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摘要
目的探讨颅脑冲击伤(bTBI)后非致命性淹溺大鼠认知功能变化。方法 80只SD大鼠按随机数字表法分为正常组、冲击伤组、淹溺组和冲击伤+淹溺组, 每组20只。正常组不做任何处理;冲击伤组采用BST-Ⅰ型生物激波管(4.0 MPa驱动段压力)构建bTBI模型;淹溺组水面上1 m处自由落下(水温18 ℃、水深30 cm), 待游泳力竭后捞出;冲击伤+淹溺组通过生物激波管致伤后, 即刻同法淹溺。伤后3 d, 采用高架十字迷宫试验和Morris水迷宫试验评估大鼠神经行为学变化;尼氏染色观察海马组织CA1、CA3区神经元病理学变化并统计其存活数量;ELISA法检测海马组织神经递质谷氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸和内质网应激(ERS)相关蛋白葡萄糖调节蛋白(GRP78)、半胱氨酸蛋白水解酶(caspase)-12水平;Western blot检测海马凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)和caspase-3的表达, 并计算Bcl-2/Bax比率。结果高架十字迷宫试验显示, 伤后3 d冲击伤+淹溺组开臂进入次数百分比和探索行为次数低于正常组和冲击伤组(P<0.05或0.01), 与淹溺组差异无统计学意义(P均>0.05), 且淹溺组探索行为次数低于冲击伤组(P<0.05)。Morris水迷宫试验显示, 冲击伤+淹溺组在定位航行试验第3, 4天寻靶潜伏时间高于正常组, 空间探索试验穿越靶区次数和靶象限游泳时间百分比低于正常组(P<0.05或0.01);而冲击伤组、淹溺组和正常组差异无统计学意义(P均>0.05)。尼氏染色显示, 伤后3 d正常组海马CA1、CA3区神经元排列整齐、尼氏体清晰, 其他组均出现不同程度损伤, 与正常组相比, 其他各组海马CA1、CA3区神经元数目呈不同程度减少, 其中冲击伤+淹溺组神经元数目最少, 低于冲击伤组和淹溺组(P<0.05或0.01)。ELISA法检测显示, 伤后3 d冲击伤+淹溺组海马谷氨酸水平高于其他各组, 且冲击伤组和淹溺组高于正常组(P<0.05或0.01);冲击伤+淹溺组甘氨酸水平低于正常组(P<0.05), 冲击伤组、淹溺组和正常组差异无统计学意义(P均>0.05);各组GABA水平差异无统计学意义(P均>0.05)。此外, 冲击伤组、淹溺组和冲击伤+淹溺组GRP78表达高于正常组(P<0.05或0.01), 但三组间差异无统计学意义(P均>0.05);淹溺组和冲击伤+淹溺组caspase-12表达高于正常组(P<0.05或0.01), 但两组间差异无统计学意义(P>0.05), 而与冲击伤组相比, 冲击伤+淹溺组表达显著升高(P<0.05)。Western blot结果显示, 伤后3 d冲击伤+淹溺组Bcl-2表达低于其他各组, 且冲击伤组和淹溺组低于正常组, 淹溺组低于冲击伤组(P<0.05或0.01);冲击伤+淹溺组Bax表达高于其他各组, 且淹溺组高于正常组(P<0.05或0.01), 冲击伤组和淹溺组差异无统计学意义(P>0.05);冲击伤+淹溺组Bcl-2/Bax比率低于其他各组, 且冲击伤组和淹溺组低于正常组, 淹溺组低于冲击伤组(P<0.05或0.01)。淹溺组、冲击伤+淹溺组caspase-3表达高于正常组和冲击伤组(P<0.05或0.01), 冲击伤+淹溺组和淹溺组差异无统计学意义(P>0.05)。结论非致命性淹溺可加重bTBI大鼠海马神经元损伤, 引起记忆、情绪等认知功能障碍, 其机制可能涉及海马组织神经递质谷氨酸和甘氨酸失衡引起细胞稳态破坏, 并在损伤早期通过ERS激活下游促凋亡途径, 诱导海马神经元凋亡。
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单位中国人民解放军陆军军医大学; 大坪医院
