二氢杨梅素对创伤性脑损伤合并海水浸泡性体温过低症大鼠脑损伤的作用机制

目的评价二氢杨梅素(DMY)对创伤性脑损伤合并海水浸泡性体温过低症(TBI+SIH)大鼠的的作用及其机制。方法36只健康雄性SD大鼠随机分为Sham组(n=12)、TBI+SIH组(n=12)和DMY治疗组(n=12)。采用受控皮质撞击(CCI)颅脑致伤法+恒温水浴浸泡法建立TBI+SIH大鼠模型。每24小时腹腔注射300 mg/Kg的DMY。于模型制备成功后72 h时进行改良神经功能缺损评分(mNSS)和旷场实验评估大鼠神经功能状态,行为学测定结束后处死大鼠,测定脑组织含水量及伊文思蓝(EB)含量,苏木精-伊红染色(HE)染色观察脑组织形态,普鲁士蓝染色观察脑组织中铁沉积情况,透射电镜观察神经元超微结构改变,采用试剂盒检测损伤周围脑组织中铁含量、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6等炎症因子的水平;Western blot检测脑组织中谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的表达。结果病理学检查可见TBI+SIH组出现散在出血,组织和细胞结构变形。DMY治疗组的脑水肿更明显,脑出血更为严重。透射电镜下TBI+SIH组线粒体缩小、线粒体膜增厚、嵴断裂,DMY治疗组细胞核染色质部分发生边集,线粒体破坏减少。与TBI+SIH组比较,DMY治疗组大鼠神经功能评分降低,脑组织中MDA、铁含量和TNF-α、IL-1β、IL-6含量显著降低(均P<0.05),而GSH含量和GPX4表达显著升高(均P<0.05)。结论DMY可以减轻TBI+SIH大鼠的脑损伤,其机制可能与抑制神经炎性反应和GPX4介导的铁死有关。

新型渗透性敷料对创伤性脑损伤合并海水浸泡伤大鼠的影响

目的探讨新型渗透性敷料对创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)合并海水浸泡伤大鼠的神经保护作用。方法采用甲基丙烯酰化明胶和导电聚吡咯制备水凝胶,同时将生理盐水包裹在水凝胶中制备成新型渗透性敷料用于TBI合并海水浸泡伤大鼠的治疗。36只SD大鼠随机分为假手术组(A组,n=12)、TBI+海水浸泡伤(B组,n=12)和新型渗透性敷料治疗组(C组,n=12)。利用颅脑打击器制备TBI大鼠模型,采用人工海水浸泡30min。C组在浸泡海水结束后于损伤部位贴敷新型渗透性敷料。于模型制备成功后72h时进行改良神经功能缺损评分(modified neurological severity score,mNSS)和旷场实验评估大鼠神经功能状态。行为学测定结束后处死大鼠,测定脑组织含水量及伊文思蓝(Evansblue,EB)含量。苏木精-伊红染色染色观察脑组织形态,Nissl染色检测神经元存活情况,透射电镜观察神经元超微结构改变,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症相关因子(NF-кB、TNF-α、IL-10)表达情况。结果新型渗透性敷料能够包裹生理盐水并且以一定速率渗透出生理盐水,45min后渗出约80%左右。病理学检查可见,B组出现明显脑水肿,脑出血严重;C组脑出血及脑水肿较B组减轻。Nissl染色显示,A组神经元结构完整,C组髓鞘完整性与神经元存活数量均明显优于B组。透射电镜下,B组线粒体缩小、线粒体膜增厚、嵴断裂,C组细胞核染色质部分发生边集,线粒体破坏减少。与B组比较,C组大鼠神经功能评分降低,脑组织中NF-кB、TNF-α含量显著降低(均P<0.05),IL-10含量显著升高(P<0.05)。结论新型渗透性敷料能有效促进TBI合并海水浸泡伤大鼠神经功能恢复,其机制可能与调节炎性反应有关。

C-EPO改善创伤性脑损伤合并海水浸泡性体温过低症大鼠的实验研究

目的评价氨甲酰化促红细胞生成素(C-EPO)对创伤性脑损伤合并海水浸泡性体温过低症(TBI-SIH)大鼠的影响及其与NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体的关系。方法36只SD大鼠按照随机数字表法分为sham组(n=12)、TBI+SIH组(n=12)和C-EPO治疗组(n=12),采用受控皮质撞击颅脑致伤法+恒温水浴浸泡法建立TBI合并SIH大鼠模型,C-EPO治疗组每24 h腹腔注射50μg/kg的C-EPO。于模型制备后48 h进行改良神经功能缺损评分(mNSS)和旷场实验,行为学测定结束后,处死大鼠,测定脑组织含水量及伊文思蓝(EB)含量,采用ELISA法检测损伤区域脑组织IL-1β、IL-18及caspase-1含量,采用qPCR实验检测损伤区脑组织NLRP3 mRNA、caspase-1 mRNA和IL-18 mRNA表达水平。结果与sham组比较,TBI+SIH组大鼠mNSS升高[(9.9±0.8)分],运动总路程[(26743±2034)mm]和中央区域停留时间[(7.7±1.5)s]减少,脑组织含水量[(82.16±3.25)%]及EB含量[(33.49±5.28)μg/g]升高,损伤区脑组织IL-1β[(476.0±34.7)pg/mg]、IL-18[(1501.0±113.2)pg/mg]和caspase-1[(1873.0±156.0)pg/mg]含量升高,NLRP3 mRNA(1.48±0.19)、caspase-1 mRNA(1.90±0.49)和IL-18 mRNA(2.92±0.63)表达上调(P<0.05);与TBI+SIH组比较,C-EPO治疗组大鼠mNSS[(5.2±0.7)分]降低,运动总路程[(45901±3425)mm]和中央区域停留时间[(21.0±3.5)s]增加,脑组织含水量[(80.79±3.40)%]及EB含量[(19.23±3.76)μg/g]降低,损伤区脑组织IL-1β[(412.0±22.0)pg/mg]、IL-18[(660.0±45.8)pg/mg]和caspase-1[(1123.0±121.9)pg/mg]含量降低,NLRP3 mRNA(0.96±0.11)、caspase-1 mRNA(0.93±0.30)和IL-18 mRNA(1.28±0.35)表达下调(P<0.05)。与sham组比较,TBI+SIH组大鼠出现明显的脑水肿及脑出血;与TBI+SIH组相比,C-EPO治疗组大鼠脑水肿反应减轻,脑组织结构更清晰,脑出血程度也明显减轻。结论C-EPO可减轻TBI合并SIH大鼠脑损伤,其机制可能与抑制NLRP3炎症小体激活有关。

不同温度海水浸泡对创伤性脑损伤大鼠核心体温、生存状态及脑组织病理变化的影响

目的观察不同温度海水浸泡对创伤性脑损伤(TBI)大鼠核心体温、生存状态及脑组织病理变化的影响。方法64只SD大鼠,按照随机数字表法分为8组:sham组、10℃海水浸泡组、15℃海水浸泡组、20℃海水浸泡组、TBI组、TBI合并10℃海水浸泡组、TBI合并15℃海水浸泡组及TBI合并20℃海水浸泡组,每组8只。每只大鼠均浸泡6 h,观察和记录8组大鼠120 min内呼吸频率及直肠温度的变化。伤后24 h统计各组大鼠模型的生存率,并进行Garcia评分。此外,观察或检测sham组、15℃海水浸泡组、TBI组以及TBI合并15℃海水浸泡组的动脉血气指标、脑组织HE染色、脑组织含水量及伊文思蓝(EB)含量。结果与浸泡组或TBI组相比,TBI合并海水浸泡大鼠的生存率明显降低(P<0.05)。与相同浸泡温度的浸泡组相比,TBI合并浸泡大鼠的呼吸频率变化出现更早(P<0.05)。与浸泡组相比,TBI合并海水浸泡大鼠的直肠温度降至环境温度所需时间更短(P<0.05)。与TBI组或15℃海水浸泡组比较,TBI合并15℃海水浸泡组大鼠血pH值、PaCO_(2)、PaO_(2)明显降低,SaO_(2)明显升高(P<0.05)。与相同浸泡温度的海水浸泡组相比,TBI合并海水浸泡大鼠Garcia评分明显降低(P<0.05)。与海水浸泡组相比,TBI合并15℃海水浸泡组大鼠脑组织含水量及EB含量明显增高(P<0.05)。结论在相同浸泡温度下,TBI大鼠更早发生严重的SIH,SIH可加重TBI大鼠脑组织损伤程度。

C-EPO预处理对创伤性脑损伤合并海水淹溺大鼠肺组织Nrf2/GPX4通路及铁死亡的影响

目的探究氨甲酰化促红细胞生成素(C-EPO)对创伤性脑损伤(TBI)合并海水淹溺(SWD)大鼠肺组织核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)通路及铁死亡的影响。方法选取72只SD大鼠按随机数字表法分为假手术(sham)组、TBI+SWD组、C-EPO组和C-EPO+ML385(Nrf2抑制剂)组各18只(其中每组6只大鼠为备用)。采用控制性皮质撞击(CCI)颅脑致伤法+气管内泵入海水法(3 ml/kg)建立TBI+SWD大鼠模型。每24 h腹腔注射50 μg/kg的C-EPO。Nrf2抑制剂采用ML385, 30 mg/kg, 1次/d。对各组大鼠进行神经功能评分与肺组织含水量测定, HE染色观察肺形态, 普鲁士蓝染色观察肺组织中铁沉积情况, 分光光度计法测定肺组织中铁、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及GPX4活性, qPCR法检测肺组织中Nrf2 mRNA和GPX4 mRNA表达水平。结果 4组大鼠造模后24 h神经功能评分差异有统计学意义(F=21.30, P<0.001), TBI+SWD组、C-EPO+ML385组大鼠神经功能评分均低于sham组、C-EPO组(P<0.05)。4组大鼠造模后24 h肺组织含水量差异有统计学意义(F=31.21, P<0.001), TBI+SWD组、C-EPO组、C-EPO+ML385组大鼠含水量高于sham组, TBI+SWD组、C-EPO+ML385组高于C-EPO组(P<0.05)。4组大鼠造模后24 h肺组织中铁沉积量差异有统计学意义(F=872.1, P<0.001), TBI+SWD组大鼠肺组织中铁沉积量多于sham组和C-EPO组(P<0.05)。4组大鼠造模后24 h肺组织中铁、MDA、GSH含量及GPX4活性差异均有统计学意义(F =748.18、453.24、121.37、1 042.31, 均P<0.001);TBI+SWD组、C-EPO+ML385组大鼠肺组织中铁和MDA含量均高于sham组、C-EPO组, GSH含量和GPX4活性均低于sham组、C-EPO组(P<0.05)。4组大鼠造模后24 h肺组织中Nrf2 mRNA和GPX4 mRNA表达水平差异均有统计学意义(F=96.24、432.49, 均P<0.001);TBI+SWD组、C-EPO+ML385组大鼠肺组织中Nrf2 mRNA及GPX4 mRNA表达水平均低于sham组、C-EPO组(P<0.05)。结论 C-EPO可能通过调控Nrf2/GPX4信号轴抑制TBI+SWD大鼠肺组织铁死亡的发生。