膿毒癥大鼠模型中腦損傷的磁共振波譜變化研究
發(fā)布時(shí)間:2019-01-10 20:39
【摘要】:研究背景:膿毒癥相關(guān)性腦病(Sepsis associated encephalopathy,SAE)是一種獲得性腦損傷綜合征,指大腦在沒有直接感染的臨床或?qū)嶒?yàn)室證據(jù)的前提下,因全身對(duì)感染反應(yīng)所引起的彌漫或多灶性的腦功能障礙。ICU中SAE的發(fā)病率在9%-71%;有研究發(fā)現(xiàn)膿毒癥合并有SAE的死亡率(49%)明顯高于沒有神經(jīng)癥狀(26%)的患者;SAE不但有較高的住院死亡率(16%-63%),對(duì)于存活患者也可能存在認(rèn)知功能障礙。由于目前SAE的發(fā)病機(jī)制尚不明確,亦無確切的診斷標(biāo)準(zhǔn),臨床診斷主要依靠電生理、生化檢測及影像學(xué)輔助檢查,同時(shí)需排除其它代謝和結(jié)構(gòu)異常性腦病。但現(xiàn)有的輔助檢查卻存在一定的局限性。如腦電圖(Electroencephalography,EEG)檢查的敏感性雖高,但缺乏特異性,且不能應(yīng)用于處于鎮(zhèn)靜或代謝紊亂的患者。體感誘發(fā)電位(Somatosensitive Evoked Potentials,SEPs)由于操作繁瑣臨床中不能經(jīng)常實(shí)施,有研究認(rèn)為其嚴(yán)重程度與臨床表現(xiàn)不存在相關(guān)性。SAE患者的腦脊液(Cerebrospinal fluid,CSF)檢查也基本正常。神經(jīng)元特異性烯醇化酶(Neuron-Specific Enolase,NSE)和S100beta血清蛋白曾經(jīng)被提出作為診斷SAE的生物標(biāo)記物,但有不少研究認(rèn)為NSE在血清及腦脊液的濃度與SAE診斷不符;S100beta血清蛋白的升高與神經(jīng)系統(tǒng)損傷的嚴(yán)重程度不相關(guān)。SAE患者的頭顱計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computed Tomography,CT)通常未能發(fā)現(xiàn)異常信號(hào)。磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)對(duì)部分SAE患者的檢查可發(fā)現(xiàn)異常,但陽性率低。而磁共振波譜(Magnetic resonance spectroscopy,MRS)是一種可對(duì)活體組織進(jìn)行定量分析代謝化合物的無創(chuàng)檢測技術(shù)。其檢測與腦損傷有關(guān)的代謝化合物NAA、Cho、Cr分別代表神經(jīng)元的完整性、損傷恢復(fù)和能量代謝。目前該技術(shù)已成熟應(yīng)用于創(chuàng)傷性腦損傷、缺血缺氧性腦病、顱內(nèi)感染等疾病的診斷和評(píng)估。 目的:通過對(duì)膿毒癥大鼠模型腦部磁共振波譜研究,為膿毒癥引起腦損傷的早期診斷和評(píng)估探索一種較為可靠的無創(chuàng)性診斷技術(shù)。 方法:將35只SD雄性大鼠隨機(jī)分為4組:對(duì)照組(n=5)、膿毒癥6h組(n=10)、膿毒癥12h組(n=10)、膿毒癥24h組(n=10)。實(shí)驗(yàn)組大鼠予LPS30mg/kg的劑量進(jìn)行腹腔注射建立膿毒癥模型;而正常對(duì)照組給予等量的生理鹽水。實(shí)驗(yàn)組分別在建模后對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)6h、12h、24h經(jīng)腹腔注射3%戊巴比妥鈉溶液(0.2mL/100g)進(jìn)行麻醉;對(duì)照組予注射生理鹽水后24h進(jìn)行同樣麻醉。待麻醉成功后將大鼠頭部固定在特制的有機(jī)玻璃立體定向儀的支架上,完成大鼠頭顱磁共振形態(tài)學(xué)成像和右側(cè)海馬波譜分析。所有成像在7T、30cm水平鉆孔的磁體中(德國BRUKER公司,型號(hào):Biospec70/20USR)完成,同時(shí)使用G060梯度設(shè)置和全身多梯度38mm諧振器。磁共振檢查結(jié)束后,立即打開處于麻醉狀態(tài)大鼠的胸腔,暴露心臟。用注射器從心尖部插入左心室采集血液標(biāo)本后(4℃,3000rpm轉(zhuǎn)速離心10分鐘,分離出血清以0.5ml EP管分裝,-70℃保存,為檢測NSE和S100beta血清蛋白濃度備用),在右心耳處剪一小口放血,先以150mL0.9%氯化鈉溶液快速灌注,然后減慢灌注速度直至從右心耳處流出清亮的液體,再以溶于0.1mol/L磷酸鹽緩沖液(PBS)的4%多聚甲醛150mL繼續(xù)灌注固定1h。隨后打開大鼠顱骨,取其腦組織固定于4%多聚甲醛中備用(取右側(cè)腦組織,脫水,石蠟包埋,常規(guī)制備厚度為8μm的切片,進(jìn)行HE、Nissl及TUNEL染色,于顯微鏡下觀察海馬組織的病理變化)。 結(jié)果:35只SD雄性大鼠結(jié)果在對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)6h組死亡3只,存活7只(死亡率30%);12h組死亡4只,存活6只(死亡率40%);24h組死亡3只,存活7只(死亡率30%)。與對(duì)照組比較,膿毒癥組共20只存活大鼠全部出現(xiàn)精神萎靡不振、豎毛、嗜睡,眼鼻滲血、拉稀等膿毒癥表現(xiàn),12h組和24h組尤為明顯。與對(duì)照組比較,膿毒癥6h組、12h組、24h組MRI T2加權(quán)成像未見明顯差別,腦基底部大血管附近亦未見有高信號(hào)征象出現(xiàn)。MRS對(duì)右側(cè)海馬進(jìn)行波譜采集,各組NAA、Cho和Cr所對(duì)應(yīng)的波峰存在一定差別,使用方差分析比較不同組之間的NAA/Cr比值,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000);兩兩比較結(jié)果顯示,除了12h組與24h組的比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,其它組之間的比較都有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。同時(shí)對(duì)不同組之間的Cho/Cr比值使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)方法進(jìn)行比較,結(jié)果顯示不同組之間的Cho/Cr比值不同,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=-0.023);兩兩比較除了對(duì)照組與24h組的比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其它組之間的比較都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)方法比較不同組之間NSE的血清濃度(ng/mL),結(jié)果顯示不同組之間NSE的血清濃度不同,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000);兩兩比較除了對(duì)照組與12h組的比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其它組之間的NSE血清濃度比較都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。同樣使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)方法比較不同組之間S100beta蛋白的血清濃度(pg/mL),結(jié)果顯示不同組之間的S100beta蛋白濃度不同,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000);兩兩比較除了對(duì)照組與6h組,對(duì)照組與12h組的比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其它組之間的比較都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。HE染色鏡檢結(jié)果:對(duì)照組的組織與細(xì)胞形態(tài)正常;6h組的局部神經(jīng)元排列松散,個(gè)別神經(jīng)元細(xì)胞胞體變形,核固縮;12h組的神經(jīng)元數(shù)量減少,排列松散,部分神經(jīng)元細(xì)胞胞體變形,核固縮,喪失亞形態(tài)結(jié)構(gòu);24h組的神經(jīng)元數(shù)量明顯減少,排列松散,大部分神經(jīng)元細(xì)胞胞體變形,核固縮,喪失亞形態(tài)結(jié)構(gòu),呈帶狀分布。Nissl染色鏡檢結(jié)果:對(duì)照組未見神經(jīng)元胞體尼氏小體異常;6h組的尼氏染色可見個(gè)別神經(jīng)元胞體固縮、變形,尼氏體消失;12h組和24h組的尼氏染色均可見部分神經(jīng)元胞體腫脹固縮、變形,尼氏體消失。TUNEL染色鏡檢結(jié)果:對(duì)照組海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞呈陰性表達(dá);6h組海馬區(qū)可見個(gè)別神經(jīng)元細(xì)胞弱陽性表達(dá);12h組海馬區(qū)可見大部分神經(jīng)細(xì)胞呈陽性表達(dá);24h組海馬區(qū)見廣泛神經(jīng)細(xì)胞呈陽性表達(dá)。使用方差分析比較不同組細(xì)胞的凋亡率,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000),可認(rèn)為不同組細(xì)胞的凋亡率不同。兩兩比較結(jié)果顯示除了12h組與24h組的比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,其它組之間的凋亡率比較都有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。 結(jié)論:MRS對(duì)膿毒癥大鼠模型腦損傷的評(píng)價(jià)與病理具有較好的一致性,為膿毒癥相關(guān)性腦病的早期診斷及評(píng)估提供了新的思路。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R459.7
本文編號(hào):2406762
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R459.7
【參考文獻(xiàn)】
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1 溫妙云;鄭俠;鄧醫(yī)宇;曾紅科;;內(nèi)毒素誘導(dǎo)大鼠建立膿毒癥腦損傷模型[J];廣東醫(yī)學(xué);2014年02期
,本文編號(hào):2406762
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