腦挫裂傷後鐵蓄積引起腦損傷的病理機制的實驗研究

《腦挫裂傷後鐵蓄積引起腦損傷的病理機制的實驗研究》是依託復旦大學，由吳剛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：腦挫裂傷後鐵蓄積引起腦損傷的病理機制的實驗研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：吳剛

項目摘要

腦挫裂傷，是一種嚴重的顱腦外傷，往往產生嚴重的腦水腫，腦損傷，威脅患者生命，後期還能造成腦萎縮，引起患者神經功能障礙。研究表明鐵超載是腦出血和蛛網膜下腔出血後繼發腦損傷的主要原因之一。本研究將以實驗性腦挫裂傷大鼠為研究對象，探討腦挫裂傷後損傷部位血腫的轉歸，血腦屏障破壞，腦水腫的發展和鐵元素在局部的蓄積狀況。結合組織化學，免疫印跡，並採用核磁共振梯度回波（T2*）成像技術，研究腦挫裂傷後局部腦組織內由於鐵的蓄積產生鐵超載，所引起的一系列鐵代謝的改變，以及鐵超載與神經細胞損傷，腦白質萎縮之間的關係。同時，引入外源性的鐵螯合劑去鐵敏，以清除局部過量的鐵，觀察去鐵敏的引入對神經細胞損傷的干預，對神經功能恢復的幫助。為臨床尋找腦外傷後神經損傷的治療方法提供依據。

結題摘要

研究背景： 腦外傷是嚴重威脅人類健康的神經外科疾病，它可以觸發包括氧化應激和炎症在內的一系列級聯反應，從而導致繼發性腦損傷和長期神經功能障礙，然而目前臨床上尚無有效的治療方法。研究提示，鐵螯合劑去鐵敏對急性腦損傷具有神經保護作用，但機制尚未完全闡明。本研究在大鼠腦外傷模型上研究了去鐵敏的神經保護作用及其可能的作用機制。 主要研究內容： 我們將成年SD大鼠隨機分為假手術組、TBI模型對照組和TBI+去鐵敏處理組，進行單側大腦皮層挫傷手術，建立大鼠腦外傷模型，並連續7天腹腔注射去鐵敏溶液或者生理鹽水。造模後28天內，通過一系列行為學測試（轉棒實驗，橫樑行走實驗和水迷宮實驗）評價了去鐵敏在神經功能恢復中的作用；採用核磁共振梯度回波掃描（T2*MRI），檢測顱內水腫狀態；通過Nissl，Perls，PANT，TUNEL，Fluoro Jade C等特殊染色評價各組大鼠腦出血和神經細胞損傷程度；採用qPCR和 Western blot實驗檢測各組參與血紅蛋白降解(血紅素加氧酶 HO-1)、鐵蓄積代謝相關的轉運蛋白（鐵蛋白Fth1，轉鐵蛋白Tf、二價金屬離子轉運蛋白DMT、酮藍蛋白cp）的轉錄和表達水平的變化。 結果： 我們成功建立了大鼠腦外傷模型。與模型組相比，行為學實驗的結果顯示，去鐵敏的處理顯著提高了損傷大鼠的空間學習和記憶的能力。T2*MRI結果表明，去鐵敏可以明顯緩解顱內水腫的狀態。Perls染色結果表明，去鐵敏可以控制顱內出血的狀況，Nissl，Fluoro-Jade C，TUNEL和PANT染色顯示，去鐵敏顯著減少了神經元細胞損傷，抑制了神經細胞凋亡。qPCR和Western blot結果表明，去鐵敏可以顯著抑制血紅素加氧酶HO-1, 鐵蛋白Fth1，轉鐵蛋白Tf，二價金屬離子轉運蛋白DMT和酮藍蛋白Cp的轉錄和表達，從而改善了鐵在顱內的蓄積。 結論： 鐵螯合劑去鐵敏可以通過螯合鐵離子，降低血紅素加氧酶，抑制鐵轉運和代謝相關蛋白轉錄和表達，減少鐵的產生和轉運，從而降低鐵在腦內的蓄積，緩解腦損傷，有潛在的臨床套用前景。