脑组织mda含量逐渐上升,至12h达高峰,然后逐渐下降。与手术对照组相比,损伤后8h,轻度损伤组脑组织mda含量升高;损伤后1~12h,中度损伤组脑组织mda含量逐步上升;损伤后1~72h,重度损伤组脑组织mda含量均升高,与手术对照组相比差别均有有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。损伤后各组大鼠血清mda含量逐渐上升,至8~12h达高峰,然后逐渐下降。损伤后12~24h,轻度损伤组血清mda含量升高;损伤后12~48h,中度损伤组血清mda含量升高;损伤后1~72h,重度损伤组血清mda含量升高,与手术对照组相比,差别均有显著性差异(p<0.05或p<0.01)5血脑屏障的改变:脑皮质eb含量检测结果显示,大鼠血脑屏障通透性在损伤后迅速增加,至4h达高峰,然后逐渐下降。损伤后4~48h,轻度损伤组大鼠血脑屏障通透性均高于手术对照组,差别有显著性差异(p<0.01)。中、重度损伤组大鼠血脑屏障通透性均高于手术对照组和轻度损伤组(p<0.05或p<0.01)。重度损伤组大鼠各组血脑屏障通透性均高于中度损伤组,差别有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。6细胞因子的检测:(1)il-10:脑损伤组大鼠血清il-10含量呈先上升后下降而后逐渐恢复趋势。损伤后8h,中度损伤组大鼠血清il-10含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05);损伤后24h,轻、中度损伤组血清il-10含量下降,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05);至72h,轻、中度损伤组血清il-10含量逐渐恢复正常。损伤组大鼠海马组织il-10表达先升高后下降。损伤后24h,轻度损伤组il-10含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05),而后逐渐下降。损伤后8~12h,中度损伤组il-10含量升高,与手术对照组、轻度损伤组相比均有显著性差异(p<0.05),而后逐渐下降。损伤后4h,重度损伤组il-10含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05),然后逐渐下降,于12h到达最低点,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05或p<0.01),损伤后24~48h,il-10含量逐渐恢复正常。(2)fractalkine:脑损伤后,轻度损伤组大鼠血清fractalkine含量逐渐下降,至24h达到低谷,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05),然后逐渐升高;中度损伤组大鼠血清fractalkine含量逐渐升高,至24h达到高峰,与手术对照组、轻度损伤组相比有显著性差异(p<0.05)。大鼠海马组织fractalkine的表达呈先升高后下降趋势。损伤后12~24h,轻度及中度损伤组fractalkine含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。损伤后12h,重度损伤组fractalkine含量升高,与手术对照组、轻度损伤组相比均有显著性差异(p<0.01);损伤后24h,fractalkine含量下降,与中度损伤组相比有显著性差异(p<0.05)。(3)prolactinr(prlr):脑损伤后,轻度损伤组血清中prlr含量呈先升高后下降、随后又升高趋势;中度损伤组血清中prlr含量先下降,而后逐渐恢复正常。损伤后8h,轻度损伤组血清中prlr含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(p<0.05);中度损伤组prlr含量下降,与手术对照组及轻度损伤组相比有显著性差异(p<0.05)。损伤后24h,轻度损伤组prlr含量下降,与手术对照组及中度损伤组相比有显著性差异(P<0.05)。损伤后72h,轻度损伤组PRLR含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(P<0.05)。各损伤组海马组织中PRLR含量升高,4h达高峰,随后逐渐下降,恢复至对照组水平。损伤后4~12h,轻度损伤组PRLR含量升高,与手术对照组相比,均有显著性差异(P<0.05)。损伤后4h~8h,中度损伤组PRLR含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(P<0.05),损伤后12~24h,PRLR含量逐渐下降,与手术对照组相比无显著性差异(P>0.05),损伤后48~72h,PRLR含量进一步下降,与手术对照组相比有显著性差异(P<0.05或P<0.01)。损伤后4~8h,重度损伤组PRLR含量升高,与手术对照组相比有显著性差异(P<0.05),然后逐渐降低,至72h,PRLR含量降低,与手术对照组、轻度损伤组、中度损伤组相比均有显著性差异(P<0.05)。结论:1成功复制大鼠分级TBI动物模型,损伤越重,病理学改变、急性炎症反应、氧化应激反应及血脑屏障损害越严重。2脑损伤可引起血清及海马组织中炎性细胞因子表达变化。血清和海马中检测到的炎性细胞因子表达存在差异,提示脑损伤后引发的免疫应答存在延迟反应。3在血清和海马中检测到的差异表达炎性细胞因子可能是介导继发性脑损伤的关键靶点,对其深入研究探索,有助于了解脑损伤的分子生物学机制,为脑损伤的诊断和治疗提供理论依据。