低氧預(yù)處理對大鼠腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用.pdf

1、社會現(xiàn)代化進(jìn)程加快，人們的生活水平不斷提高，人群中出現(xiàn)心腦血管疾病的比例越來越大；同時隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以往不能治療的疾病以及不能進(jìn)行的手術(shù)都可以實(shí)施了如缽?fù)庋h(huán)，隨之而來的一些并發(fā)癥也不可避免的出現(xiàn)了。腦缺血再灌注作為一種臨床上的病理過程不可避免的出現(xiàn)在了心腦血管病和許多手術(shù)過程中。大腦是體內(nèi)對缺血缺氧最為敏感的器官，一旦出現(xiàn)腦缺血再灌注必將影響到患者的恢復(fù)過程，增加術(shù)后并發(fā)癥，延長患者住院時間。因此如何能改善疾病和手術(shù)過程中的腦

2、缺血再灌注己成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)急需解決的問題。 研究表明低氧預(yù)處理對腦缺血有保護(hù)作用，但至今低氧預(yù)處理的確切的作用及機(jī)理仍不明了。為此本課題從三個方面進(jìn)行研究：①低氧預(yù)處理對腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及對認(rèn)知功的影響；②低氧預(yù)處理對腦缺血再灌注后腦保護(hù)的機(jī)制研究；⑧雙次低氧預(yù)處理對全腦缺血再灌注的作用。 本研究以大鼠全腦缺血為模型，采用雙側(cè)頸動脈結(jié)扎加全身低血壓10分鐘制作全腦缺血再灌注模型。大鼠在腦缺血再灌注前放入密封箱中，

3、通8％氧+92％氮?dú)獾幕旌蜌怏w3小時即為低氧預(yù)處理。根據(jù)實(shí)驗的不同要求實(shí)施低氧預(yù)處理的時間分別為腦缺血再灌注前24小時和48小時。腦缺血再灌注后分別在1小時和4小時處死，取海馬組織后采用TUNEL和免疫組化方法分別測定了細(xì)胞凋亡和VEGF，EPO和TNF-a的蛋白含量，觀察了低氧預(yù)處理對全腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用以及Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展起來的一種自創(chuàng)造、自組織和自管理的無線移動網(wǎng)絡(luò)。由于它不需要固定的基礎(chǔ)設(shè)施、不受固定的拓?fù)浣Y(jié)

4、構(gòu)限制等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于軍事行動、地震、水災(zāi)或偏遠(yuǎn)地區(qū)的救援行動中，而且它也可以作為無線接入網(wǎng)，提供快速組網(wǎng)能力。對于其研究在世界范圍內(nèi)已是方興未艾，已經(jīng)從無線通信領(lǐng)域中的一個小分支逐漸擴(kuò)大到相對較獨(dú)立的領(lǐng)域。 縱觀國內(nèi)外Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展，由于其自身的特征，路由技術(shù)成為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，也成為影響整體網(wǎng)絡(luò)性能最重要的原因。傳統(tǒng)固網(wǎng)的路由協(xié)議已經(jīng)不再適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，需設(shè)計新的Ad H

5、oc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。近些年，出現(xiàn)了一些專門適用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，如AODv、DSR、DSDV等，但總體而言，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)仍處于探索階段，尚無成熟的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，有待于進(jìn)一步的深入研究。 本文通過對Ad Hoc路由協(xié)議進(jìn)行比較分析，選擇以AODV路由協(xié)議為基礎(chǔ)，運(yùn)用了螞蟻路由和遺傳算法，對原路由協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。應(yīng)用螞蟻對路徑進(jìn)行探測，提高了路徑發(fā)現(xiàn)的效率。路徑選擇決策基于人工認(rèn)知遺傳算法，實(shí)現(xiàn)可選路徑種群更新，及

6、選擇高效的路由，降低了路由破裂與重構(gòu)次數(shù)，提高了數(shù)據(jù)成功傳送率。 我們在一個典型的無線網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)用基于遺傳螞蟻路由算法，通過OMNET++網(wǎng)絡(luò)仿真平臺進(jìn)行仿真，實(shí)驗結(jié)果表明，與AODV路由協(xié)議相比，提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，降低了平均延遲時間，使網(wǎng)絡(luò)具有更好的QoS件能。 目的：研究全腦缺血再灌注后海馬區(qū)的損傷以及缺血后5天的認(rèn)知功能(學(xué)習(xí)，記憶)的改變，并探討了低氧預(yù)處理對缺血后腦損傷的保護(hù)作用和對認(rèn)知功能的作用。

7、方法：成年健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠40只，體重300-350g隨機(jī)分為4組：假手術(shù)組，腦缺血再灌注組，HPC24組，HPC48組每組10只：大鼠不做任何干預(yù)，只進(jìn)行雙側(cè)頸動脈和股動脈分離作為假手術(shù)組，大鼠不經(jīng)過低氧過程，動脈壓降低后雙側(cè)頸動脈夾閉10min為缺血對照組，在腦缺血再灌注前24小時和48小時大鼠分別在8％02中低氧3小時為HPC24組和HPC48組。將大鼠麻醉后由股動脈抽血使得平均動脈壓降至25-30

8、mmHg，并夾閉雙側(cè)頸動脈10min。之后進(jìn)行再灌注，在術(shù)后5天進(jìn)行運(yùn)動功能實(shí)驗，被動躲避實(shí)驗和水迷宮測定其認(rèn)知功能，在認(rèn)知檢查完成后處死大鼠對腦海馬病理檢測。 結(jié)果：運(yùn)動功能實(shí)驗，被動躲避實(shí)驗和水迷宮測定顯示全腦缺血10min再灌注后可以引起術(shù)后5天認(rèn)知功能的障礙，和假手術(shù)組相比缺血再灌注組運(yùn)動功能實(shí)驗的時間和被動躲避實(shí)驗的時間明顯縮短，p<0.01，水迷宮的總路程，潛伏期，平均站臺接近值均顯著增加，其他指標(biāo)明顯降低p<0.0

9、1。經(jīng)過低氧預(yù)處理可以改善認(rèn)知功能，和缺血再灌注組比較，HPC24和HPC48組的運(yùn)動功能實(shí)驗的時間和被動躲避實(shí)驗的時間明顯延長，p<0.05，水迷宮的路程，潛伏期，平均站臺接近值顯著縮短，其他指標(biāo)明顯增加p<0.05；并且缺血前48小時低氧更有效。病理分析顯示全腦缺血再灌注后海馬CAl和CA3神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)壞死，缺血再灌注組的細(xì)胞壞死比例明顯增加p<0.01，低氧預(yù)處理能減輕神經(jīng)細(xì)胞的壞死程度，p<0.05，并且缺血前48小時低氧更有效

10、。 結(jié)論：全腦缺血10min再灌注可以導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的壞死并引發(fā)缺血再灌注后短軟骨細(xì)胞在體外培養(yǎng)過程中易發(fā)生去分化，而無法獲得大量功能良好的軟骨細(xì)胞是目前組織工程軟骨向臨床應(yīng)用的瓶頸問題。而軟骨細(xì)胞去分化機(jī)制目前尚不明確，因此本實(shí)驗采用基因芯片技術(shù)從基因水平廣泛分析軟骨細(xì)胞功能去分化的相關(guān)基因改變，從而加深對軟骨細(xì)胞去分化機(jī)理的認(rèn)識，并從中發(fā)現(xiàn)組織蛋白酶K基因(CTSK)在去分化軟骨細(xì)胞中表達(dá)上升明顯。為探索該基因在軟骨細(xì)胞體外去

11、分化過程中的作用，采用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體基因轉(zhuǎn)染使分化良好的軟骨細(xì)胞過度表達(dá)該基因，觀察其能否造成軟骨細(xì)胞的提前去分化，另一方面在軟骨細(xì)胞傳代早期通過基因干擾技術(shù)即抑制該基因的表達(dá)觀察其能否在體外延緩軟骨細(xì)胞的去分化。結(jié)果在8300點(diǎn)的相關(guān)基因中，P<,1>及P<,4>間存在差異的基因共140個，占總數(shù)的1.6％，其中CTSK基因表達(dá)上升水平最明顯，P<,4>與P<,1>的比值平均為29.72，通過RT—PCR和Western—blot檢測

12、也證實(shí)其隨體外傳代表達(dá)逐漸增加。通過體外構(gòu)建CTSK—PLNCX<,2>逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，同時采用EGFP—PLNCX<,2>作對照。經(jīng)PT67細(xì)胞包裝擴(kuò)增后，RT—PCR、免疫組化、Western—blot檢測證明CTSK轉(zhuǎn)染軟骨細(xì)胞經(jīng)抗生素篩選后CTSK在mRNA和蛋白水平上表達(dá)，引起細(xì)胞凋亡且缺血再灌注10天的凋亡最顯著。低氧預(yù)處理可以促進(jìn)VEGF，EPO在海馬CAl和CA3的表達(dá)，抑制TNF-α蛋白表達(dá)和細(xì)胞凋亡，這也可能是低氧預(yù)

13、處理腦保護(hù)和改善認(rèn)知障礙的機(jī)制之一。 目的：在上兩部分的基礎(chǔ)上探討雙次低氧預(yù)處理對腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用和對認(rèn)知功能的作用。 方法：雙次低氧預(yù)處理的間隔分別為12小時，24小時和36小時，低氧后24小時進(jìn)行全腦缺血。術(shù)后5天測試認(rèn)知功能，并在認(rèn)知測定后病理檢測海馬CA．1和CA3。 結(jié)果：雙次低氧預(yù)處理可以減輕海馬CAl和CA3的神經(jīng)細(xì)胞壞死，改善缺血后的認(rèn)知障礙，但作用和單次低氧相比作用并無顯著差異，不同間