本文關鍵詞：GCPⅡ基因剔除對顱腦外傷后神經元的保護作用以及對外傷性腦水腫的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究背景腦外傷是神經系統(tǒng)疾病中最常見的損傷,對人類的生命有著嚴重的威脅,其致殘率、患病率和死亡率居高不下,并且每年都有上升的趨勢。我國人口基數(shù)大人口增長快,無論患病還是發(fā)病數(shù)量都是驚人。早前報道全球每年有近1000萬人發(fā)生腦外傷,其中有580萬人因腦外傷而死亡,占到世界死亡人口的10%,根據(jù)預測到2020年腦外傷將成為全球第三大類疾病。我國在研究腦外傷方面,主要側重在臨床方面,如腦外傷的救治、預后以及康復等方面,涉及到顱腦外傷的急救,各種治療方式的優(yōu)缺點,治療后的認知功能障礙護理、后遺癥等等,然而對腦外傷的內源性保護機制的研究相對較少。腦外傷引起的神經損傷主要為直接損傷和繼發(fā)性的間接腦損傷,直接或間接引起的神經元的凋亡以及外傷后腦水腫引起的繼發(fā)性損害。大腦是動物和人類的一個重要的組織器官,大腦皮層包括大量的神經元,是控制行動、語言、思維活動的重要區(qū)域�？茖W家在人類和動物的實驗中發(fā)現(xiàn),腦外傷后大腦皮層的損傷,可以引起嚴重的行為、語言、思維活動的損害,嚴重的影響了患者的病情和預后,目前尚缺乏有效的治療和保護措施,尤其是內源性的保護機制。因此對腦外傷后大腦的保護機制以及措施的研究成為國際和國內近幾年研究的熱門話題。顱腦損傷后,遭受打擊的神經細胞會釋放以谷氨酸為主的興奮型神經遞質,激活谷氨酸受體并且直接或者間接的啟動電壓依賴性Ca2+通道,Ca2+的大量內流使細胞內Ca2+超載。Ca2+與鈣離子調節(jié)蛋白相結合,進一步的反應作用而使得皮層神經元受到損害。另一方面,產生大量超氧陰離子產生,進一步反應生成過氧化亞硝酸鹽離子或亞硝酸根離子,進而進一步抑制能量代謝。能量代謝的抑制使細胞內膜損傷和自由基增加,致使細胞內線粒體腫脹等多種因素引起細胞的凋亡。近年來我們在研究中發(fā)現(xiàn)在腦外傷腦損傷后釋放大量谷氨酸的同時也釋放著一種具有神經保護作用的肽類神經遞質N-乙酰天冬氨酸谷氨酸(N-acetylaspartylglutamate,NAAG),NAAG對外傷后谷氨酸的釋放具有極強的抑制作用。NAAG肽酶位于膠質細胞上,然而NAAG釋放后很快被NAAG肽酶水解成N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)及谷氨酸,因此而失去了神經保護作用。由此NAAG肽酶的活性被抑制,從而抑制NAAG的降解,提高突觸間隙NAAG的濃度,進而減少谷氨酸釋放在病理進程中的進一步損害。NAAG肽酶抑制劑在大量的試驗中被成功合成并在谷氨酸過度釋放的谷氨酸毒性模型中進一步證實了其保護作用,然抑制劑易受環(huán)境以及自身藥物濃度等方面的影響而影響其發(fā)揮作用的穩(wěn)定度,NAAG肽酶基因剔除后能更穩(wěn)定的消除NAAG肽酶的表達從而起到神經保護作用,目前在基因層面的研究目前鮮為少見。在本試驗中,應用控制性腦皮質撞擊儀,對前期成功建立起來的GCPⅡ基因剔除模型小鼠進行打擊制作中度顱腦損傷模型的研究,通過一系列檢測指標,觀察大腦皮層損傷以及繼發(fā)性變化,從而進一步認證GCPⅡ基因剔除對小鼠腦外傷后腦組織的保護作用。第一部分小鼠GCPⅡ基因剔除對腦外傷后神經元的影響的研究目的通過對小鼠中度顱腦損傷模型的建立,對小鼠大腦損傷周圍區(qū)神經元的凋亡情況進行研究,探討GCPⅡ基因剔除對腦外傷后神經元的影響。方法雄性C57BL/6J小鼠隨機20只,隨機分成兩組(C57BL/6J小鼠假手術組10只,C57BL/6J小鼠顱腦損傷組10只);雄性GCPⅡ基因剔除小鼠20只,隨機分成兩組(GCPⅡ基因剔除小鼠假手術10只,GCPⅡ基因剔除小鼠顱腦損傷組10只)(均為8-12W,體重20-25g,均由上海南方模式生物研究中心提供)。取0.6%戊巴比妥溶液,80mg/kg對小鼠行腹腔注射麻醉;將小鼠固定于腦立體定向儀(Stoeling Inc.USA);并在人字縫和矢狀縫的交界處消毒。作正中切口,鑷子分開頭皮并用骨膜剝離子剝離骨膜;電鉆在人字縫之間和右側冠狀縫、中線旁3mm處進行顱骨鉆孔,做出直徑為3mm的骨窗并暴露完整硬腦膜;應用Pin PointTMPCI3000精細顱骨撞擊儀(Hatteras Instruments Inc.USA)設定打擊參數(shù)(打擊深度1.0mm;打擊時間均為80ms;打擊速度均為1.5m/s),以直徑3mm的打擊頭行精確撞擊小鼠腦皮質。還回骨瓣,頭皮進行縫合。假手術組在麻醉后暴露骨窗,對腦皮質不打擊,還納骨瓣并縫合頭皮。傷后24h對小鼠進行神經功能評分,斷頭、取腦、切片后行免疫熒光染色,通過對損傷周圍區(qū)域凋亡神經元進行計數(shù),觀察不同組別神經元凋亡的變化。結果神經功能評分的結果表明,實驗結果顯示腦外傷后GCPⅡ基因剔除小鼠在神經功能綜合評分方面相對C57BL/6J小鼠明顯的改善和提高,外傷后GCPⅡ基因剔除小鼠與C57BL/6J小鼠神經功能評分差距有統(tǒng)計學意義(p0.05),GCPⅡ基因剔除小鼠較C57BL/6J小鼠外傷后神經元凋亡數(shù)量明顯減少,兩組數(shù)值差距具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。結論通過研究我們發(fā)現(xiàn)小鼠GCPⅡ基因敲除后,腦組織損傷周圍區(qū)域神經元凋亡細胞數(shù)目明顯減少,小鼠神經功能明顯改善。第二部分小鼠的GCPⅡ基因剔除對腦外傷后腦水腫的影響的研究目的研究普通小鼠和GCPⅡ基因剔除后小鼠腦外傷后腦水腫以及神經功能的變化,探討并研究GCPⅡ基因剔除后對腦外傷后腦水腫的影響。方法雄性C57BL/6J小鼠隨機20只,隨機分成兩組(C57BL/6J小鼠假手術組10只,C57BL/6J小鼠顱腦損傷組10只);雄性GCPⅡ基因剔除小鼠20只,隨機分成兩組(GCPⅡ基因剔除小鼠假手術10只,GCPⅡ基因剔除小鼠顱腦損傷組10只)(均為8-12W,體重20-25g,均由上海南方模式生物研究中心提供)。應用Pin PointTMPCI3000精細顱腦撞擊儀,設定參數(shù)(打擊深度為1.0mm;打擊時間為80ms,打擊的速度為1.5m/s),精確撞擊小鼠腦皮質。小鼠顱腦外傷后24h,進行干濕重比較法測定腦組織含水量,MRI掃描并測量計算損傷區(qū)域水腫體積以及T2WI序列的信號強度,行大腦外傷周圍區(qū)域免疫熒光染色,檢測Western Blot檢測AQP4蛋白的表達,檢測血腦屏障破壞程度。結果GCPⅡ基因剔除小鼠較C57BL/6J小鼠外傷后神經功能明顯善(p0.05);GCPⅡ基因剔除小鼠腦組織含水量、水腫體積以及外傷區(qū)域T2WI信號強度較C57BL/6J小鼠組降低(p0.05);GCPⅡ基因剔除小鼠明顯減少損傷側伊文思藍含量(p0.05);GCPⅡ基因剔除小鼠免疫熒光檢測到腦組織損傷區(qū)域周圍星形膠質細胞AQP4蛋白含量明顯下降;Western Blot檢測AQP4蛋白的表達明顯下降(p0.05)。結論小鼠的GCPⅡ基因剔除后腦外傷后腦水腫較C57BL/6J小鼠明顯減輕,神經功能明顯改善,進一步證明小鼠GCPⅡ基因敲除后對腦外傷后腦組織的保護作用。
【關鍵詞】：顱腦損傷 GCPⅡ 免疫熒光染色 神經功能評分 基因剔除 神經元 凋亡 顱腦損傷 GCPⅡ 基因剔除 AQP4 腦水腫 磁共振成像 免疫熒光 Western Blot檢測 血腦屏障
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R651.15
【目錄】：

• 摘要5-9
• ABSTRACT9-15
• 符號說明15-16
• 前言16-20
• 第一部分 小鼠GCPⅡ基因剔除對腦外傷后神經元的影響的研究20-38
• 1.1 引言20-21
• 1.2 材料和方法21-32
• 1.3 結果32-35
• 1.4 討論35-38
• 第二部分 小鼠的GCPⅡ基因剔除對腦外傷后腦水腫的影響的研究38-64
• 2.1 引言38
• 2.2 材料和方法38-55
• 2.3 結果55-62
• 2.4 討論62-64
• 總結64-65
• 全文討論65-71
• 參考文獻71-84
• 攻讀學位期間學術論文84-85
• 致謝85-86

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳廣文;劉喜玲;劉可;;熱休克因子1基因剔除對小鼠生長繁殖的影響[J];中國實驗動物學報;2009年04期

2 王曉東;顧衛(wèi)忠;邢正弘;邵家勝;;基因剔除小鼠的繁育初探[J];實驗動物與比較醫(yī)學;2006年04期

3 陳立,周虹,王健民,郝光榮,盧大儒,孫偉,周彩紅,邱信芳,薛京倫;凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠遺傳穩(wěn)定性及其臨床表型研究[J];復旦學報(自然科學版);1999年04期

4 郝光榮,孫偉,陳立,崔淑芳,湯球,黃立志,曹平;凝血因子IX基因剔除小鼠的遺傳及血液學指標檢測[J];中國實驗動物學報;2002年04期

5 孫岳平;張麗君;張梅;金月娥;柳子星;張洪信;陸順元;孔輝;王鑄鋼;;RIG-I基因剔除小鼠表型的初步分析[J];上海交通大學學報(醫(yī)學版);2008年07期

6 崔振文;張明坤;鐘春龍;吳增寶;蔡蕾;匡穎;王鑄鋼;江基堯;羅其中;;NAAG肽酶基因剔除小鼠模型的建立及鑒定[J];中華神經外科疾病研究雜志;2012年03期

7 欒蓉暉,王冬平,李吉慶,李文龍,戰(zhàn)大偉,孫巖松,時彥勝,李桂軍,張愛蘭;Smad3基因剔除小鼠的血液生理生化指標檢測——35日齡Smad3基因剔除小鼠[J];實驗動物科學與管理;2002年02期

8 孫巖松,王冬平,楊曉,李文龍,欒蓉暉,戰(zhàn)大偉,李吉慶,時彥勝,趙德明;Smad3基因剔除小鼠血清酶活性的變化[J];中國實驗動物學報;2003年01期

9 項佑貴,孫霞,王龍,嚴蘭珍,楊樺,劉偉,許勇,徐國江,王一,費儉,傅繼梁,王鑄鋼;BPOZ基因剔除小鼠模型的建立[J];生物化學與生物物理進展;2004年07期

10 孫巖松,呂雅歆,時彥勝,戰(zhàn)大偉,李文龍,張愛蘭,楊曉;Smad3基因剔除小鼠的繁殖與基因型鑒定[J];中國實驗動物學報;2001年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 鄒洪;馬偉;丁澄;金玫蕾;;基因剔除小鼠制作過程中相關技術的建立[A];動物學專輯——上海市動物學會2001年年會論文集[C];2001年

2 毛春明;楊曉;程萱;呂婭歆;黃翠芬;;角質細胞特異性Smad4基因剔除小鼠的建立[A];中國的遺傳學研究——中國遺傳學會第七次代表大會暨學術討論會論文摘要匯編[C];2003年

3 孫偉;郝光榮;崔淑芳;曹平;湯球;盧大儒;王琪;;凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠的選育研究[A];中國實驗動物學會青年科技協(xié)會第二屆學術研討會論文匯編[C];2001年

4 丁志剛;俞遠京;劉惺;陳廣文;肖獻忠;;BALB/c-HSF1基因剔除小鼠的引種、保種與繁殖特性的觀察[A];中國實驗動物學會第五屆學術年會論文匯編[C];2000年

5 滕俊琳;原田彰宏;武井陽介;中田隆夫;陳建國;廣川信隆;;微管相關蛋白(MAPs)在腦的形態(tài)發(fā)育和神經細胞信號轉導方面的作用[A];2005年中國神經心理學學術會議論文集[C];2005年

6 譚國強;丁煥根;呂建新;;對氧還循環(huán)反應劑高敏感大腸桿菌的研究[A];中國細胞生物學學會第九次會員代表大會暨青年學術大會論文摘要集[C];2007年

7 陳騏;;Tau蛋白非正常聚集的一種新的基因剔除小鼠模型[A];2013年全國老年性癡呆與相關疾病學術會議論文匯編[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王坤;我國基因剔除研究取得重大進展[N];中國醫(yī)藥報;2000年

2 儲國強;我國基因剔除研究又獲重大進展[N];科技日報;2000年

3 本報通訊員 吳志軍;楊曉與基因剔除研究[N];科技日報;2000年

4 本報記者 吳志軍 通訊員 楊林;青春在生命科學中閃光[N];健康報;2000年

5 本報深度報道組記者 王馨邋毛慶;“與鼠相伴”[N];南京日報;2008年

6 王世恩 特約記者 王坤;四醫(yī)大建立基因剔除動物模型[N];解放軍報;2000年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 何志穎;規(guī)范化基因剔除小鼠技術體系的研究[D];第二軍醫(yī)大學;2006年

2 蔡友慶;γ-氨基丁酸轉運蛋白亞型Ⅰ（GAT1）基因剔除小鼠系的建立與表型分析[D];中國科學院研究生院（上海生命科學研究院）;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭楊;GCPⅡ基因剔除對顱腦外傷后神經元的保護作用以及對外傷性腦水腫的影響[D];上海交通大學;2015年

2 梁偉東;釀酒酵母菌關鍵酶基因剔除對谷胱甘肽及氨基酸合成的影響[D];蘭州大學;2008年

  本文關鍵詞：GCPⅡ基因剔除對顱腦外傷后神經元的保護作用以及對外傷性腦水腫的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：300408