脑皮质挫伤组织的定量自动图像分析——存活时间与神经细胞及胶质细胞反应的关系

<正> 本文作者用英国剑桥仪器公司制造的Quantimet-720型自动图象分析仪,对10例脑皮质挫伤病理组织切片,作神经细胞及胶质细胞反应的定量测定。这10例案例死于伤后4.5～28小时。测试发现受伤区神经细胞的数目及体积分数,随伤后存活时间增加而沿对数曲线减     

实验性脑挫伤后神经元和星形胶质细胞反应的时间性变化

运用免疫组化技术，以神经元特异性烯酸酶（NSE）和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）作为标记物，观察大鼠实验性脑挫伤后不同存活时间中神经元和星形胶质细胞的数量变化。结果发现，伤后3h可见NSE和GFAP染色变化，且随着存活时间延长，脑皮质内挫伤处周围神经元逐步减少，而星形胶质细胞则逐渐增加，具有一定的时间规律性。为脑挫伤后早期存活时间的推断提供了新的方法。     

脑挫伤大鼠胶质细胞GFAP、S100的表达及其损伤时间的推断

目的观察大鼠实验性脑挫伤后胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和S100的表达,观察脑损伤后星形胶质细胞随脑损伤时间的变化规律,研究其在脑损伤及神经修复中的作用。方法建立脑挫伤模型,利用免疫组化染色(SP法)观察大鼠脑挫伤后GFAP、S100在伤后不同时间星形细胞中的表达。并应用图像分析技术对其作定量统计分析处理。结果(1)伤后1h时GFAP阳性表达开始增多,阳性物质表达随时间大致呈线性上升7d达最大值,然后阳性物质染色强度和面积呈下降趋势。(2)伤后12h组可见S100阳性表达活性增高,S100阳性细胞数目逐渐增多,5d时达高峰后显著下降,但仍高于对照组。结论脑挫伤后星形胶质细胞的表达水平的变化有一定时间规律性,在脑挫伤时间推断中及神经组织修复中有一定作用。     

大鼠脑挫伤后GFAP和iNOS表达与损伤时间关系的实验研究

目的　观察大鼠实验性脑挫伤后胶质纤维酸性蛋白 (GFAP)和诱导型—氧化氮合成酶 (iNOS)的表达及其时相性的关系 ,试图寻找法医学脑损伤时间的推断方法。方法　建立脑挫伤的动物模型 ,采用免疫组织化学技术 (SABC法 )观察大鼠脑挫伤后GFAP及iNOS在伤后不同时间的表达。染色结果用计算机彩色图像分析技术作定量统计分析处理。结果　 ( 1)伤后 3h时GFAP阳性表达细胞开始增多 ,1d和 5d组单个阳性细胞染色强度达峰值 ,但在 3d组相对邻近组却下降 ,呈现出一双峰波形 ,7d达最大值 ;阳性物质总面积自 3h时表达增多开始后一直增加 ,直到 7d时达高峰。 ( 2 )伤后 12h组可见iNOS活性增高 ,并随伤后存活时间的延长 ,iNOS阳性细胞数目 (或阳性物质总面积 )逐渐增多 ,单个细胞染色强度逐渐加深。伤后 1d至 3d组阳性物质总面积达到高峰 ,5d后开始下降 ,但 7d时仍维持较高水平 ;而单个细胞染色强度随伤后存活时间的延长而加深 ,于 5d时达高峰后显著下降 ,但高于起始水平。结论　脑挫伤后GFAP和iNOS在损伤局部的染色变化有一定的时间规律性 ,可以用于脑挫伤的时间推断。     

人脑挫伤周围早期星形胶质细胞反应 定性定量分析初步研究

目的探讨脑挫伤灶周围早期反应性肿胀和增生胶质细胞的生物学特性和法医学意义。方法应用常规HE染色、GFAP免疫组化染色和图像分析技术,对尸检人脑组织挫伤周围星形胶质细胞反应进行定性定量分析。结果脑挫伤周围星形胶质细胞在伤后很短时间内（小于5分钟）即可反应性肿胀和增生;随伤后经过时间延长,肿胀程度逐渐减弱;星形胶质细胞反应与脑挫伤的部位有一定关系。结论这种反应性星形胶质细胞有可能作为诊断轻度脑挫伤和判断脑挫伤早期损伤经过时间的指标。     

人脑挫伤周围早期星形胶质细胞反应定性定量分析初步研究

目的：探讨脑挫伤灶周围早期反应性肿胀和增生胶质细胞的生物学特性和法医学意义。方法：应用常规HE染色、GFAP免疫组织化染色和图像分析技术,对尸检人脑组织挫伤周围星形胶质细胞反应进行定性定量分析。结果：脑挫伤周围星形胶质细胞在伤后很短时间内（小于5分钟）即可反应性肿胀和增生;随伤后经过时间延长,肿瘤程度逐渐减弱;星形胶质细胞反应与脑挫伤的部位有一定关系。结论：这种反应性星形胶质细胞有可能作为诊断轻度脑挫伤和判断脑挫伤早期损伤经过时间的指标。     

人脑挫伤后细胞周期素D1表达的变化

目的研究CyclinD1在人不同部位脑挫伤组织中表达的变化及其与损伤时间的关系。方法88例脑挫伤标本按损伤后存活时间0.5,1,3,24h和3,7,14,30d分为8个实验组,另以6例非脑挫伤的脑作为对照组,应用CyclinD1免疫组织化学并结合图像分析技术观察CyclinD1的变化。结果脑挫伤后,挫伤灶中央CyclinD1阳性细胞几乎丧失,1h后挫伤灶周围CyclinD1阳性细胞开始增加,3h～30d之间各组挫伤灶周围免疫阳性反应的细胞增加显著,在3h～30d一直维持在较高水平;CyclinD1主要见于小胶质细胞和其它胶质细胞,少数神经元也呈阳性。结论人脑挫伤后,CyclinD1在多种脑细胞内表达,以胶质细胞表达明显,CyclinD1阳性细胞在伤后不久即显著增加,故可作为早期脑损伤的诊断指标。     

HIF-1α、IGF-1表达与脑挫伤时间的相关性

目的探讨大鼠脑挫伤后低氧诱导因子-1α(HIF-1α)和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)表达的变化规律。方法通过组织学和免疫组织化学法(SABC法)对正常及伤后不同时间HIF-1α、IGF-1蛋白的表达进行检测,并作统计学分析。结果正常对照组神经细胞偶见HIF-1α表达,IGF-1表达呈弱阳性。脑挫伤后HIF-1α和IGF-1的表达主要位于大脑皮质、脑干和海马的神经元细胞和神经胶质细胞中,并以神经胶质细胞为主。伤后2h挫伤区周围神经细胞可见HIF-1α蛋白阳性表达增加,24h达高峰,14d后恢复正常;伤后6hIGF-1蛋白阳性表达增加,3d达高峰,14d后恢复正常。各实验组与对照组比较有显著性差异(P<0.05)。结论脑损伤后HIF-1α、IGF-1蛋白的表达具有一定的时间规律性,可望用于法医病理学推断脑损伤时间。     

85例成人闭合性脑挫伤组织病理学研究

目的研究大脑及脑干脑挫伤后组织病理学变化及与损伤时间的关系,并比较大脑与脑干损伤之间有无差异。方法对85例闭合性颅脑损伤死亡的脑挫伤组织进行病理学GFAP、HSP70、NF200免疫组织化学染色。结果脑损伤早期出现的胞浆嗜酸性肿胀胶质细胞(ECSG)是脑损伤后一种早期应激性反应,挫伤部位淀粉样小体(CA)的增多及噬神经细胞现象也可在脑挫伤后早期形成,而脑干挫伤ECSG发生率高于大脑。中性粒细胞浸润、泡沫细胞及胶质瘢痕形成有一定时序性。结论ECSG在判断生前脑挫伤及推断脑挫伤时间中有重要的参考价值。在ECSG较多的部位,泡沫细胞及CA也较多,三者之间可能存在联系,并提出CA是脑挫伤后反应性产物之一,可用于推断脑损伤时间。     

大鼠脑挫伤后组织学及Bax/Bcl-2表达的研究

采用自制大鼠右顶叶局灶性脑挫伤模型,进行组织学和 Bax/Bcl－ 2的免疫组织化学法研究。结果发现 :伤后 12h～ 24h,挫伤灶周围神经细胞和星形胶质细胞形态学发生改变,白细胞附壁和游出;伤后 4d,挫伤灶周围出现大量的泡沫细胞和核大而深染的星形胶质细胞; 8～ 10d,挫伤灶处形成软化灶; 12～ 14d,挫伤灶愈合变成胶质细胞结节,或者变成囊状,可见大量的星型胶质细胞及新生毛细血管,可见含铁血黄素颗粒沉积。 Bax/Bcl－ 2表达水平与伤后经历时间有一定相关性。     

The expression of excitatory amino acid transporter 2 in traumatic brain injury

It is well recognized that glutamate is the major excitatory neurotransmitter, which is removed from the synaptic cleft by excitatory amino acid transporter 2 (EAAT2) located on the perisynaptic astrocytes and that neuronal death has been associated with an increased extracellular glutamate concentration. In this study, we have immunohistochemically demonstrated the expression of EAAT2 protein in the human brain after traumatic brain injury (TBI). The EAAT2 expression patterns can be divided into three types: continuous and highly extensive staining (E); continuous but sporadic staining (M); and sporadic pattern staining (S). In six of the nine short survival cases studied (1 h to 1 day), continuous and highly extensive staining for EAAT2 (E type) was observed in the ipsilateral cerebral cortex. On the other hand, we were able to demonstrate weak staining (S and M types) in 5 of the 7 long survival cases (≥1 day) and in 12 of the 14 very short survival cases (<1 h) studied. Similar findings were obtained in the contralateral cerebral cortex and also in the ipsilateral hippocampus. In addition, positive staining for glial fibrillary acidic protein was detected around the cerebral contusion, but the EAAT2-positive expression was not observed in the same region for all of the six short and long survival cases (≥1 h) after TBI. These findings clearly showed the differences in EAAT2 expression in the cerebral cortex according to the survival time and severity of cerebral contusion after TBI. Therefore, we emphasized that EAAT2 might play an important role in contributing to extracellular glutamate concentrations and secondary brain injury after TBI.     

The expression of excitatory amino acid transporter 2 in traumatic brain injury

It is well recognized that glutamate is the major excitatory neurotransmitter, which is removed from the synaptic cleft by excitatory amino acid transporter 2 (EAAT2) located on the perisynaptic astrocytes and that neuronal death has been associated with an increased extracellular glutamate concentration. In this study, we have immunohistochemically demonstrated the expression of EAAT2 protein in the human brain after traumatic brain injury (TBI). The EAAT2 expression patterns can be divided into three types: continuous and highly extensive staining (E); continuous but sporadic staining (M); and sporadic pattern staining (S). In six of the nine short survival cases studied (1 h to 1 day), continuous and highly extensive staining for EAAT2 (E type) was observed in the ipsilateral cerebral cortex. On the other hand, we were able to demonstrate weak staining (S and M types) in 5 of the 7 long survival cases (> or =1 day) and in 12 of the 14 very short survival cases (<1 h) studied. Similar findings were obtained in the contralateral cerebral cortex and also in the ipsilateral hippocampus. In addition, positive staining for glial fibrillary acidic protein was detected around the cerebral contusion, but the EAAT2-positive expression was not observed in the same region for all of the six short and long survival cases (> or =1 h) after TBI. These findings clearly showed the differences in EAAT2 expression in the cerebral cortex according to the survival time and severity of cerebral contusion after TBI. Therefore, we emphasized that EAAT2 might play an important role in contributing to extracellular glutamate concentrations and secondary brain injury after TBI.     

人脑挫伤后波形蛋白表达的免疫组化染色观察

目的观察人脑挫伤后波形蛋白（vimentin,Vim）的动态变化,探讨星形胶质细胞Vim表达变化与脑损伤时间的关系。方法42例闭合性脑损伤死亡者,根据伤后死亡时间分为6组（〈2h,〈24h,〈3d,〈7d,〈14d,≤30d）;取大脑挫伤灶进行HE和Vim免疫组织化学染色,对Vim染色阳性细胞面积进行图像分析。结果HE染色显示,脑挫伤后2h挫伤灶内脑组织挫碎、出血,5．5h挫伤灶周出现反应性星形胶质细胞,3d脑水肿明显,7d反应性星形胶质细胞明显增多,14d胶质结节形成,30d出现大量泡沫细胞,胶质瘢痕增多。Vim染色结果显示,脑挫伤后5．5hVim开始表达,少量Vim阳性细胞出现在挫伤灶周围,7d阳性反应性最强,14d逐渐下降,30d胶质瘢痕增多,Vim阳性表达又增强。Vim阳性细胞主要为反应性星形胶质细胞。结论Vim在反应性星形胶质细胞内表达呈现一定波动性,其表达部位在脑挫伤周围,Vim免疫组化染色结合图像分析技术可作为推断脑挫伤时间及部位的参考指标。     

87例大脑及脑干挫伤HSP70变化的研究

目的探讨人大脑及脑干挫伤后神经细胞HSP70变化与损伤时间的关系及大脑与脑干HSP70变化的差异。方法对87例闭合性颅脑损伤死亡脑挫伤组织进行病理学及HSP70免疫组织化学染色,结果进行图像分析。结果脑挫伤24h后.HSP70阳性神经细胞最多见,且免疫反应性最强,随后逐渐下降,14d组及30d组HSP70表达与对照组类似。脑挫伤部位可见较多HSP70阳性的淀粉样小体。图像分析显示大脑与脑干HSP70阳性细胞3个参数(A、IOD及AOD)之间呈高度显著正相关或显著正相关,由高至低排列为:A>IOD>AOD。结论神经细胞HSP70免疫组化染色结合图像分析技术作为推断脑挫伤经过时间的参考,大脑与脑干挫伤后神经细胞HSP70变化规律基本一致,但脑挫伤灶周围淀粉样小体形成的意义有待于进一步研究。     

大鼠脑挫伤后脑组织β-APP表达与损伤时间的关系

目的观察大鼠实验性脑挫伤后不同时间内脑组织β淀粉样前体蛋白（β-APP）表达的变化,探讨β-APP与脑损伤经过时间的关系。方法参照Feeney’s法建立大鼠脑挫伤模型,在伤后1h,4h,12h,48h,72h,7d,14d,运用免疫组化SABC法和Westernblot法检测β-APP的表达,以非损伤组做对照。结果β-APP出现于损伤后1h,4h开始增加至12h达到高峰,随后阳性反应细胞逐渐减少,7d后仍有少量表达但仍高于对照组,14d后表达基本恢复至接近对照组水平,各实验组与对照组比较有统计学意义（P〈0.05）。结论β-APP在脑挫伤后随时间的变化,其表达呈现先逐渐增加后又减少的一定规律性变化。     

大鼠脑外伤后大脑皮质脑红蛋白的表达

目的探讨脑外伤后大脑脑红蛋白（Ngb）的时空变化规律及其法医学意义。方法实验大鼠分为打击后15min、30min、1h、3h、6h、12h、1d、2d 8组,并设正常对照组。采用硬膜外局部打击方法复制SD大鼠外伤性局灶性脑挫伤模型,在各组预设时间点断颈处死,并按损伤区、打击周边缘区和非损伤区皮质分别取材,采用半定量反转录聚合酶链式反应（半定量RT-PCR）方法和图像分析技术观测脑外伤后Ngb mRNA表达的变化规律,并对所测数据进行统计学分析。结果大鼠脑外伤后脑损伤区Ngb mRNA表达在伤后15min开始下降,24h降至最低水平;打击周边损伤区NgbmRNA表达于伤后15min即可见表达增高,12h增高达峰值;非损伤区皮质Ngb mRNA表达强于正常皮质。结论 Ngb在脑损伤的急性阶段对神经细胞有保护作用。     

实验性脑挫伤后 Fos蛋白和 NGFR变化与损伤时间关系的研究

目的 检测分析不同损伤时间组实验大鼠脑挫伤灶周围神经细胞中 NGFR阳性染色强度变化与损伤后经过时间之间的关系,对其在脑挫伤时间推断中的作用作出评价。方法 运用免疫组织化学技术（ SABC法）,结合计算机彩色图像分析技术观察大鼠实验性脑挫伤后原癌基因 c－ fos的表达产物 Fos蛋白和神经生长因子受体（ NGFR）的染色变化。结果 （ 1）伤后 0.5h组在挫伤灶周围可见 Fos阳性染色细胞出现。伤后 3h组阳性表达数量和强度达峰值,且分布广泛。后表达逐渐降低。 1d后各组未见 Fos阳性染色强度增加的细胞。对照组染色为阴性。（ 2）伤后 1d组在挫伤灶周围可见少量 NGFR阳性染色细胞,以神经细胞表达为主。伤后 3d组,阳性细胞表达与 1d组相比有显著性增强 (P< 0.01), 数 量 和 着 色 强 度 达 到 高 峰 , 量 多 且 染 色 深 。 之 后 逐 渐 缓 慢 减 弱 。 对 照 组 染 色 为 阴 性 。 可 见 脑 挫 伤 后 Fos和 NGFR在 损 伤 局 部 的 阳 性 染 色 分 别 在 伤 后 早 期 及 随 后 较 晚 时 段 里 出 现 。 前 者 表 达 时 间 短 暂 , 而 后 者 则 持 续 时 间 较 长 , 但 都 有 一 定 的 规 律 性 。 结 论 Fos蛋 白 和 NGFR变 化 可 用 于 脑 挫 伤 后 不 同 时 段 的 损 伤 时 间 推 断 。     

大鼠脑挫伤后巢蛋白表达与脑挫伤经过时间的关系

目的观察大鼠脑挫伤后不同时间内巢蛋白(nestin)蛋白表达的变化,探讨其与脑损伤经过时间的关系。方法利用自由落体撞击大鼠脑挫伤模型,在脑挫伤后不同时间(0.5,6,12h和1,3,7,14,28d)观察nestin蛋白在伤侧皮质、海马齿状回及胼胝体表达情况。结果伤后0.5h伤侧皮质、海马齿状回及胼胝体nestin阳性细胞表达开始增强,7d达高峰,以后逐渐下降,28d伤侧皮质、海马齿状回恢复至正常组水平,伤侧胼胝体在伤后28d仍有弱表达。结论nestin免疫组化染色可以作为法医学推断早期脑损伤时间的指标之一;nestin可作为判断脑损伤是否存在及区分生前和死后脑损伤的标志。