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应激是机体在受到应激原刺激时作出的适应性综合反应。当有害的应激原(如严重创伤)作用强烈持久时,机体将出现过度应激,过度应激的最主要表现之一是下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)异常亢进。 HPA轴的异常亢进可导致机体免疫功能抑制,使感染易于扩散。近期的诸多研究表明,创伤后的免疫抑制可促进感染的发生,从而诱发系统性炎性反应综合症(SIRS)、多器官功能障碍综合症(MODS)等。另外,HPA轴的亢进还可能是创伤应激不良综合症、应激性溃疡等的发病原因。这些都说明,以HPA轴亢进为主要表现之一的过度应激导致机体稳态失恒,因此,调节HPA轴的兴奋性可适时适度地控制机体的应激反应、维持机体的稳态、改善机体免疫功能。设法弄清楚HPA轴过度兴奋的原因,并从此原因着手进行调控,无疑为创伤的救治提供了新的思路, 海马是控制应激时HPA轴兴奋性的主要脑区,因此,海马功能的改变会影响其神经冲动的传导从而影响HPA轴。海马功能的改变又与NMDA受体(NR)密切相关,因此,我们设想,严重创伤可能会导致海马NR活性发生改变,进而引起HPA轴兴奋性的异常改变。 基于以上设想,我们以大鼠背部30%TBSA Ⅲ度烫伤作为严重创伤过度应激模型,采用Cell-attached膜片钳、放射配基结合法、RT-PCR、原位杂交、RIA双抗体法、Western blot、免疫共沉淀+Western blot、海马内微量注射、高效液相色谱及反义核酸技术,研究了:1)严重烫伤后海马NR活性的变化特点,2)严重烫伤后海马NR活性的变化对HPA轴的影响,3)严重烫伤后海马NR活性的变化对HPA轴影响的机制,4)严重烫伤后海马NR活性增强的机制。主要研究结果及结论如下: 一、严重烫伤后海马NR活性变化特点 l.严重烫伤后 0.sh、lh、Zh、4h、sh、24 h、48h海马NR的亲和力显著增加,尤以烫伤后 Zh最为明显。最大结合量从 lh起亦显著增加,说明严重烫伤后海马NR活性显著增强。 2.通过膜片钳技术,直接观察到烫伤后备时相点海马单个NR通道的开放概率增加非常显著,尤以烫伤后Zh最为明显。开放时间常数在部分烫伤组织中亦有不同程度的增加,说明烫伤应激导致了NR通道持续激活。这与放射配基结合法检测的NR亲和力及最大结合量的变化相互印证。 二、严重烫伤后海马NR的变化对HPA轴的影响 l.30OTBSA Ill度烫伤后0.sh,大鼠的血皮质醇浓度即异常升高,烫伤后Zh达高峰,烫伤后二天仍显著高于正常对照组;下丘脑CRH转录水平的基因表达持续上升,烫伤后Zh达高峰。说明严重烫伤导致HPA轴持续过度亢进。本实验中HPA轴兴奋性的变化趋势与大鼠严重烫伤海马NR活性的变化趋势基本一致,初步提示严重烫伤后海马NR激活可能是HPA轴持续兴奋的重要原因。 2.海马内微量注射MK叱 6fig可明显降低烫伤后下丘脑CRHmRNA阳性神经元数及血皮质醇浓度,注射MK七 12吃可进一步降低烫伤后下丘脑CRHmRNA阳性神经元数及血皮质醇浓度,表明HPA轴的兴奋程度依赖于海马NR通道的激活程度,初步证明严重烫伤时海马NR的激活是HPA轴亢进的重要原因。 3.海马内微量注射ANRI 10nmol 可明显降低烫伤后下丘脑CRHmRNA阳性神经元数及血皮质醇浓度;注射ANRI 20nmol可进一步降低烫伤后下丘脑CRHmRNA阳性神经元数及血皮质醇浓度。进一步证明海马NR介导了严重烫伤HPA轴的持续过度激活。 三、严重烫伤后海马NR的变化对HPA轴影响的机制 1.与单纯烫伤大鼠相比,腹腔注射生理盐水未引起烫伤后血皮质醇浓度的显著变化,腹腔注射地塞米松使烫伤后的血皮质醇浓度有所降低,下 Vlll 降幅度为 8刀%,但并无统计学差异(P>0刀5),这表明烫伤大鼠的负反馈 功能受到了损害。 2.烫伤后,海马 GR mRNA水平即显著下降,GR蛋白也显著下降, 说明背部严重烫伤可导致海马GR减少,且GR的减少是由于基因表达受 到抑制从而使其合成减少引起的。由于GR的改变将使得GC在海马水平 的负反馈受到影响,因此,严重烫伤后海马GR的表达下降是严重烫伤GC 的负反馈受到抑制的重要原因,从而也是HPA轴持续过度兴奋的重要原 因。 3.烫伤前腹腔注射NRtA抗剂MK801 3mg从g可以使烫伤后海马GR mRNA水平显著上升,注射 MK801 6mg几g使 GR mRNA水平进一步上升, 烫伤前使用生理盐水却没有这种作用,表明烫伤应激时GR的基因表达受 到NR的调节,NR引起HPA轴的亢进可能是通过下调海马GR从而影响 了GC在海马水平的负反馈引起的。 4.严重烫伤后海马 CAI区、CA3区以及齿状回都有大量 CRH mRNA 阳性神经元,转录整体水平较对照组显著增强,提示严重烫伤过度应激时 海马可能通过直接合成CRH,参与了严重烫伤后的HPA轴的亢进。烫伤 前腹腔注射NRtA抗剂MKE01 3mg从g可使CM mMA水平显著下降,