大鼠在不同力度打擊造成彌漫性軸索損傷后腦脊液NGF的表達①

韓駿飛，李明軍，孫凌峰，王崇禧

(佳木斯大學附屬第一醫院，黑龍江 佳木斯 154003)

大鼠在不同力度打擊造成彌漫性軸索損傷后腦脊液NGF的表達①

韓駿飛，李明軍，孫凌峰，王崇禧

(佳木斯大學附屬第一醫院，黑龍江 佳木斯 154003)

目的：探究大鼠腦脊液中神經生長因子(Nervegrowthfactor,NGF)在不同力度打擊造成彌漫性軸索損傷(Diffuseaxonalinjury,DAI)后的表達及其與損傷嚴重水平的相關性。方法：選取48只SD大鼠(雌雄不限)，隨機分為A、B、C、D、E和假手術組F。在Marmarou等研究的基礎上，制作不同力度DAI模型致傷裝置，分別采用A組(砝碼懸掛高度及質量：70cm×400g)(下同)，B組(80cm×400g)，C組(90cm×400g)，D組(100cm×400g)，E組(110cm×400g)沖擊力擊打大鼠頭部，以造出DAI模型以及F假手術組(無沖擊力損傷)，共6組。于造模成功后第24h，取腦脊液采用酶聯免疫吸附試驗檢測，后處死大鼠制作腦組織標本，觀察選取符合DAI模型的大鼠腦脊液標本進行統計。結果：在正常大鼠腦脊液中存在NGF，且DAI后腦脊液NGF含量較正常增多，與假手術組有差別(P<0.05)；損傷后各組間也有差別(P<0.05)，隨損傷程度加重，大鼠腦脊液中NGF含量增加。結論：NGF水平與大鼠彌漫性軸索損傷的嚴重程度密切相關，NGF的水平可以作為評估DAI嚴重程度的一種方法。

彌漫性軸索損傷；神經生長因子；酶聯免疫吸附試驗；大鼠

NGF是研究較為廣泛的神經生長因子，通過整體實驗模型發現NGF作用巨大，可以保護和修復變性以及壞死的腦缺血神經細胞[1]。NGF結合受體trkA進而產生作用。成熟神經細胞的存活需要其維持，其對損傷細胞的修復有促進作用并且參與細胞凋亡。顱內NGF的量在個體生長、衰老歷程中有著復雜的變化，可能與神經細胞分化、功能聯系的建立和維持及衰老有密切關系。探求腦脊液及腦組織中NGF在不同力度DAI后表達的變化，目的為臨床上判斷DAI后患者損傷程度水平提供新思路。

1 材料與方法

1.1 實驗對象

選取48只SD大鼠(雌雄不限)，體重(310±10)g，不同性別大鼠隨機分成A組(砝碼懸掛高度及質量：70cm×400g)(下同)，B組(80cm×400g)，C組(90cm×400g)，D組(100cm×400g)，E組(110cm×400g)DAI模型以及假手術組F組(無沖擊力損傷)，各組數目一致。

1.2 制作模型和相關檢測

DAI模型制作參照Marmarou等的基礎上，制作不同力度DAI模型。質量分數為10%的水合氯醛(400mg/kg)腹腔注射麻醉后，頭頂部去毛，分離組織至骨膜暴露顱骨冠狀縫與人字縫之間的顱骨穹隆。術區安放不銹鋼墊片，移至自制致傷設備有機玻璃管正下端，使砝碼處于玻璃管中心位置。待大鼠出現角膜反射及刺痛反應確證蘇醒后，分別按規定的打擊高度使砝碼自由落體，打擊不銹鋼墊片后即時移走大鼠，避免再次損傷。A組(70cm×400g)、B組(80cm×400g)、C組(90cm×400g)、D組(100cm×400g)、E組(110cm×400g)以及假手術組F組(無沖擊力損傷)。大鼠打擊后，將各組大鼠分籠飼養，意識障礙恢復后自行進食水。于造模成功后第24h，取腦脊液采用酶聯免疫法檢測，記錄各數據后處死大鼠制作腦組織標本，觀察指標：(1)生命體征及神經系統表現；(2)應用光學顯微鏡和透射電鏡觀察腦組織標本形態及病理學變化。選取符合DAI模型SD大鼠腦脊液標本進行統計。

1.3 統計學方法

2 結果

NGF在正常大鼠腦脊液中會有少量的存在，SD大鼠DAI后腦脊液中NGF含量均較正常增多，與假手術組有顯著差異(P<0.05)；損傷后各組間也有顯著差異(P>0.05)，隨實驗損傷程度水平加重，大鼠腦脊液中NGF含量呈增多變化，見表1。

圖1 腦脊液酶聯免疫法檢測標準曲線圖

腦脊液酶聯免疫法檢測標準曲線圖：標準品2000、1000、500、250、125、62.5、31.2、0pg/mL為橫坐標，OD值為縱坐標，在坐標紙上作圖，畫出標準曲線，見圖1。

表1 各組造模合格大鼠腦脊液NGF含量測量數據統計

*:與假手術組比較，P<0.05，各實驗組之間比較，P<0.05。

3 討論

彌漫性軸索損傷(diffuseaxonalinjury,DAI)，是由于外傷導致，造成顱內神經軸索腫脹或斷裂，軸漿外溢出現軸索球為特征的腦實質損傷。在外力作用下，由于腦白質及灰質的密度不同而產生的剪應力使顱腦產生旋轉和/或角加速度，從而造成神經軸索和顱內小血管的損傷。目前臨床上判斷腦外傷造成的DAI時，多依靠影像學檢查。CT和MRI應用方便，卻不能直接客觀地辨別受損軸索的嚴重程度，且HRCT也很難分辨非出血性的病灶以及細小的出血點，現尚無統一的診斷標準[2]。這給DAI的診斷及治療方案的選擇上加大了難度。

神經損傷修復需要兩個前提：一是內源性神經纖維的再生基礎；二是神經再生的微環境。即有生長潛能的神經元和營養因素及導向因素。營養因素包括促進因子和抑制因子。前者即為神經營養因子(Neurotrophicfactors,NTFs)，包含神經生長因子、腦源性神經營養因素(Brain-derivedneurotrophicfactor,BDNF)、神經營養因子—3、4、5、6、7(NT3、4、5、6、7)等。已確證NGF對外周以及中樞神經元的存活和生長有重要意義，許多文章指出在神經細胞的存活、分化、增殖及受損神經元的退行性病變方面，NGF意義巨大[3],近來探究表明,NGF可以保障脊髓神經元的存活，增進中樞神經細胞的修復[4，5]。

不僅神經細胞可以產生NGF，神經膠質細胞也可以產生NGF。實驗表明，正常狀態時NGF全部是由神經細胞產生，但顱腦損傷后NGF含量會隨之增多，其主要來源是星形膠質細胞(astrocyte,Ast)，Guanhua等認為顱腦損傷后由4種轉錄因子參與調控NGF的合成，這些因子主要存在于Ast中,神經細胞則幾乎無表達，所以Ast是傷后NGF的主要來源。學者藺鐵認為推進營養因子的分泌，可能比神經替代方式改善神經功能要越發重要[6]。左右等研究制造大鼠DAI模型，發現采用砝碼(高度及質量：90cm×400g)(下同)的沖擊力可建立穩定的大鼠中度DAI模型，病理學特征明顯并且穩定性好[7]。110cm×400g的沖擊力對大鼠損傷則相對較重，導致大鼠意識障礙的時間長，符合重度DAI的特征。本實驗選取5種力度對大鼠進行DAI造模，制作腦組織標本選取符合DAI模型的SD大鼠腦脊液標本進行研究。 周政等在實驗動物腦損傷后從基因以及蛋白表達這兩個方面上對NGF含量隨時間改變進行記錄并研究，發現NGFmRNA及NGF表達均增高，與對照組差別明顯[8]。NGF可以促進神經纖維斷端的再生、保護其周圍尚未死亡的神經細胞，對神經纖維軸突再生有促進作用，并能促進神經細胞的新陳代謝。根據實驗結果，推斷NGFmRNA表達的增高可能與神經細胞的保護和修復密切相關[9]。學者劉程偉進行深入探索并發現NGF有協助血管修復、促進血供重新建立等作用，使臟器缺血得到緩解[10]。

在實驗選取的時間，NGF的表達與損傷程度情況具有相關性。本實驗發現：1、在正常大鼠腦脊液中存在NGF。2、大鼠DAI后腦脊液中NGF含量較正常增多，與假手術組有差別(P<0.05)；損傷后各組間也有差別(P<0.05)。大鼠DAI后腦損傷程度越重，NGF含量表達越多。準確認識DAI的病理變化及規律，能夠解釋部分患者的病程進展，提高診治水平。本實驗進一步證實彌漫性軸索損傷后會出現NGF的表達變化，并且認為NGF可能是有效協助判斷彌漫性軸索損傷嚴重程度的因素之一，今后有望對彌漫性軸索損傷復雜病理變化過程的進一步研究提供指導意義，為臨床上研究彌漫性軸索損傷的機制及診療等方面提供新的思路和方向。

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[6]藺鐵, 張相彤. 骨髓基質細胞對腦創傷大鼠神經營養因子表達水平的影響[J]. 黑龍江醫藥科學, 2008, 31(3):3-4

[7]左右, 李雪松, 趙慶鎖,等. 大鼠中度彌漫性軸索損傷模型的制作[J]. 新鄉醫學院學報, 2013, 30(7):521-523

[8]周政, 陳惠孫, 張可成,等. 大鼠創傷性腦損傷后NGFmRNA表達變化及外源性IL-1β對其影響[J]. 第三軍醫大學學報, 2003, 25(18):1636-1639

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[10]劉程偉, 田浩, 么榮榮,等. 神經生長因子促大鼠缺血后肢血管再生的實驗研究[J]. 黑龍江醫藥科學, 2012, 35(1):1-2

2016年佳木斯大學研究生科技創新項目，編號：YM2016_037。

韓駿飛(1990～)男， 黑龍江齊齊哈爾人，在讀碩士研究生。

李明軍(1965～)男，黑龍江佳木斯人，學士，主任醫師，碩士研究生導師。E-mail: 382279194@qq.com。

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1008-0104(2017)03-0096-02

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