大鼠颅脑液压损伤的实验研究

目的:制作稳定的液压性颅脑损伤动物模型,重点探讨液压损伤装置制作方法,为进一步研究颅脑外伤提供基础。方法:将40只SD大鼠分损伤组3组,对照组1组分别给予不同打击造成轻中重颅脑液压打击伤并观察生命体征及病理学变化。结果:损伤组大鼠均有不同程度的脑损伤病理改变,造成的损伤稳定。结论:制作的液压损伤装置可以复制出大鼠分级液压打击脑损伤,模型冲击力定量准确,重复性好。

侧位液压冲击脑损伤诱发大鼠血脑屏障通透性改变

目的:探讨侧位液压损伤(LFPI)对大鼠血脑屏障完整性的影响及分子机制。方法:制备大鼠LFPI模型,利用神经功能缺损严重程度评分(NSS)评分评估大鼠的神经功能损害,通过干/湿比检测和伊文斯蓝渗透实验评估大鼠血脑屏障完整性,利用Western Blot检测脑组织中闭锁小带蛋白1(ZO-1)、闭合蛋白(occludin)和水通道蛋白4(AQP4)的表达。结果:LFPI导致大鼠神经功能发生障碍,脑含水量增加,伊文斯蓝通透增加,同时occludin和ZO-1表达下降,而AQP4表达升高。结论:LFPI能够导致大鼠脑水肿和血脑屏障完整性破坏。

裂纹损伤下液压管路振动特性分析

为了研究裂纹损伤下液压管路振动特性,建立了飞机液压管路裂纹损伤等效模型,以波音737机翼液压管路为研究对象,进行管路三维模型构建,采用不同直径小孔模拟裂纹损伤程度,对不同裂纹损伤程度下的管路流固耦合振动进行有限元仿真分析,得到不同裂纹损伤程度对管路振动特性的影响。结果表明:裂纹损伤的程度对于管路的振动响应结果具有较大的影响,随着裂纹损伤程度的增大,管路的变形量将会增大;流固耦合作用下飞机液压管路的固有频率会随着裂纹损伤程度的增大而降低。

大鼠液压冲击颅脑损伤后核因子κB在脑组织的表达变化的研究

目的探讨成年大鼠液压冲击性脑损伤后核因子κB(NF-κB)表达变化和意义。方法建立液压损伤模型,观察成年性Wistar大鼠168只,其中实验组(126只)和对照组(42只)。实验组分为3个亚组,每组各42只大鼠。实验组用液压冲击致伤,造成大鼠轻、中、重型脑损伤模型,分别在0.5h、2h、6h、12h、24h、48h、72h进行大体标本观测、病理切片观察;应用免疫组化方法研究两组大鼠中NF-κB在脑组织皮层创伤区的表达。结果实验组大鼠皮层损伤区NF-κB表达明显高于相应时间(除0.5h外)的假手术组(P<0.05或P<0.01)。核因子κB在对照组低水平表达,在损伤组伤后0.5 h即开始增高,2h即开始明显增高,6h和12h逐步升高,24h和48h达到峰值,72h开始下降,24h和48h实验组随损伤程度的增加而增高。结论创伤性脑损伤后核因子κB早期显著表达,在创伤性脑损伤时的损伤与抗损伤机制中起着重要作用。

高原环境下大鼠液压脑损伤后微循环的改变及vWF表达的实验研究

目的:研究高原环境下大鼠液压脑损伤后微循环的改变及vWF表达并探讨其意义。方法:成年健康SD雄性大鼠100只,以侧位液压冲击法建立平原和高原环境下大鼠脑损伤模型,应用光镜、墨汁灌注、ELISA方法,观察大鼠脑损伤后不同时间点脑微血管变化及vWF表达。结果:高原组外伤后脑水肿较平原组出现时间早,且同一时相有差异,高原组毛细血管损伤更严重。血清中vWF含量均明显增加,24 h达顶峰。结论:高原环境下可加重颅脑损伤后微循环的破坏,引起早期脑缺氧、缺血。

不同压力液压冲击损伤星形胶质细胞的形态学变化

目的研究体外培养大鼠脑皮质星形胶质细胞不同液压冲击损伤下形态学改变。方法根据Scott’s细胞液压冲击损伤原理，建立体外培养星形胶质细胞液压冲击损伤模型。原代培养SD大鼠脑皮质星形胶质细胞，分为对照组、0．05MPa、0．10MPa、0.20MPa、0．40MPa、0．60MPa冲击压力组（n=8），观察细胞形态学变化和培养上清LDH含量变化。结果星形胶质细胞平均坏死率随着压力增高而显著增高，当压力达到0．6MPa时，细胞的平均坏死率达到51．11％。0．20MPa组培养上清LDH含量与对照组相比升高显著，当压力达到0．40MPa以上时培养上清LDH含量与对照组相比反而成下降趋势。结论0．20MPa液压冲击压力比较适合进行星形胶质细胞的损伤性研究。

大鼠液压脑损伤后Bcl-2、Bcl-x和Bax蛋白表达的改变

目的 :探讨液压脑损伤后凋亡相关基因 bcl- 2、bcl- x和 bax在蛋白水平的表达变化规律及神经细胞凋亡的分子生物学机制。 方法 :应用免疫组化方法分别检测大鼠中型液压脑损伤后不同时程 Bcl- 2、Bcl- x和 Bax蛋白表达情况。 结果 :伤后 6 h,打击侧海马 CA3区 Bcl- 2和 Bcl- x蛋白表达显著下降 ,Bax的表达无明显变化 ,(Bcl- 2 + Bcl- x) / Bax比率下降主要由于前者下降所致。伤后 1～ 3 d,Bax蛋白表达显著增加 ,Bcl- 2和 Bcl- x的表达下降相对缓慢 ,(Bcl- 2 + Bcl- x) / Bax比率同样减小。 结论 :bcl- 2基因家族参与了液压脑损伤后神经细胞凋亡 。

液压打击损伤后海马CA1区神经元兴奋性变化的研究

为考察脑损伤对海马CA1区锥体神经元电活动的影响并研究大黄素对神经元的超兴奋性和突触传递的作用,应用液压打击大鼠脑损伤模型和细胞外记录方法提取诱发的海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP)和群峰电位(PS), 进行相关的数据处理和分析。发现损伤侧比非损伤侧的fEPSP斜率明显升高,PS波峰个数显著增加,而PS潜伏期明显减小;在灌流液中施加大黄素,CA1区诱发场电位明显减弱。研究结果表明: 颅脑损伤可造成海马CA1区锥体神经元的迟发性过度兴奋;大黄素对神经元的兴奋性有抑制作用,可能对颅脑损伤后的中枢神经系统具有保护功能。

大鼠液压冲击脑损伤TGF-β1及其受体TβR I的表达

目的观察脑损伤后TGF-β1及其受体TβRI蛋白表达及其时序性变化,探讨脑损伤的分子机制及法医学脑损伤时间推断。方法用免疫组织化学方法观察大鼠液压冲击脑损伤后TGF-β1及其受体TβRI蛋白在伤后不同时间(30 min、1 h、3 h、6 h、12 h、1 d、3 d、7 d)的表达情况,以正常大鼠及手术大鼠作为对照。结果 (1)正常及手术对照组大鼠脑组织内有低水平的TGF-β1及TβRI表达;(2)脑损伤后1～3d,大脑皮质和脑干TGF-β1/TβRI蛋白表达逐渐增加,7 d时仍维持在高表达水平;(3)海马冲击后12 h～1 d逐渐增加,3 d时仍处于高表达水平,7 d时已开始下降。结论脑损伤可诱导TGF-β1/TβRI基因在脑内表达,其时序性改变可望用于法医学脑损伤时间推断。

大鼠液压冲击脑损伤bFGF及其受体FGFR1 mRNA表达

目的 观察脑损伤后 bFGF及其受体 FGFRl mRNA表达及其时序性变化,探讨脑损伤的分子机制及法医学脑损伤时间推断。方法 用原位杂交(ISH)和RT-PCR技术观察大鼠液压冲击脑损伤后bFGF及FGFRl mRNA在伤后不同时间(30min、1h、3h、6h、12h、1d、3d、7d)的表达情况,以正常大鼠及手术大鼠作为对照。结果(1)正常及手术对照组大鼠脑组织内有低水平的bFGF及FGFRl mRNA表达;(2)脑损伤后6h～3d,大脑皮质和脑干bFGF/FGFRl mRNA水平逐渐增加,7d时已有所下降,但仍未恢复到基础水平;(3)海马冲击后3h即开始显著增加,3d开始下降,7d时已恢复到基础水平。结论 脑损伤可诱导bFGF/FGFRl基因表达,机体对脑损伤存在自身保护机制,其表达的时序性改变可望用于法医学脑损伤时间推断。

体外培养大鼠星形胶质细胞液压冲击损伤的研究

目的:研究大鼠星形胶质细胞液压冲击损伤后形态学及蛋白质组学表达变化。方法:建立体外培养星形胶质细胞液压冲击损伤模型。原代培养SD大鼠脑皮质星形胶质细胞,随机分为损伤组与对照组,对照组给予(0.2±0.01)MPa液压冲击损伤,损伤后不同时间点观察细胞形态学变化;双向凝胶电泳技术分析液压冲击损伤后蛋白质组学表达变化。结果:星形胶质细胞在液压冲击损伤后发生了显著的形态学改变,损伤后2h星形胶质细胞出现了细胞水肿、细胞皱缩、细胞连接断开和坏死,损伤后24h、48h细胞胞体肥大、突起增粗明显,部分区域细胞反应性增生明显。液压冲击损伤后,星形胶质细胞蛋白质表达谱发生了显著改变,损伤后有13个蛋白点表达发生显著改变,其中5种蛋白得到质谱鉴定,分别是肌动蛋白结合蛋白、破解蛋白、磷酸甘油酸变位酶1、NADH脱氢酶10亚基和膜联蛋白1。结论:液压冲击损伤能够引起星形胶质细胞发生显著的形态学改变和蛋白质谱表达改变,损伤后表达改变的蛋白质可能与星形胶质细胞的损伤后应激反应相关。

中度液压性创伤性脑损伤模型的建立与评估

目的制作中度液压脑损伤动物模型,并对模型进行评估。方法雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、创伤3d组,创伤7 d组。创伤组冲击力大小为:(170±10)kPa,作用时间为(20±2)m s。结果损伤组75%动物在创伤后立即出现大鼠反射消失、昏迷、四肢运动功能减弱,甚至去脑强直,且可出现呼吸暂停,并具有15%左右的死亡率。应用NSS评价表明,创伤3 d组创伤后1,3 d评分分别为(14.77±1.17)和(13.38±0.65),创伤7 d组创伤后1,3,7 d评分分别为:(14.62±0.65),(13.15±0.69),(14.31±0.75),与同期正常组比较,P<0.01。光镜和电镜观察均表明正常组与创伤组之间差异明显。结论液压脑损伤装置可以建立中度创伤性脑损伤动物模型,且冲击力定量准确,制作的模型稳定性和重复性良好,NSS在评估液压性创伤性脑损伤模型上具有准确、简便的特点,值得进一步推广应用。

液压冲击脑损伤对大鼠c-fos mRNA表达的影响

为研究大鼠中度侧位液压冲击脑损伤对c－fos mRNA表达的影响,将雄性SD大鼠，随机分为正常对照组、手术对照组和损伤组。损伤组动物均给0.2MPa液压冲击造成脑损伤，按冲击后处死时间不同再分为5分钟、15分钟、30分钟、1小时、2小时组。应用RT－PCR方法半定量观察c－fos在大脑皮层和脑干的表达。结果显示，对照组顶叶皮层和脑干均有低水平c－fos mRNA表达，冲击后5分钟, 表达逐渐增强,冲击后2小时表达最强，表明侧位液压冲击脑损伤可诱导大脑皮层和脑干c－fos mRNA表达迅速增强,c－fos mRNA在大脑皮层和脑干表达的变化趋势基本一致。

脑损伤动物模型研究：液压冲击损伤与控制性皮层撞击损伤的比较

目的对两种常见的脑损伤动物模型即液压冲击损伤（FPI）模型与控制性皮层撞击（CCI）模型进行比较，评价两种脑损伤动物模型特点，为脑损伤动物模型的实验研究提供指导性意见。方法将140只大鼠分成7组，分别制作FPI模型（分别以0．1、0．2、0-3MPa三种不同冲击压力，每组20只）和CCI模型（分别以1．5、2．5、3．5mm三种不同撞击深度，每组20只），以假损伤组（Sham组20只）作为对照组。24h内比较其死亡率，观察其伤后生命体征（呼吸、血压、心跳）的变化，进行神经功能缺失评分，24h后处死大鼠取脑组织进行组织形态学评价。结果FPI模型冲击压力达到0．3MPa时，CCI模型撞击深度达到3．5mm时，死亡率均明显升高；FPI模型和CCI模型均出现不同程度的生命体征变化和神经功能的缺失，且随着冲击压力和撞击深度的增加，其生命体征评分和神经功能缺失评分均呈梯度上升：FPI模型和CCI模型两组脑组织均出现明显的脑损伤形态学改变。FPI模型和CCI模型之间比较，其死亡率、生命体征评分、神经功能缺失评分及脑组织形态学变化均无明显差异。结论采用合适的冲击压力（0．2MPa）、撞击深度（2．5mm）、撞击速度（2m／s）和接触时间（85ms），液压冲击损伤（FPI）与控制性皮层撞击（CCI）这两种方法均可制作可靠的急性脑损伤动物模型。

大鼠液压冲击脑损伤BDNF及其受体TrkB表达的实验研究

目的研究脑损伤后BDNF及其受体TrKB蛋白表达及其时序性变化,进一步研究脑损伤的分子机制及法医学脑损伤时间推断。方法用免疫组织化学方法,观察液压冲击脑损伤大鼠BDNF及其受体TrKB蛋白在受伤后不同时间(5min、15min、30min、1h、3h、6h、12h,1d、3d、7d)的表达情况,以正常大鼠及手术大鼠作为对照。结果正常及手术对照组大鼠脑组织表达少量的BDNF及TrKB:脑损伤后1h大脑皮质颗粒和锥体细胞、海马CA3及小脑Purkinje细胞表达增强,3h达高峰,维持较高水平,12h开始下降,24h后降至对照水平。1h、3h、6h和12h与正常及手术对照组比较均有显著性差异。结论表明脑损伤可诱导BDNF及TrKB基因在脑内表达,其时序性改变可望用于法医学脑损伤时间推断。

大鼠颅脑液压损伤后脑组织内Na~＋-K~＋-ATP酶活性的变化

目的：测定大鼠颅脑液压损伤后脑组织内Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性，探讨其在继发性脑损伤中的作用。方法：利用大鼠颅脑液压损伤模型，在致伤后６小时测定脑组织含水量、脑组织内Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性。结果：脑损伤６小时后，损伤侧脑组织内含水量明显增加（Ｐ＜０．０５），Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性明显下降（Ｐ＜０．０５）；而未损伤侧脑组织含水量和脑内Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性均无显著改变（Ｐ＞０．０５）。结论：脑损伤后脑组织内Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰ酶活性下降是继发性脑损害发生和发展的重要因素之一。

大鼠液压冲击脑损伤TGF-β1及其受体TβR mRNA的表达

目的 :研究脑损伤后转化生长因子β1(TGFβ1)及其 型受体 (TβR ) m RNA表达及其时序性变化 ,为脑损伤的分子病理诊断、法医学鉴定及临床治疗提供依据 ,进一步研究脑损伤的分子机制。方法 :用原位杂交和逆转录聚合酶链反应 (RT PCR)技术观察大鼠液压冲击脑损伤后 TGFβ1及 TβR m RNA在伤后不同时间 (30分钟 ,1、3、6、12小时及 1、3和 7日 )的表达情况 ,以正常大鼠及手术大鼠作为对照。结果 :正常及手术对照组大鼠脑组织内有低水平的 TGFβ1及 TβR m RNA表达 ;脑损伤后 1日 ,大脑皮质和脑干TGFβ1/ TβR m RNA水平显著增加 ,3日达峰值 ,并至少维持达 1周时间 ;海马冲击后 12小时即显著增加 ,1～ 3日达高峰 ,7日时已开始下降。结论 :脑损伤可诱导 TGFβ1/ TβR 基因表达 ,提示机体对脑损伤存在自身保护机制 ,其表达的时序性改变可望用于法医学脑损伤的时间推断。

液压脑损伤后老龄和幼龄大鼠NGF、bcl-2和bax基因表达差异及其意义

目的观察衰老因素对颅脑损伤后神经生长因子(NGF)和凋亡相关基因(bcl2,bax)表达的影响,寻求改善老年颅脑损伤预后的新药物。方法采用侧方液压打击颅脑损伤模型,应用免疫组化和原位杂交方法,观察老龄(15个月以上)和幼龄(2～3个月)大鼠脑损伤后12h脑内NGF、bcl2、bax蛋白和mRNA表达水平的差异;使用β2受体激动剂克仑特罗(CLE)为干预手段,观察CLE对液压脑损伤后老龄和幼龄大鼠NGF、bcl2和bax基因表达的影响。结果液压脑损伤后12h老龄组大鼠伤侧皮质不仅NGF蛋白和mRNA表达低于幼龄组(P<0.05),而且bcl2/bax蛋白和mRNA表达比率也显著低于幼龄组(前者P<0.05,后者P<0.01),CLE可显著提高老龄大鼠NGF基因表达并从转录水平开始提高老龄大鼠bcl2/bax比率。结论NGF基因表达低下以及bcl2/bax表达比率降低,提示老龄大鼠受损神经元自我修复和抗凋亡能力的减退;CLE可能具有促进受损神经元修复和抗凋亡的作用,并因此对老年颅脑损伤患者具有潜在的治疗价值。

凝血酶敏感蛋白-1在液压冲击损伤体外培养大鼠海马神经细胞中的表达及意义

目的探讨凝血酶敏感蛋白-1(TSP-1)在液压冲击损伤大鼠体外培养海马神经细胞中的表达。方法建立体外原代培养神经细胞液压冲击损伤模型,采用甲苯胺蓝染色观察神经细胞损伤程度,免疫细胞化学染色和Western blot技术检测神经细胞中TSP-1的表达水平。结果液压冲击后,甲苯胺蓝染色显示,损伤组部分神经细胞胞体浓缩,细胞核固缩,呈深蓝色,多为坏死型损伤细胞。免疫细胞化学染色显示,对照组神经细胞内有一定量的TSP-1表达,损伤组神经细胞内TSP-1表达增多,阳性细胞数目增多。Western blot结果显示,对照组和损伤组光密度值分别为0.937±0.194与2.318±0.495,损伤组神经细胞TSP-1蛋白表达显著强于对照组(P<0.01)。结论体外培养大鼠海马神经细胞中TSP-1高表达可能在液压冲击损伤过程中起重要作用。