试论损伤极低频电磁场对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用影响

论文导读：
摘要：据文献报道，在世界范围内，TBI约占全身各部位损伤的第二位，但其病死率却居第一位，其多是由交通伤、坠落伤和打击伤引起的。以往对TBI的治疗仅仅停留在抗炎、止血、脱水、营养神经、去骨瓣减压等常规策略，但治疗效果不佳。主要是因为推动脑组织再生修复、神经功能恢复的探讨尚未取得突破性进展，根本理由是因为神经细胞再生及其困难。以往探讨认为神经元细胞是终末分化的功能细胞，已经失去增殖能力，所以其损伤后极难再生。脑组织或脊髓组织损伤后的修复，主要由神经胶质细胞增殖修复，缺乏相应的神经元再生，这种不完全性再生导致神经功能丧失，形成智残或肢残的严重后果。据一项探讨指出，在美国有2%的人口（530万人）经受着由TBI引起的残疾，这是一项非常巨大的社会和经济压力[1-6]。由于TBI发病突然，病情进展急促，病死率极高。所以TBI的诊段和治疗一直是各国医务工作者亟待解决的不足，随着影像学、麻醉学等相关学科的不断进步，TBI的诊断和治疗水平得到了极大的提升，但是重度颅脑损伤，尤其是超重度颅脑损伤救治后的高死亡率及高致残率仍是神经外科领域有待解决的不足。传统观点认为，CNS受伤后会有一个易感期，在这个时期神经细胞很难耐受二次损伤[7-12]。但现在大量实验证实，在TBI后脑组织会经历一个脑保护期，可以降低二次损伤对脑组织的伤害[13-19]，而在脑保护期中脑保护的作用由于会受到很多因素的影响，并不是一成不变的。其中EMF就是一个重要的影响因素。随着社会的进展进步，能够发射电磁辐射的设备越来越多的进入我们的生活，所以EMF对人类的影响已经越来越受到人们的关注。EMF的消炎、消肿、止痛、生肌，以及对干细胞的增殖、发育、分化、抗凋亡的作用已经被大量实验所证实。相关文献发现极低频、低强度的EMF可以转变离子流向，并能够转变血液流变特性，使血管扩张、血流加速，推动血液循环，改善微环境。基于ELFEF的上诉生物物理特性，我们猜想：ELFEF可以在TBI后发挥其推动血液循环，改善微环境、抑制神经元凋亡的作用，对TBI后的神经组织功能恢复发挥有益的作用。基于此，我们进行以下探讨。第一部分极低频电磁场在行为学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用的影响目的：探讨极低频电磁场在行为学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用的影响。策略：建立大鼠侧向液压打击模型，在模型建立成功后立刻将大鼠分为4组分别置于无电磁场环境中和频率为15Hz，强度分别为1G、3G、5G的电磁场中，在每个电磁场环境中的大鼠再被分为7个亚组，分别在该电磁场环境中被照射0.5h,1h,6h,12h,18h,24h,30h。电磁场照射完成后所有大鼠立即被注射KA溶液诱导海马部位的神经元凋亡。KA注射后24小时，大鼠分别进行水迷宫实验、平衡木行走实验和旷场实验以检测学习记忆功能。结果：在水迷宫实验中，在0.5小时点，各组大鼠到达高台的时间无显著差别。无电磁场组在1小时和6小时时间点到达高台的时间分别是17.91±2.72s和16.91±2.62s，显著短于组内其他各时间点。3个电磁场组在1小时、6小时和12小时时间点到达高台的时间也显著短于组内其他时间点。3个电磁场组在1小时、6小时和12小时时间点到达高台时间都短于无电磁场组相对时间点所需时间，3个电磁场组中，5高斯组所需时间最短，但无统计学作用。旷场实验和平衡木行走实验的结果与水迷宫实验结果一致。结论：在行为学方面，极低频电磁场可以显著加强创伤后脑保护作用，加速脑组织功能的恢复，而且电磁场的强度越大，效果越显著。第二部分极低频电磁场在形态学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后的影响目的：探讨极低频电磁场在形态学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用的影响。策略：建立大鼠侧向液压打击模型，在模型建立成功后立刻将大鼠分为4组分别置于无电磁场环境中和频率为15Hz，强度分别为1G、3G、5G的电磁场中，在每个电磁场环境中的大鼠再被分为7个亚组，分别在该电磁场环境中被照射0.5h,1h,6h,12h,18h,24h,30h。电磁场照射完成后所有大鼠立即被注射KA溶液诱导海马部位的神经元凋亡。KA注射后24小时处死大鼠，分别进行免疫组化、TUNEL、EB含量、脑水含量的测试。结果：EB含量检测结果显示，N-EMF组在1h和6h的结果显著低于组内其他时间点的结果，3个电磁场组在1h,6h论文导读：
,12h和18h显著低于组内其他时间点，3个电磁场组各个时间点的结果都显著低于N-EMF组对应时间点。免疫组化、TUNEL和脑水含量的测试结果显示，N-EMF组在1h和6h的结果显著低于组内其他时间点的结果，3个电磁场组在1h,6h和12h显著低于组内其他时间点，3个电磁场组各个时间点的结果都显著低于N-EMF组对应时间点。结论：在形态学方面，极低频电磁场可以显著加强创伤后脑保护的作用，而且电磁场的强度越大，效果越显著。第三部分极低频电磁场在分子生物学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后的影响目的：探讨极低频电磁场在分子生物学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用的影响。策略：建立大鼠侧向液压打击模型，在模型建立成功后立刻将大鼠分为4组分别置于无电磁场环境中和频率为15Hz，强度分别为1G、3G、5G的电磁场中，在每个电磁场环境中的大鼠再被分为7个亚组，分别在该电磁场环境中被照射0.5h,1h,6h,12h,18h,24h,30h。电磁场照射完成后所有大鼠立即被注射KA溶液诱导海马部位的神经元凋亡。KA注射后24小时处死大鼠，分别进行real-time PCR、Western blot和ELISA检测以观察HIF-1α和VEGF的含量。结果：在N-EMF组，1h和6h的结果显著低于组内其他时间点的结果，3个电磁场组在1h,6h,12h和18h显著低于组内其他时间点，3个电磁场组各个时间点的结果都低于N-EMF组对应时间点，但是在12h,18h和24h的结果有统计学作用。结论：在分子生物学方面，极低频电磁场可以显著延长创伤后脑保护的时间窗口，并使之后移。电磁场强度越大，效果越显著。关键词：极低频电磁场论文创伤性颅脑损伤论文神经保护论文二次损伤论文HIF-1α论文VEGF论文
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中文摘要8-12
Abstract12-17
前言17-19
文献回顾19-39
正文39-75
实验

一、极低频电磁场在行为学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用的影响39-47

1 材料39-40
2 实验策略40-43
3 结果43-45
4 讨论45-47
实验

二、极低频电磁场在形态学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用的影响47-58

1 实验材料47-49
2 实验策略49-51
3 结果51-55
4 讨论55-58
实验

三、极低频电磁场在分子生物学方面对大鼠创伤性颅脑损伤后脑保护作用的影响58-75

1 实验材料58-60
2 实验策略60-65
3 结果65-73
4 讨论73-75
小结75-76
参考文献76-94
个人简历和探讨成果94-95
致谢95-97