胰島素治療大鼠腦外傷后NF-κB及ICAM-1表達(dá)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、前言：顱腦創(chuàng)傷是危及人類生命的常見疾病，殘死率高，嚴(yán)重危害人類健康。因此，如何有效地防治顱腦外傷所產(chǎn)生的繼發(fā)性腦損傷成為當(dāng)今醫(yī)務(wù)人員面臨的挑戰(zhàn)。研究表明核因子-κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)可調(diào)節(jié)眾多炎癥介質(zhì)的釋放，在顱腦外傷后繼發(fā)的炎癥損傷中發(fā)揮重要作用。另外國內(nèi)外研究表明：細(xì)胞間黏附分子-1(Intercellular adhesionmolecule-1，ICAM-1)參與機(jī)體的炎癥反應(yīng)過程，其激

2、活可導(dǎo)致NF-κB活性上調(diào)，NF-κB又可刺激多種炎癥因子的表達(dá)，產(chǎn)生級聯(lián)瀑布式反應(yīng)，加重腦組織的損傷。近些年來人們發(fā)現(xiàn)，脊椎動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中存在有胰島素，其受體廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的各個區(qū)域，且外周的胰島素可以通過血腦屏障進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(centre nervous system，CNS)中。另外在一些實(shí)驗(yàn)中人們發(fā)現(xiàn)，胰島素對缺血后腦神經(jīng)元的保護(hù)作用，似乎并不完全依賴其降血糖，可能還存在有直接保護(hù)作用或其他途徑。同時國外研究表

3、明，胰島素對主動脈內(nèi)皮細(xì)胞ICAM-1的表達(dá)有抑制作用，但沒有闡明機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)旨在探索是否存在胰島素通過抑制NF-κB腦保護(hù)途徑，研究炎癥分子在腦外傷發(fā)展演化中的作用及血糖控制在腦外傷中的意義。 方法：96只健康雄性Sprague-Dawley大鼠，體重180-220g，隨機(jī)分為4組：假手術(shù)組、外傷組、外傷后胰島素干預(yù)組一、外傷后胰島素干預(yù)組二。每組24只。采用改進(jìn)型Feeney自由落體損傷模型制作法制造成功大鼠腦外傷模型。

4、 (1)假手術(shù)組：僅開顱鉆孔，不打擊。 (2)外傷組：改進(jìn)型Feeney自由落體損傷模型制作法制造中度大鼠腦外傷模型。 (3)外傷后胰島素干預(yù)組一：外傷模型制作成功后立即皮下注射胰島素，劑量為2.5U／Kg。 (4)外傷后胰島素干預(yù)組二：外傷模型制作成功后立即皮下注射胰島素，劑量為5U/Kg。分別于術(shù)后6h、24h、72h、7d等四個時段采用斷頭法將大鼠分批處死(每次每組6只)，并取大鼠動脈血進(jìn)行血糖及血清胰

5、島素檢測；取出腦組織，立即放于10％中性緩沖甲醛溶液(10ml/L)固定。采用免疫組織化學(xué)二步法檢測腦組織NF-κB和ICAM-1的表達(dá)，并觀察胰島素處理后上述各指標(biāo)的變化。 結(jié)果： 1.大鼠腦組織病理變化：大鼠模型制作成功后分別于傷后6h、24h、72h、7d斷頭法取腦，10％中性福爾馬林溶液內(nèi)固定過夜，常規(guī)作HE染色，Olympus顯微鏡下觀察、照像。發(fā)現(xiàn)各皮質(zhì)表面、蛛網(wǎng)膜下腔、挫傷灶周圍皮質(zhì)有不同程度的損傷。損傷后

6、6小時，出現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞周圍水腫，微血管外間隙增大。24小時神經(jīng)細(xì)胞周圍水腫，微血管外間隙增大更加明顯。傷后24小時，挫裂傷灶形成壞死空洞。傷后72小時，出血基本吸收，但水腫達(dá)到高峰，持續(xù)到傷后7天。傷后168小時，壞死空洞均被類似纖維肉芽組織物所填充。胰島素干預(yù)組一神經(jīng)細(xì)胞水腫程度較外傷組有所減輕，胰島素干預(yù)組二神經(jīng)細(xì)胞水腫程度較一組輕。 2.大鼠血糖變化：大鼠腦外傷模型制作成功后分別于傷后6h、24h、72h、7d尾靜脈取血。發(fā)

7、現(xiàn)大鼠血糖含量在傷后6h即顯著地升高，傷后72h達(dá)到峰值，以后逐漸下降，但傷后7天內(nèi)血糖水平始終高于正常。胰島素干預(yù)組一血糖升高幅度低于外傷組，胰島素干預(yù)組二血糖升高幅度低于胰島素干預(yù)一組。 3.大鼠血清胰島素變化：腦損傷組大鼠的血清胰島素含量傷后6h即顯著地升高，傷后24h達(dá)到峰值，以后逐漸下降，至傷后72h有所下降。7天基本恢復(fù)至正常水平。 4.大鼠腦組織ICAM-1的變化：假手術(shù)組未見ICAM-1的表達(dá)，腦損傷后6

8、小時即可見ICAM-1在腦內(nèi)表達(dá)上調(diào)，24小時表達(dá)達(dá)到高峰，72小時有所回落。胰島素干預(yù)一組ICAM-1在腦內(nèi)表達(dá)上調(diào)幅度低于外傷組，胰島素干預(yù)二組ICAM-1在腦內(nèi)表達(dá)上調(diào)幅度低于胰島素干預(yù)一組。 5.大鼠腦組織NF-KB的變化：假手術(shù)組未見NF-KB的表達(dá)，腦損傷后6小時即可見NF-KB在腦內(nèi)表達(dá)上調(diào)，24小時表達(dá)達(dá)到高峰，72小時有所回落。胰島素干預(yù)一組NF-KB在腦內(nèi)表達(dá)上調(diào)幅度低于外傷組，胰島素干預(yù)二組NF-KB在腦內(nèi)

9、表達(dá)上調(diào)幅度低于胰島素干預(yù)二組。 6.NF-κB與ICAM-l的相關(guān)性：SD大鼠組織NF-κB及ICAM-1表達(dá)在外傷組，胰島素干預(yù)一組，胰島素干預(yù)二組之間有明顯正相關(guān)(r=0.769，p<0.01)。 結(jié)論： 1、胰島素具有減輕顱腦損傷的效應(yīng)。 2、NF-κB及ICAM-1在腦外傷大鼠腦組織中表達(dá)增強(qiáng)，24小時達(dá)到高峰，并且NF-K B與ICAM-1之間呈正相關(guān)。 3、胰島素具有腦保護(hù)作用，可能