家兔燙傷早期腦水腫腦組織AQP4表達(dá)與MRI成像的研究

湖南省株洲市中心醫(yī)院燒傷整形科，湖南 株洲 412000

家兔燙傷早期腦水腫腦組織AQP4表達(dá)與MRI成像的研究

陳軍

湖南省株洲市中心醫(yī)院燒傷整形科，湖南 株洲 412000

目的通過(guò)探究家兔燙傷早期腦水腫腦組織水通道蛋白4(AQP4)與磁共振(MRI)成像的相關(guān)性，進(jìn)一步研究AQP4與腦水腫的關(guān)系。方法選擇42只家兔，分成觀察組與空白對(duì)照組，觀察組制作燙傷模型，于燙傷后1h、2h、3h、4h、5h、6h進(jìn)行MRI檢查和AQP4檢測(cè)。結(jié)果燙傷后觀察組4～6h 表觀彌散系數(shù)(ADC)明顯低于空白對(duì)照組，2～6h AQP4表達(dá)水平高于空白對(duì)照組，4h達(dá)高峰，且觀察組1～6h AQP4mRNA水平高于空白對(duì)照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論燙傷早期腦組織中AQP4的表達(dá)與ADC值呈負(fù)相關(guān)，AQP4與腦水腫的發(fā)生密切相關(guān)。

燙傷；腦水腫；AQP4；MRI；ADC

腦水腫時(shí)腦內(nèi)水分增加、腦容積增大，可分為血管源性腦水腫和細(xì)胞毒性腦水腫[1]。嚴(yán)重?zé)齻颊?，常死于各種嚴(yán)重并發(fā)癥，近年來(lái)各種臟器并發(fā)癥發(fā)生率不斷降低，腦水腫的發(fā)生率卻未見(jiàn)明顯下降，患者燒傷后各種癥狀往往會(huì)掩蓋腦水腫癥狀，且嚴(yán)重?zé)齻颊咴缙跓o(wú)客觀指標(biāo)對(duì)腦水腫進(jìn)行確切診斷，燒傷患者生前腦水腫診斷率只有25%左右。腦是人體中最重要的器官，腦水腫不及時(shí)診治，顱內(nèi)壓增高，甚至形成腦疝，危及患者生命，AQP4是腦組織中重要的水通道蛋白，與腦水腫具有重要相關(guān)性，MRI對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變?cè)\斷有高度的準(zhǔn)確性和敏感性，為了提高燒燙傷后早期腦水腫的診治水平，筆者特對(duì)燙傷早期腦水腫AQP4表達(dá)規(guī)律和MRI成像進(jìn)行了研究，現(xiàn)報(bào)告如下：

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康家兔，體重2.9±0.3kg，5～7月齡。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 GE Signa Highspeed 1.5T超導(dǎo)型MRI儀，由美國(guó)GE公司生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 分組 取健康家兔42只，飼養(yǎng)一周，鑒定合格后，編號(hào)，按體重分層，隨機(jī)分成7組，即空白對(duì)照組，燙傷后1h觀察組、2h觀察組、3h觀察組、4h觀察組、5h觀察組和6h觀察組，每組6只動(dòng)物，空白對(duì)照組不作任何處理，兩組家兔在體重、飼養(yǎng)方式等資料方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.3.2 燙傷模型制作 家兔全麻，聚乙烯墊片作防護(hù)片，作家兔50%體表面積的橢圓形空洞，蓋住家兔，漏出燙傷區(qū)，用8%硫化鈉脫毛，將欲燙傷區(qū)浸入100℃水中10s，制作50%體表面積的Ⅲ度燙傷模型，并經(jīng)病理組織學(xué)證實(shí)，傷后常規(guī)喂養(yǎng)。

1.3.3 MRI掃描 將家兔麻醉，頭部正中矢狀線與掃描臺(tái)中心線重疊俯臥位于掃描臺(tái)上，兔雙外耳道連線為基線，采用GE Sig na Highspeed 1.5T超導(dǎo)型MRI儀(T1WI：TE—7.8ms，TR—500ms；T2WI：TE—84ms，TR—4350ms；DWI：TE—87ms，TR—5000ms，視野：230×230mm，矩陣：128×128，回波平面成像；彌散張量成像(DTI)：TE—85ms，TR—6000ms)作連續(xù)22層冠狀掃描。

1.3.4 AQP4檢測(cè) MRI掃描后，取腦組織，制成石蠟切片，采用免疫組織化學(xué)法測(cè)定AQP4表達(dá)水平，用熒光定量PCR測(cè)定AQP4mRNA水平。

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，燙傷后觀察組4～6h 表觀彌散系數(shù)(ADC)明顯低于空白對(duì)照組，2～6h AQP4表達(dá)水平顯著高于空白對(duì)照組，4h達(dá)高峰，且觀察組1～6h AQP4mRNA水平高于空白對(duì)照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表1：

表1 兩組家兔觀察指標(biāo)比較±s)

注：與空白對(duì)照組比較，*P<0.05

3 討論

腦內(nèi)水分平衡對(duì)維持腦組織的正常生理功能具有重要的意義，如大于正常比例，將成為腦水腫。嚴(yán)重?zé)隣C傷對(duì)機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激并大量脫水，氧化應(yīng)激和全身炎癥反應(yīng)等被迅速激發(fā)，全身低血容量，腦組織缺血缺氧，破壞機(jī)體水平衡，反饋性引起腦組織內(nèi)AQP4mRNA表達(dá)，傷后2h血腦屏障開(kāi)放，水分子進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)，加重腦水腫發(fā)生。燒傷6h后腦水腫既有血管源性腦水腫，又有細(xì)胞毒性腦水腫的表現(xiàn)。燒傷早期腦水腫的發(fā)生較為隱匿，且沒(méi)有客觀的檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，診斷率較低。

MRI對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變檢測(cè)有高度的敏感性，但在腦水腫早期，常規(guī)T1WI與T2WI無(wú)法對(duì)腦水腫種類進(jìn)行鑒別，近年發(fā)展的DWI技術(shù)，能對(duì)純水分子進(jìn)行彌散移動(dòng)檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算ADC值推斷水分子的彌散程度，從而對(duì)腦水腫種類加以鑒別，血管源性水腫時(shí)ADC值升高，細(xì)胞毒性水腫時(shí)ADC值降低，在本研究中觀察組ADC值降低，表明在燙傷早期以細(xì)胞毒性腦水腫為主。

AQP4是腦組織內(nèi)主要的水通道蛋白，AQP4與腦水腫的發(fā)生密切相關(guān)，通過(guò)研究AQP4與早期腦水腫的關(guān)系，從而采取措施對(duì)AQP4加以控制，對(duì)燒燙傷早期腦水腫的控制具有重要意義。AQP4是水分快速流動(dòng)的通道[2]，在腦水腫時(shí)AQP4高度表達(dá)是對(duì)腦組織的保護(hù)作用，還是促進(jìn)腦水腫的形成，迄今為止尚無(wú)統(tǒng)一定論。大量的研究提示，AQP4可促進(jìn)細(xì)胞毒性腦水腫和抑制血管源性腦水腫的形成[3]。本研究中，燙傷后AQP4表達(dá)水平均高于正常，4h達(dá)高峰水平，可能因機(jī)體在燙傷后4h出現(xiàn)代償，同時(shí)燙傷后AQP4mRNA的水平也相應(yīng)增高，證實(shí)AQP4在腦水腫的發(fā)生中具有重要作用，且與ADC值呈負(fù)相關(guān)。

[1]Oshio K，Watanabe H，Song Y，et al.Reduced cerebrospinal fluid production andintracranial pressure in mice lacking choroid plexus water channel aquaporin-1[J].Faseb J，2005，19(1):76-78.

[2]Pierpaoli C，Jezzard P，Basser PJ，et al.Diffusion tensor MR imaging of the human brain[J].Radiology，1996，201(3):637-648.

[3]Albrecht J，Zielinska M，Norenberg MD.Glutamine as a mediator of ammonia neurotoxicity: A critical appraisal[J].Biochem Pharmacol，2010，80(9):1303-1308.

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1007-8517(2014)01-0023-02

2013.11.08)