本文關(guān)鍵詞：大鼠腦小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)次聲的反應(yīng)　出處：《第四軍醫(yī)大學(xué)》2008年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】： 次聲(infrasound)是由物體(物質(zhì))的機(jī)械性振動(dòng)所產(chǎn)生,頻率為0.0001～20Hz的聲波。次聲廣泛存在于我們的環(huán)境中,凡有噪聲的地方,都可能存在次聲。這些低頻噪聲除污染環(huán)境并危害著人們的健康外,次聲武器作為一種新技術(shù)武器已經(jīng)開(kāi)始研究并裝備到部隊(duì)。此外次聲對(duì)人類(lèi)也有許多益處:可以利用次聲觀測(cè)火山、海嘯、地震等自然災(zāi)難進(jìn)行提前報(bào)警,還可以用次聲診斷和治療疾病。小膠質(zhì)細(xì)胞(microglia MI)作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)常駐的免疫細(xì)胞一方面保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受外來(lái)微生物的侵入,清除不需要的碎片,另一方面產(chǎn)生細(xì)胞因子以及與免疫系統(tǒng)聯(lián)系。活化的MI可以參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)急性損傷、卒中、炎性以及神經(jīng)變性性疾病的發(fā)病過(guò)程。 一定強(qiáng)度的次聲噪音和次聲武器作用于人體后可產(chǎn)生多種危害,可以引起機(jī)體行為學(xué)、形態(tài)學(xué)、蛋白結(jié)構(gòu)、基因分子等多方面的改變。一些研究表明次聲聲級(jí)水平愈高,損傷愈嚴(yán)重。而小膠質(zhì)細(xì)胞在神經(jīng)組織的損傷以及炎性反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。以往文獻(xiàn)報(bào)道次聲作用后可以引起神經(jīng)元損傷、星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化,但有關(guān)腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞是否對(duì)次聲刺激起反應(yīng),小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)上有何改變以及時(shí)間過(guò)程如何,目前均未見(jiàn)到報(bào)道。因此,研究次聲作用后小膠質(zhì)細(xì)胞的變化對(duì)了解次聲性腦損害機(jī)制和腦保護(hù)的研究具有十分重要的理論和實(shí)用價(jià)值。 本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了2個(gè)實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)一: 將成年SD雄性大鼠反復(fù)暴露于聲壓級(jí)16Hz 130dB的次聲環(huán)境中。在次聲作用后不同時(shí)間點(diǎn)處死大鼠,對(duì)腦組織進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色,掃描電鏡和透射電鏡觀察。觀察在體:次聲作用后即刻,12h,1d, 7d,14d大鼠海馬、下丘腦室旁核小膠質(zhì)細(xì)胞的變化情況及其與中樞神經(jīng)系統(tǒng)中其他細(xì)胞間關(guān)系變化;次聲作用后即刻,1d, 7d,掃描電鏡和透射電鏡下腦組織超微結(jié)構(gòu)的變化。 結(jié)果表明: (1)光鏡下:正常大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量較少,一般為靜息狀態(tài)(靜息型),與其他細(xì)胞無(wú)特別聯(lián)系。次聲作用后即刻大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞開(kāi)始被活化、增殖,表現(xiàn)為光鏡下:0X42陽(yáng)性細(xì)胞深染,胞體變大變圓,突起變短、變粗長(zhǎng)、變少,呈肥大型或阿米巴型小膠質(zhì)細(xì)胞,并且還可以看出小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量顯著增多(P〈0.01),這種變化在7d以后逐漸減弱。次聲作用后第7d起星形膠質(zhì)細(xì)胞變多,胞體變大,突起變粗,染色深,第14d達(dá)到高潮;小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞之間的關(guān)系密切:次聲作用后第7d可見(jiàn)到小膠質(zhì)細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞間有雙標(biāo)記橙黃色突起,這些突起數(shù)量在第14d達(dá)到高潮。此外還可見(jiàn)正常對(duì)照組小膠質(zhì)細(xì)胞分布無(wú)特定規(guī)律,而活化的小膠質(zhì)細(xì)胞主要分布與神經(jīng)元周?chē)?(2)電鏡下:可見(jiàn)正常大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量較小,較少,次聲作用后1d小膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞核變大,突起增多,細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)變豐富可見(jiàn)其內(nèi)有吞噬小泡和溶酶體顆粒�；罨男∧z質(zhì)細(xì)胞主要分布于神經(jīng)元、毛細(xì)血管周?chē)?有的包繞神經(jīng)元。在次聲連續(xù)作用7d以后小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量較次聲作用1d減少,但仍表現(xiàn)為活化狀態(tài)。此外次聲作用后還可發(fā)現(xiàn)從毛細(xì)血管內(nèi)游走出的小膠質(zhì)細(xì)胞。 實(shí)驗(yàn)二: 將體外培養(yǎng)小膠質(zhì)細(xì)胞暴露于次聲環(huán)境中30min,1h,而后采用免疫細(xì)胞化學(xué)法和Luminex液相芯片法觀察不同時(shí)間點(diǎn)(0h,4h,12h,24h)小膠質(zhì)細(xì)胞的變化以及其細(xì)胞因子分泌的變化情況。 結(jié)果表明: (1)細(xì)胞形態(tài)的改變:可見(jiàn)正常對(duì)照組與保溫箱對(duì)照組小膠質(zhì)細(xì)胞表現(xiàn)為細(xì)胞胞體較小,為圓形或扁平細(xì)胞,擁有短的突起或是沒(méi)有突起,細(xì)胞胞膜光滑,細(xì)胞內(nèi)無(wú)吞噬小泡的阿米巴樣小膠質(zhì)細(xì)胞或是其前體細(xì)胞。熒光染色可見(jiàn)均勻一致的小而圓的紅色細(xì)胞。次聲作用30min后即刻小膠質(zhì)細(xì)胞就開(kāi)始發(fā)生改變,相差顯微鏡下可見(jiàn)細(xì)胞胞體腫脹、折光不均。在次聲作用后12h,可見(jiàn)細(xì)胞腫脹更明顯,細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則,細(xì)胞膜上出現(xiàn)囊泡狀物質(zhì),細(xì)胞邊緣可見(jiàn)毛刺狀突起;熒光顯微鏡下可見(jiàn)細(xì)胞熒光強(qiáng)度加大,CD11b主要表達(dá)于細(xì)胞膜;此外還可發(fā)現(xiàn)雙核細(xì)胞比率顯著增多(45%±5%),并且可見(jiàn)許多小的OX42陽(yáng)性細(xì)胞,提示小膠質(zhì)細(xì)胞存在細(xì)胞增殖、分裂。而到次聲作用后24h,小膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)空泡增多,細(xì)胞內(nèi)也可見(jiàn)一些吞噬小泡,細(xì)胞形態(tài)更加不規(guī)則考慮為過(guò)渡活化所致。此時(shí)仍可見(jiàn)許多雙核細(xì)胞,同時(shí)可發(fā)現(xiàn)小的陽(yáng)性細(xì)胞比率增加。在次聲作用1h與30min相比變化規(guī)律相同,不同的是細(xì)胞活化更強(qiáng)烈,但在1h組雙核細(xì)胞較30min組少(20%±8%)。在次聲作用1h后24h,細(xì)胞狀態(tài)變差,大體積的阿米巴樣MI變少,有部分細(xì)胞壞死;可見(jiàn)部分分枝狀小膠質(zhì)細(xì)胞,擁有兩個(gè)或是多個(gè)自胞體發(fā)出的長(zhǎng)突起,成分枝狀,且突起長(zhǎng)與細(xì)胞胞體直徑。 (2)細(xì)胞因子的變化:我們用液相芯片技術(shù)檢測(cè)了小膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)上清液中4種細(xì)胞因子的含量,發(fā)現(xiàn)次聲可以引起小膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)液中細(xì)胞因子TNF-α, IL-1β, IL-10and IL-18的增加。在次聲作用30min后即刻IL-10就開(kāi)始升高,到12h達(dá)到高峰. TNF-α和IL-1β的表達(dá)則是在次聲作用后12h升高至峰值,然后降低。細(xì)胞因子IL18則除次聲作用后即刻含量有所減低外,隨后含量呈持續(xù)性升高在24h達(dá)到高峰。INF-γ可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞分泌這些因子,各組小膠質(zhì)細(xì)胞上清液中均沒(méi)有檢測(cè)出INF-γ的分泌。在次聲作用1h后,小膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)液中炎性因子TNF-α與IL1-β含量雖呈持續(xù)性升高;IL-18在次聲作用后即刻增高之后逐漸下降;而保護(hù)性因子IL-10在4h和24h出現(xiàn)雙峰值,并且各觀察點(diǎn)數(shù)值與對(duì)照組相比增高。此外,免疫細(xì)胞染色發(fā)現(xiàn),細(xì)胞內(nèi)TGF-β的表達(dá)在30min次聲作用后呈持續(xù)增高趨勢(shì)而在1h次聲作用后呈持續(xù)降低趨勢(shì)。 本實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下: (1)大鼠暴露于16Hz 130dB次聲后,腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞活化,并且這種反應(yīng)較星形膠質(zhì)細(xì)胞的反應(yīng)早。 (2)次聲引起的活化的小膠質(zhì)細(xì)胞一方面主要分布于神經(jīng)元、毛細(xì)血管周?chē)?另一方面可與星形膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生密切聯(lián)系。 (3)次聲同樣可以引起體外培養(yǎng)的小細(xì)胞活化。次聲暴露30min后,小膠質(zhì)細(xì)胞主要分泌保護(hù)性細(xì)胞因子,而暴露1h后小膠質(zhì)細(xì)胞主要分泌炎性細(xì)胞因子。
[Abstract]:The infrasound (infrasound) is produced by the mechanical vibration of an object (material), and the frequency of the sound is 0.0001 to 20Hz. Infrasound exists widely in our environment, and there may be infrasound where there is noise. In addition to the pollution of the low frequency noise and the health of people, infrasound weapons, as a new technical weapon, have begun to be studied and equipped with troops. Besides, infrasound has many advantages for humans. It can make use of infrasonic waves to observe natural disasters such as volcanoes, tsunamis, earthquakes, etc., and alarm in advance, and infrasound can also be used to diagnose and treat diseases. Microglia (microglia MI), as a permanent immune system of central nervous system, protects the central nervous system from invasion of foreign microorganism and eliminates unnecessary debris. On the other hand, it produces cytokines and links with the immune system. Activated MI can be involved in the pathogenesis of acute injury, stroke, inflammation and neurodegenerative diseases of the central nervous system.
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：R363

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉朝暉,陳景藻,譚永霞,邱建勇,陳丹,劉靜;8 Hz 90 dB次聲對(duì)大鼠海馬細(xì)胞內(nèi)鈣離子及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣通道蛋白R(shí)yRs表達(dá)的影響[J];第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2005年02期

2 莊志強(qiáng),裴兆輝,陳景藻;次聲生物學(xué)效應(yīng)的相關(guān)機(jī)制[J];疾病控制雜志;2005年04期

3 裴兆輝,陳景藻,朱妙章,裴建明,劉朝暉,譚永霞;次聲作用后血漿NO、ET-1、SOD、MDA水平的變化[J];中國(guó)病理生理雜志;2005年01期

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5 裴兆輝,陳景藻,朱妙章,裴建明;次聲對(duì)人類(lèi)的影響[J];中國(guó)自然醫(yī)學(xué)雜志;2004年02期

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本文編號(hào)：1342241