抗抑郁藥物對實驗性腦損傷大鼠的保護作用及機制研究.pdf

1、背景：
　　創(chuàng)傷性顱腦損傷（Traumatic brain injury,TBI）于全球范圍內都是45歲以下年輕人群首要致死和致殘病因，TBI后最容易被臨床醫(yī)生所忽視的是精神情感障礙。外傷后抑郁（Post-trauma Depression）作為腦外傷后最常見的神經(jīng)精神后遺癥，目前發(fā)生機制尚不明確，也沒有療效明確的治療手段。
　　在獎勵機制、認知、喚醒等方面發(fā)揮著重要作用的多巴胺（Dopamine，DA）被認為在抑郁癥的發(fā)生

2、過程中扮演著關鍵角色。TBI所造成的繼發(fā)性腦損傷可能破壞黑質-紋狀體通路（Nigrostriatial Pathway），阻礙多巴胺能神經(jīng)元轉運分泌的功能，從而影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)多巴胺系統(tǒng)的功能。我們推斷 TBI后抑郁的發(fā)生和腦內黑質-紋狀體通路穩(wěn)態(tài)的破壞密切相關。金剛烷胺，作為臨床上應用于帕金森?。≒arkinson’s disease，PD)的藥物，具有增加多巴胺生成和抑制多巴胺重攝取的作用。近年來，金剛烷胺應用于TBI后意識、認知、

3、運動等功能恢復中的作用引起了學術界的廣泛關注。上述證據(jù)提示金剛烷胺可能成為TBI后有效的抗抑郁藥物。
　　腦出血(intracerebral hemorrhage，ICH)作為死殘率極高的突發(fā)性疾病，迄今尚無有效的干預策略和治療手段。ICH造成的局部血腫不僅可以對出血周圍腦組織造成直接的應力壓迫效應，而且在數(shù)小時到數(shù)天內引發(fā)繼發(fā)性腦損傷（secondary brain injury）。大量的證據(jù)顯示繼發(fā)性腦損傷可能造成遲發(fā)性神經(jīng)功

4、能缺損（delayed neurological deficit），血腦屏障（Blood Brain Barrier，BBB）的破壞及白質纖維束的斷裂，而針對繼發(fā)性腦損傷的治療是有一定的治療時間窗。目前探索針對早期腦損傷（early brain injury，EBI）有保護作用的治療手段顯得格外的關鍵。
　　亞低溫治療作為一種綜合治療手段，已經(jīng)用于多項臨床轉化。但最近三項關于物理性亞低溫治療腦外傷的多中心隨機臨床試驗結果都宣告失敗

5、，這可能和物理降溫屬于外源性體溫調節(jié)導致的寒顫引發(fā)應激反應，激活交感神經(jīng)，釋放兒茶酚胺，減少局部腦供血量相關。8-OH-DPAT,藥理作用和選擇性五羥色胺再攝取抑制劑類抗抑郁藥物（Selective Serotonin Reuptake Inhibitor，SSRI）所類似，神經(jīng)保護作用逐漸被研究者們所認識?；瘜W性降溫作用于內源性體溫調整系統(tǒng)，直接作用于下丘腦視前區(qū)-下丘腦前部（preoptic anterior hypothalamu

6、s,PO/AH），較物理性降溫的降溫過程更符合生理過程。
　　第一部分、腦外傷后抑郁發(fā)生機制及干預
　　目的：
　　研究腦外傷后腦內多巴胺水平對外傷后抑郁發(fā)生的影響，并探究金剛烷胺對外傷后抑郁樣行為的治療效果
　　材料和方法：
　　1、健康成年雄性SD大鼠296只，隨機分為4組：假手術組、TBI組、金剛烷胺低劑量治療組和金剛烷胺高劑量治療組。治療組術后1小時第1次腹腔注射，之后每8小時給藥1次，高劑量組每日

7、注射金剛烷胺135mg/kg，低劑量組每日注射45mg/kg，Sham組和TBI組動物予以等量生理鹽水作為對照。
　　2、TBI后7d，14d，28d完成頭顱磁共振成像，觀察動物腦挫傷程度。
　　3、TBI后3d，7d，14d，28d進行行為學實驗（蔗糖攝取，曠場試驗，強迫游泳），評估動物TBI后抑郁樣行為。
　　4、4％多聚甲醛灌注后取腦組織，固定脫水后，完成HE染色，F(xiàn)luoro-Jade C染色觀察TBI后神經(jīng)元

8、形態(tài)。
　　5、Western Blot法定量檢測TBI后中腦黑質區(qū)tyrosine hydroxylase(TH)活性。
　　6、免疫熒光技術觀察中腦黑質區(qū)多巴胺能神經(jīng)元TBI后凋亡。
　　7、高效液相色譜-電化學法檢測TBI后3h，6h，12h，24h，3d，7d，14d，28d傷側大腦紋狀體多巴胺及其代謝產(chǎn)物（DOPAC和HVA）含量。
　　結果：
　　1、TBI后7d，14d，28d，TBI組、TB

9、I+A45組和TBI+A135組各組組間動物腦挫傷體積無明顯差異。
　　2、與Sham組相比，TBI組于傷后3d，7d，14d，28d抑郁樣行為顯著增加，而金剛烷胺治療有效地改善了各個時間點動物呈現(xiàn)出的抑郁樣行為。
　　3、HE染色顯示TBI7d各組紋狀體病理形態(tài)無明顯差異。FJC染色顯示手術后7d，TBI組紋狀體和中腦黑質神經(jīng)元大量變性，而金剛烷胺治療有效地減少了中腦黑質神經(jīng)元變性但對紋狀體神經(jīng)元變性無顯著性治療效果。

10、r>　　4、WesternBlot結果提示：TBI組較Sham組動物中腦黑質區(qū)TH表達量明顯下調（P＜0.05），金剛烷胺治療有效地逆轉了TH的下調趨勢。
　　5、中腦黑質區(qū)免疫熒光染色顯示：TBI組大量的多巴胺能神經(jīng)元發(fā)生凋亡，而金剛烷胺治療組多巴胺神經(jīng)元凋亡被有效的抑制了。
　　6、TBI后各個時間點大腦紋狀體經(jīng)高效液相色譜-電化學法測定多巴胺及其代謝產(chǎn)物（DOPAC和HVA）提示：TBI后3h，多巴胺能神經(jīng)遞質有一過性

11、的升高，而在亞急性期及慢性期都呈現(xiàn)持續(xù)性下降趨勢，只在14d有過反彈性的增高。慢性金剛烷胺的治療可以有效地逆轉這種下降趨勢。
　　結論：
　　1、實驗性TBI動物在傷后不同時間點呈現(xiàn)出不同程度的抑郁樣行為，金剛烷胺治療有效地改善了TBI所致的抑郁樣行為。
　　2、TBI后直接作用的紋狀體區(qū)，HE染色顯示：大量的神經(jīng)元壞死，細胞間水腫明顯，F(xiàn)JC染色證明大范圍地出現(xiàn)神經(jīng)元變性。金剛烷胺治療組紋狀體病理形態(tài)和TBI組無顯著

12、性差異。
　　3、TBI后，動物中腦黑質區(qū)多巴胺能神經(jīng)元變性凋亡明顯，同時中腦黑質TH活性明顯下調。予以金剛烷胺治療后，中腦黑質變性及凋亡的多巴胺能神經(jīng)元明顯減少，TH的活性顯著上調。
　　4、高效液相色譜-電化學法結果顯示：TBI動物紋狀體內多巴胺及其代謝產(chǎn)物含量呈下降趨勢，而金剛烷胺治療可以逆轉TBI后紋狀體多巴胺水平的降低。
　　第二部分、化學降溫劑對腦出血早期腦保護研究
　　目的：
　　本課題旨在8

13、-OH-DPAT發(fā)揮的降溫作用對ICH后EBI及BBB的破壞是否具有保護作用，并比較化學性降溫劑和物理性亞低溫治療對ICH動物的腦保護效果。
　　材料和方法：
　　1、健康成年雄性SD大鼠207只，隨機分為假手術組（Sham）、腦出血組（ICH）、8-OH-DPAT治療組（DPAT）、物理性亞低溫治療組（HYPO）。DPAT組術后6小時完成第1次腹腔給藥，之后每天腹腔注射8-OH-DPAT（1mg/kg）。HYPO組于術后6

14、小時開始亞低溫治療,每日治療12小時。Sham組和ICH組動物予以等量生理鹽水作為對照。
　　2、ICH后24h，72h進行神經(jīng)功能評分和轉桿試驗，觀察運動功能缺損。
　　3、傷后7d進行Morris水迷宮試驗，評估動物ICH后學習記憶能力。
　　4、ICH后6h，12h，24h，72h分別測量核心體溫和顱腦體表溫度。
　　5、術后72h電鏡觀察海馬區(qū)神經(jīng)元亞顯微形態(tài)和結構。
　　6、ICH后24h，72h

15、分別測量動物腦水含量及BBB通透性。
　　7、ICH后72h，應用Western Blot法檢測出血灶周圍IL-1β及TNF-α表達量。
　　結果：
　　1、大鼠ICH模型可在早期造成神經(jīng)功能和學習記憶障礙，伴隨腦溫局部性升高。
　　2、自體血注射模型引起顯著的急性腦水腫和BBB破壞，伴隨海馬神經(jīng)元大量變性壞死，出血周圍炎癥因子表達增加。
　　3、物理性亞低溫治療一定程度上改善了ICH造成的神經(jīng)功能和學習記

16、憶能力缺損，保護海馬區(qū)神經(jīng)細胞免于變性壞死，但對ICH造成的早期BBB破壞的保護效果不明確。
　　4、8-OH-DPAT治療對ICH后腦溫升高的調節(jié)過程平緩且持續(xù)，可以有效地減輕ICH后動物神經(jīng)功能和學習記憶能力的損傷，保護了ICH造成的BBB通透性增加，減少了血腫周圍炎癥因子的表達。
　　結論：
　　1、大鼠ICH模型在損傷早期可造成腦溫升高，同時引起神經(jīng)功能缺損和學習記憶能力降低，伴隨BBB的破壞和海馬區(qū)神經(jīng)元壞死