重型颅脑伤脑干呼吸中枢(prebotc)代谢谱改变和呼吸功能的关系

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1、重型颅脑伤脑干呼吸中枢(PreBotc)代谢谱改变与呼吸功能的关系摘要随着社会经济的不断发展，创伤性脑损伤每年导致数百万的人死亡和致残，一直是威胁人类健康的重要问题。脑干呼吸功能障碍不能得到确切治疗是重型颅脑伤主要死亡原因。pre．Botzinger复合体作为呼吸节律起搏点，为进一步揭示脑干呼吸功能提供了解剖学依据。代谢组学技术是一种研究小分子代谢物质的系统生物学方法，与蛋白组学比较更注重疾病病理变化的即时表型，表现出其动态变化的过程。本课题以大鼠重型脑伤后脑干呼吸中枢preBotC奠J研究对象，应用代谢组学技术——HNMR技术从系统学角度研究重型脑损伤后脑干呼吸中枢preBotC代谢谱的改

2、变，并对差异代谢产物进行功能分析，从代谢水平探索脑干呼吸中枢preBotCd0与呼吸相关的小分子物质，为进一步研究治疗创伤后呼吸功能不全提供可能的靶标。一、大鼠重型脑损伤合并呼吸功能不全模型的建立及脑干呼吸中枢(PreBotC)的定位目的：研究大鼠重型脑损伤合并呼吸功能不全动物模型的制备方法，探讨脑干呼吸中枢(preBotC)的定位方法，为进一步研究重型颅脑创伤合并呼吸功能不全提供模型基础，为脑于呼吸中枢(preBotC)的取材提供方法学依据。方法：利用液压致伤装置对雄性SD大鼠致伤，制备重型脑伤模型(峰压力2．7．2．8atm)，根据伤后lh血气分析筛选合并呼吸功能不全组(简称实验组)。通

3、过舌下神经解剖平面定位preBotC，再通过其特异性NK．1免疫组化染色，精确定位其在舌下神经平面的具体位置。结果：大鼠致伤后均出现呼吸慢、血压低、心率慢等脑干抑制现象，以呼吸变化最为显著。所有动物伤后均立即出现短暂呼吸暂停，持续时间由1．10分钟不等。动物呼吸机辅助呼吸后，80．0％(36／40)大鼠能恢复自主呼吸但不规则，并最终有33只动物(82．5％)符合血气分析标准纳入重型脑伤合并呼吸功能不全组(简称‘实验组’)。结论：本实验成功地建立了大鼠重型脑损伤合并呼吸功能不全模型，该模型稳定性好、重复性好，呼吸变化明显，致伤动物通过及时有效的辅助呼吸可存活2d,时以上。以舌下神经为解剖定位标

4、志，成功制备了包含在舌下神经在内的preBotC组织切片，并以NK．1免疫组化的方法精确定位了脑干呼吸中枢preBotC。二、核磁共振光谱技术对大鼠重型脑损伤preBotC的差异代谢谱研究目的：探讨大鼠重型脑损伤后preBotC差异代谢谱的建立方法，建立大鼠重型脑第二军医大学硕士学位论文损伤preBotCl拘差异代谢谱，为大鼠重型脑损伤preBotCl拘l差异代谢谱与呼吸功能的关系提供研究基础。方法：用核磁共振光谱技术对preBotC组织标本进行代谢组学研究，得到的光谱数据配合统计软件进行分析。结果：经HNMR代谢组学技术分析得到重型脑伤preBotC差异代谢产物共有10种，其中明显增高的有

5、7个，分别为甘氨酸，丫．氨基丁酸，牛磺酸，乳酸盐，肌酸，磷酸肌酸，天冬氨酸等氨基酸，明显降低的有异亮氨酸等3个氨基酸，主要参与脑组织能量代谢，氧化损伤，抑制和兴奋中枢神经等病理生理学变化。结论：经分析重型脑伤脑干呼吸中枢(preBotC)组织的差异代谢谱发现：甘氨酸，Y．氨基丁酸，牛磺酸，乳酸盐，肌酸，磷酸肌酸，天冬氨酸，相对浓度升高，异亮氨酸相对浓度降低。这些变化可能与创伤有关。质子核磁共振波谱的稳定性和重复性较好；所需组织量少，更适合呼吸中枢，下丘脑等关键神经核团部位的研究；对样本的操作少，最接近原始状态。三、大鼠重型脑伤脑干呼吸中枢(preBotC)差异代谢谱及其与呼吸功能的关系目的：

6、探讨大鼠重型脑损伤preBotC的差异代谢谱与呼吸功能改变的关系，建立与呼吸相关的差异代谢谱，为进一步的治疗提供新的靶点。方法：核磁共振光谱技术对重型脑损伤合并呼吸功能不全脑：-于(preBotC)组织标本进行代谢组学研究，得到的光谱数据配合统计软件进行分析。结果：经HNMR代谢组学技术分析得到脑干呼吸中枢(preBotC)与呼吸节律差异相关代谢产物共8种，与呼吸加快组相比，呼吸频率减低组的代谢产物中明显增高的有5个，分别为乳酸盐，肌酸，磷酸肌酸，天冬氨酸，N．乙酰天门冬氨酸，明显降低的有亮氨酸，缬氨酸，异亮氨酸。结论：结合呼吸变化发现：乳酸盐，肌酸，磷酸肌酸，天冬氨酸，N．乙酰天门冬氨酸相

7、对浓度升高，亮氨酸，缬氨酸，异亮氨酸相对浓度降低，这些变化可能与呼吸减慢有关。这些代谢产物的浓度变化可能与创伤后呼吸频率减慢有关。【关键词】脑创伤，preBotC，代谢组学，呼吸功能AbstractTraumaticbraininjury,Withthedevelopmentofsocialeconomy,causemillionsofdeathsanddisabilityannually,hasbeenam