氢盐水对颅脑损伤后认知功能的治疗作用及机制研究

创伤性脑损伤后导致的认知功能障碍是常见的行为障碍, 也是现代康复医学的难点和热点。机制是多方面的，其中氧化应激、炎症反应和神经细胞的凋亡是核心环节。2007年国际上首次报道，动物呼吸2%的氢气可有效治疗脑缺血再灌注损伤。继而，开展了大量的关于氢气的基础实验，主要集中在氢气的抗氧化和抗炎两方面。因此，本项目拟采用大鼠液压打击脑损伤模型，腹腔注射含氢生理盐水，通过形态学观察和神经行为学观察等常规指标确定氢盐水对大鼠液压打击脑损伤后认知功能的治疗效果。通过观察促炎因子、抗炎因子、细胞凋亡和凋亡相关酶活性等改变，探讨氢盐水对提高大鼠液压打击脑损伤后认知功能的作用机制。通过检测治疗后脑内各类活性氧或特异性代谢产物的水平，提供在体氢治疗液压打击脑损伤的选择性抗氧化证据，探讨氢治疗液压打击脑损伤的分子机制，为氢提高颅脑损伤后认知功能障碍的临床应用奠定基础。

创伤性脑损伤后导致的认知功能障碍是常见的行为障碍, 也是现代康复医学的难点和热点。其机制中氧化应激、炎症反应和神经细胞的凋亡是核心环节。2007年首次报道动物呼吸2%的氢气可有效治疗脑缺血再灌注损伤。继而，开展了大量的关于氢气的基础实验，主要集中在氢气的抗氧化和抗炎两方面。.本项目采用大鼠液压打击脑损伤模型，腹腔注射含氢生理盐水，一方面，通过形态学和神经行为学观察等确定氢盐水对大鼠脑损伤后认知功能的治疗效果；通过检测治疗后脑内各类活性氧代谢产物的水平，提供在体氢治疗液压打击脑损伤的选择性抗氧化证据；另一方面，通过观察促炎因子、抗炎因子等改变，探讨氢盐水对提高大鼠液压打击脑损伤后神经功能保护的作用机制；通过动物核磁设备，对实验动物脑组织进行实时动态研究，影像数据包括T2像、DTI、MRS及神经纤维重建等数据分析，进一步探讨氢治疗液压打击脑损伤的分子机制，为氢提高颅脑损伤后神经功能保护的临床应用奠定基础。.我们的研究结果显示：大鼠颅脑外伤后的认知功能明显下降，表现为Morris水迷宫实验中寻找平台的时间明显延长，而腹腔注射含氢的生理盐水能够明显地提高大鼠的认知功能，使之寻找平台的时间明显缩短，具有统计学意义；受伤同侧大鼠的海马组织氧化应激指标进行测定显示损伤后大鼠海马组织中MDA水平的升高，而腹腔注射含氢生理盐水后，海马组织中MDA水平明显下降，提示氢气能够降低海马组织中MDA 的水平，从而发挥其抗氧化的作用；脑外伤后BDNF的水平明显下降，提示BDNF参与了大鼠认知功能水平的下降，而腹腔内注射含氢生理盐水能够明显提高BDNF的水平，具有统计学意义，提示含氢的生理盐水通过BDNF途径，保护大鼠的认知功能；脑外伤后，海马组织中突触蛋白I水平的下降，而腹腔内注射氢盐水能够明显提高突触蛋白I的水平，说明含氢生理盐水对大鼠的认知功能具有保护作用。因此，腹腔内注射含氢生理盐水能够通过抑制氧化损伤，改善颅脑损伤后动物的认知功能，而BDNF及其效应蛋白突触蛋白I可能与其认知功能改善有关。此外，ELISA实验数据显示颅脑外伤后氢盐水组大鼠脑组织内TNF-α、IL-6、IL-1β等促炎性因子较对照组明显下降，而IL-10等抗炎性因子的表达升高，脑损伤程度明显减轻，核磁共振实验数据分析亦显示氢盐水组大鼠在各个时间段的损伤情况均较生理盐水组为轻，验证了氢盐水对颅脑损伤的脑保护作用。