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目的:新生儿缺氧缺血性脑损伤(hypoxia-ischemic encephalopathy,HIE)是由于新生儿在围产期过程中出现窒息情况,导致脑组织出现缺氧缺血性损害,临床出现不同程度脑损伤的表现。此类疾病往往会对新生儿的神经元造成较大的损伤,严重者可导致死亡。影像学检查能够较为直接的显示颅内病灶情况,核磁共振是近年来逐渐替代CT用于检测HIE严重成都的方法,核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)能够细致全面的对患者脑损伤情况进行评价,直观准确的反映损伤的类型、位置、严重程度以及演变过程,为临床早诊断、早治疗及预后评估提供准确客观依据。本研究主要分为以下两个部分:一、通过临床研究为核磁共振成像在新生大鼠缺氧缺血性脑损伤模型的建立和治疗后的评估应用初步建立一个新的思路方法,并将其应用于基础实验研究。二、探讨使用Nogo-A受体拮抗剂NEP1-40竞争性与Ng R结合促进中枢神经损伤修复作用并运用DWI分子影像学成像对(Hypoxic-ischemic brain injury,HIBD)模型进行检查,明确DWI是否能动态检测干预组治疗前及治疗后病变范围的变化情况。本实验尝试性通过NEP1-40在新生大鼠缺氧缺血性脑损伤HIBD模型的治疗效果和弥散加权成像(diffusion Weighted Imaging,DWI)动态监测结果对比研究,为缺氧缺血性脑损伤动态诊断及治疗的动物模型研究初步建立一个新的思路和方法。方法:一、临床部分:1.一般资料:选取我院临床确诊100例新生儿缺氧缺血性脑病患者资料作为研究对象进行回顾性分析,患者均性常规MRI序列扫描,同时分析MRI联合SWI序列与DWI序列进行联合诊断。2.观察指标:(1)不同序列中的HIE病灶检出情况:对比T2 FLAIR序列、T2WI序列、DWI序列、SWI序列几个序列的病灶诊断阳性数及病灶检出率,通过卡方检验进行数据统计分析。(2)不同出生时间中SWI序列与DWI对于HIE病灶检出情况:以出生时间7d为中间值,将100例患者分为出生时间≤7d组与出生时间>7d组,对比不同出生时长下患者在SWI序列与DWI序列中的病灶诊断阳性数及病灶检出率,通过卡方检验进行数据统计分析。(3)对比不同联合检测方法(常规MRI、常规MRI+DWI、常规MRI+SWI、常规MRI+DWI+SWI)的HIE病灶检出病灶阳性数及阳性率,通过卡方检验进行数据统计分析。(4)对SWI序列与DWI序列影像学特征差别进行对比。二、基础部分1.动物建模:新生SD大鼠30只,随机取新生大鼠10只,设为正常对照组;剩余20只采用经典RICE法制备新生大鼠HIBD动物模型,待建模成功后随机将新生SD大鼠随机分为模型对照组(n=10只)、NEP1-40干预组(n=10只)。2.动物处理:正常对照组、模型对照组腹腔注射0.25m L浓度为0.9%氯化钠溶液;干预组注射NEP1-40 10mg/kg,干预后对新生大鼠进行24h观察。3.动物实验:(1)干预完毕后各组完成大鼠行为学实验测定(包括:新生大鼠翻正反射、悬崖回避反射及阴性趋地反射潜伏期);(2)完成3组大鼠大脑皮层及海马CA3区HE染色及Nissl染色;(3)利用ELISA技术检测其血清中TNF-α,IL-1β,IL-6的含量;(4)利用Western blot测定三组PI3K和Akt蛋白水平;(5)采用实时荧光PCR技术测定三组大鼠PI3K和Akt m RNA水平;(6)干预组干预前后进行核磁共振扩散加权成像(DWI)扫描图像。最后对各组大鼠行为学实验、炎性因子、PI3K/Akt m RNA及蛋白水平进行统计学分析,对HE染色、Nissl染色及MRI图像进行对比分析。结果:一、临床部分1.不同序列中的HIE病灶检出情况:100例新生儿缺氧缺血性脑损伤病变患者资料中,共检出脑部病灶276枚,患者的病灶多集中于患者的大脑皮质中,除此之外患者的室管膜内部也有一定的分布。在不同的磁共振序列中,病灶检出率由高到低的序列依次为SWI序列、DWI序列、T2 FLAIR序列、T2WI序列,其检出率分别为86.23%(238/276)、70.29%(194/276)、57.24%(158/276)、29.71%(82/276),组间差异明显(P<0.005);在不同部位的病灶检出率中,DWI所检出的194例病灶中70例位于患者的大脑皮质,占比为36.08%(70/194);SWI所检出的230例病灶中则多集中与患者的室管膜,占比为20.00%(46/230)、小脑,占比为22.61%(52/230)、硬膜下与硬膜外,占比为10.43%(24/230)。2.不同出生时间中SWI序列与DWI对于HIE病灶检出情况:在不同出生时间分组中我们发现,在出生时间≤7d的54例患儿的150枚病灶中,DWI序列共检出112枚,占比为74.66%(112/150),SWI序列共检出134枚,占比为89.33%(134/150),组间差异明显(P<0.05);出生时间>7d的46例患儿的126枚病灶中,DWI序列共检出82枚,占比为65.07%(82/126),SWI序列共检出104枚,占比为82.53%(104/126),组间差异明显(P<0.05)。3.不同联合检测方法的HIE病灶检出情况:在联合检测中,常规MRI的检出例数为46例,检出阳性率为46.00%(46/100),常规MRI+DWI的检出例数为58例,检出阳性率为58.00%(58/100),常规MRI+SWI的检出例数为72例,检出阳性率为72.00%(72/100),常规MRI+DWI+SWI的检出例数为90例,检出阳性率为90.00%(90/100),常规MRI+DWI+SWI的联合检测HIE检出阳性率明显高于其余三组,组间差异明显(P<0.001)。4.DWI与SWI的影像学特征差别对比情况:在DWI与SWI的影像学特征中我们发现,在基底节损伤与丘脑损伤的患者中,其双侧基底节与丘脑往往在DWI序列中呈高或者等信号、SWI则为低信号,皮质下与皮下白质损伤的的患者在DWI序列中呈高或者等信号、SWI则为低信号,脑出血患者在DWI序列中呈略高信号、SWI则为稍低信号。二、基础部分1.行为学实验:NEP1-40干预组新生大鼠翻正反射、悬崖回避反射及阴性趋地反射潜伏期均短于模型对照组(P<0.001),高于正常对照组(P<0.001);模型对照组新生大鼠翻正反射、悬崖回避反射及阴性趋地反射潜伏期均长于正常对照组(P<0.001)。2.HE染色:模型对照组HE染色下大脑皮层、海马CA3区组织结构散乱,神经元排列较为疏松、数量相对较大,细胞形态不规则,细胞核着色加深,细胞核多呈固缩状,细胞与细胞之间可见大量正常;NEP1-40干预组大脑皮层缺血侧、海马CA3区神经元排列数量增加,且细胞之间空泡减少,细胞核固缩减少。3.Nissl染色:模型对照组Nissl染色下尼氏小体数量较少明显,且颜色相对较深,体积缩小明显,并且尼氏小体分布较为混乱;NEP1-40干预组大脑皮层及海马CA3区尼氏小体数量得到增加,分布相对均匀,神经细胞病理性变化相对较轻。4.TNF-α,IL-1β及IL-6炎性因子水平:NEP1-40处理24h之后,脑组织中TNF-α,IL-1β及IL-6炎性因子水平低于模型对照组(P<0.001);模型对照组干预后24h后TNF-α,IL-1β及IL-6炎性因子水平均高于正常对照组(P<0.01)。5.PI3K和Akt蛋白水平:NEP1-40干预组干预后24h PI3K及Akt蛋白水平高于模型对照组(P<0.01);模型对照组干预后24h PI3K及Akt蛋白水平低于正常对照组(P<0.01)。6.PI3K和Akt m RNA水平:NEP1-40干预后24h PI3K和Akt m RNA水平高于模型对照组(P<0.05);模型对照组干预后24h PI3K和Akt m RNA水平均低于正常对照组(P<0.01)。7.MRI影像对比:DWI图像能直接显示干预前后脑缺血损伤的范围及变化,治疗前DWI显示新生大鼠双侧大脑半球、脑干及小脑等不同部位多发缺血灶高信号区,治疗后DWI显示病变中心信号减低,周围缺血灶明显吸收,部分缺血灶消失。结论:1.SWI与DWI在缺氧缺血性脑病的损伤诊断检出率各有优势,常规MRI+DWI+SWI的联合检测方法更加准确。2.Nogo-A受体拮抗剂NEP1-40用于新生大鼠缺氧缺血性脑损伤修复中效果理想,能改善大鼠行为学能力,减轻大脑皮层及海马CA3区损伤,能促进脑部损伤修复,可能与激活PI3K/Akt信号传导途径、抑制炎症反应有关。3.磁共振弥散成像(DWI)可以清晰显示新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的程度及范围,直接动态监测实验最直接的证据之一。4.本研究认为可以将DWI序列运用于新生大鼠缺氧缺血性脑损伤模型超急性期及急性期的早期诊断研究,同时也可以建立动态的诊断和治疗效果的评估新生大鼠模型;本次实验通过NEP1-40用药结合DWI动态监测为新生儿缺氧缺血性脑损伤的早诊断早治疗初步建立了一个新的研究思路和方法。