MALDI-TOF-MS对DAI大鼠脑干蛋白质组学的分析

目的应用基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization timeof-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)技术建立弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)诊断模型,筛选DAI相关蛋白或多肽,为寻找DAI的分子标志物提供理论基础。方法将15只雄性SD大鼠随机分为DAI组(n=10)和对照组(n=5),采用MALDI-TOF-MS技术对两组大鼠脑干组织的蛋白或多肽表达谱进行检测,运用Clin Pro Tools 2.2分析软件筛选出具有差异的分子峰,应用遗传算法建立诊断模型。结果筛选出有差异的分子峰61个(P0.05),其中DAI组有9个分子峰下调,52个分子峰上调。筛选出5个分子峰建立诊断模型,交叉验证的特异性为96.14%、敏感性为95.98%,盲法验证结果的特异性为73.33%、敏感性为70.00%。结论应用MALDI-TOF-MS技术不仅能够建立特异性和敏感性较高的DAI诊断模型,还可以筛选差异蛋白或多肽,为DAI的法医学鉴定奠定理论基础。     

MALDI-TOF-IMS分析DAI大鼠脑组织内差异蛋白的分布

目的基于基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱成像(matrix assisted laser desorption/ionizationtime of flight imaging mass spectrometry,MALDI-TOF-IMS)技术建立弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)大鼠脑组织内蛋白差异化表达的质谱成像方法。方法应用AutoflexⅢ MALDI-TOF质谱仪在质荷比1 000~20 000范围内对DAI组和对照组脑组织进行质谱扫描,利用Clin Pro Tool 2.2软件对两组数据进行统计学分析,挑选出存在表达差异的蛋白质分子进行质谱成像,观察不同质荷比的蛋白质分子在脑组织中的分布情况。结果质荷比为4 963、5 634、6 253、6 714及7 532的5个蛋白质分子在DAI大鼠脑组织内表达量存在差异。结论 MALDI-TOF-IMS可用于大鼠DAI后脑组织内差异蛋白的研究,初步建立了质谱成像技术检测DAI大鼠脑组织中差异蛋白分布的分析方法。     

大鼠DAI脑细胞凋亡与Phospho-Ser^727 Stat1表达的相关性

目的探讨Stat1是否参与弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury,DAI）后神经细胞凋亡的病理生理过程。方法应用自由落体撞击模型复制大鼠DAI模型,分为正常对照组、假手术组和打击后不同时间组（6、12、24、48、72h,5d和10d）。采用HE染色和镀银染色观察大鼠脑组织的病理改变,用流式细胞检测脑组织中脑细胞的凋亡率,RT-PCR法测定脑组织中bax和bcl-2的表达变化,免疫组织化学法测定脑组织中不同脑区727位丝氨酸磷酸化的信号转导与转录激活子1（Phospho-Ser727 Stat1）的表达情况。结果DAI后HE染色未见脑挫裂伤,镀银染色可见神经轴索扭曲肿胀,个别断端膨大形成轴缩球;损伤组脑细胞的凋亡率和脑组织中bax和bcl-2 cDNA扩增产物的比值24h达到最大值,随后下降;不同脑区Phospho-Ser727 Stat1表达升高,24h达峰后下降,至10d较对照组仍有显著差异;阳性细胞主要是神经元,在不同脑区也有一定量的神经胶质细胞阳性表达。脑组织中Phospho-Ser727 Stat1表达变化与bax和bcl-2的cDNA扩增产物比值的变化具有正相关性,相关系数r为0.921。结论大鼠DAI后Stat1的激活和损伤后脑细胞的凋亡有关,应与损伤后二次打击有关。     

全血和血斑蛋白质组学差异分析

目的 研究外周血形成干燥血斑后蛋白质水平的变化。方法 应用液相色谱-串联质谱法（LCMS/MS）和非标记定量（label-free quantification,LFQ）策略进行全血和血斑的蛋白质检测,分别采用R 4.2.1软件limma包和edgeR包筛选差异蛋白质,再进行生物学功能、信号通路和亚细胞定位分析。结果 全血和血斑中分别检测到623个和596个蛋白质,其中31个蛋白质的定量差异具有统计学意义,包括10个丰度在血斑中上调和21个丰度在血斑中下调的蛋白质。结论 全血和血斑中的蛋白质丰度高度相关,两者间蛋白质丰度的改变可能与细胞内源性蛋白和结构蛋白的变化相关。应用蛋白质组学技术可以辅助蛋白质生物标志物的筛选和鉴定,为法医学研究引入新型生物标志物。     

慢性乙醇中毒脑β-淀粉样前体蛋白与外伤性蛛网膜下腔出血死亡的关系

目的观察大鼠慢性乙醇中毒下脑组织轻微伤后β-淀粉样前体蛋白(β-amyloid precursor protein,β-APP)的表达,探讨乙醇中毒与外伤性蛛网膜下腔出血(traumatic subarachnoid haemorrhage,TSAH)死亡的相关性。方法雄性SD大鼠60只,随机分为灌水组、灌水打击组、灌酒组、灌酒打击组。灌酒组以食用酒连续灌胃4周,打击组予脑震荡打击,各组大鼠脑组织行HE、免疫组织化学染色,组织病理图像系统量化分析检测结果。结果灌水组脑无异常;灌水打击组全脑神经元轻度水样变性;灌酒组脑表面可见血管纹理,神经纤维排列稍疏松、间隙增大;灌酒打击组脑表面弥漫性淤血,脑干周围多见厚层斑片状TSAH,轴索不规则断裂。灌酒组额叶、海马、小脑、脑干β-APP IOD值高于灌水打击组及灌酒打击组。结论慢性乙醇中毒脑组织的耐受性明显下降,轻微损伤情况下即可引起致死性TSAH和神经病理学变化。     

大鼠百草枯中毒后体内的分布研究

目的建立生物检材中百草枯的超高效液相色谱-质谱联用检测方法,研究百草枯灌胃染毒致死的大鼠动物模型。方法大鼠以1/2 LD_(50)剂量灌胃染毒,分别于染毒后0.5h、2h、4h、8h、12h、24h、48h、72h处死解剖,采集心、肝、脾、肺、肾、脑、肌肉、膀胱和胃组织,UPLC-MS/MS法定量检测各组织中百草枯。结果试验中大鼠灌胃后,4h以内胃是主要分布器官,胃中含量最多,其他器官中含量相对较低。4h内除胃以外的脏器含量变化不大,4h后胃内百草枯含量有所下降,除胃以外的脏器含量均升高。各组织与脑组织比较具有显著性差异(P0.05)。结论百草枯在大鼠体内死后分布不均匀并且各组织含量随着时间变化有所改变。百草枯UPLC-MS/MS方法、口服染毒致死的动物模型、各组织分布规律可为甲百草枯中毒死亡案件提供检测依据。     

大鼠弥漫性轴索损伤后NGF表达

目的研究大鼠弥漫性轴索损伤后神经生长因子（NGF）表达的时间变化规律及意义。方法采用SD雄性大鼠复制弥漫性轴索损伤（DAI）模型,分别于伤后1、3、6、12、24、48h和3、7d取脑组织,应用免疫组织化学法对DAI后不同时间段大脑皮层、丘脑、小脑和海马部位NGF的表达变化进行观察并与正常组、假手术组对照。结果正常及假手术组大鼠大脑皮层、丘脑、小脑、海马均有少量NGF的表达。打击后1hNGF表达增强,12h达高峰,3d开始下降,7d降至正常。结论NGF参与弥漫性轴索损伤后的修复：NGF的时序性变化有望成为法医学脑损伤时间推断的客观指标。     

大鼠弥漫性轴索损伤后海马热休克蛋白质70mRNA表达

目的 研究大鼠弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)后大脑海马中热休克蛋白质(heat-shockproteins,HSP)70 mRNA的表达变化.方法 采用RT-PCR扩增,扩增产物用琼脂糖凝胶电泳检验,观察DAI后大鼠海马中HSP70 mRNA的表达变化.结果 损伤后4h,大鼠海马中...     

甲卡西酮对大鼠血浆代谢谱变化研究

目的 应用代谢组学技术研究腹腔注射甲卡西酮大鼠血浆代谢谱的变化,筛选出可用于甲卡西酮吸毒法医学鉴定的入体生物标志物.方法 SD大鼠随机分成低剂量甲卡西酮组(腹腔注射甲卡西酮溶液3mg/kg)、中剂量甲卡西酮组(腹腔注射甲卡西酮溶液12mg/kg)和对照组(腹腔注射等量生理盐水),注射3min后收集大鼠眼眶血,应用超高效...     

丁卡因急性中毒致死小鼠血清和组织的代谢组学变化

目的采用代谢组学方法研究丁卡因急性中毒致死小鼠血清和组织(肾、肝和心脏)中的代谢物变化,寻找潜在的生物标志物及其相关代谢通路,为丁卡因急性中毒的死亡原因鉴定及毒理机制研究提供新思路。方法 40只ICR小鼠被随机分为对照组和丁卡因急性中毒致死组,以腹腔注射丁卡因建立急性中毒致死模型,运用超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱联用(ultra-high performance liquid chroma-tography-electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry,UPLC-Orbitrap HRMS)获取小鼠血清和组织的代谢轮廓。利用多元变量统计主成分分析和正交偏最小二乘-判别分析,并结合t检验和差异倍数分析找出与丁卡因急性中毒致死相关的差异代谢物。结果与对照组相比,丁卡因急性中毒致死组小鼠血清和组织的代谢轮廓表现出明显的区分。血清中鉴定出11种差异代谢物,包括黄嘌呤、精胺、3-羟基丁胺等;肝组织中鉴定出25种差异代谢物,包括腺苷酸、腺苷、柠檬酸等;心脏中鉴定出12种差异代谢物,包括次黄嘌呤、鸟嘌呤、鸟苷酸等;肾组织中鉴定出4种差异代谢物,包括牛磺鹅去氧胆酸、11,12-环氧二十碳三烯酸、二甲基乙醇胺和吲哚。丁卡因急性中毒主要影响了嘌呤代谢,三羧酸循环,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢。结论丁卡因急性中毒致死小鼠血清和组织中的差异代谢物有望成为该死因的候选生物标志物,该结果可为丁卡因急性中毒的作用机制和死亡原因鉴定提供研究基础。     

The study on expression of NF-kappaB in experimental brain contusion in rats

OBJECTIVE: To investigate the expression of NF-kappaB in different post-traumatic intervals and severity of brain injury. METHODS: Fifty-four brain tissue samples of slight (n=24), moderate (n=24) brain injury, sham (n=3) and control (n=3) of rat were examined by immunohistochemical staining, westernblot and RT-PCR. RESULTS: Up-regulating of NF-kappaB expression was found in tissues from traumatic brain injury compared with controls in early 1 hour after TBI, and reached peak at 24h and 48h and disappeared after 7 days. The expression of NF-kappaB mRNA has association with contusion severity. CONCLUSION: NF-kappaB may benefit to the estimation of posttraumatic intervals of brain injury.     

实验性脑挫伤后caspase-3表达的免疫组织化学研究

目的 观察大鼠在不同程度及不同时间脑挫伤后caspase-3表达的变化。方法 对48例实验性脑挫伤大鼠的脑组织进行检验,同时以10例非脑挫伤的脑组织做对照。结果 伤后1h,caspase-3即有表达;24～48h达高峰,2周时仍有阳性细胞存在。阳性细胞多集中于挫伤区及周围带皮质和脑实质内海马区;不同程度脑挫伤组之间于伤后1h,12h,24h,72h,1周和2周caspase-3表达有差异。结论 不同程度脑损伤后caspase-3表达量不同;在脑损伤后caspase-3的表达有时间变化规律,对探讨脑挫伤后二次损害原因和研究脑挫伤程度有一定意义。     

Morphine and 6-acetylmorphine concentrations in blood, brain, spinal cord, bone marrow and bone after lethal acute or chronic diacetylmorphine administration to mice

The aim of this study was to evaluate postmortem incorporation of opiates in bone and bone marrow after diacetylmorphine (heroin) administration to mice. Mice were given acute (lethal dose of 300 mg/kg) or chronic (10 and 20 mg/kg/24 h for 20 days) intraperitoneal administration of diacetylmorphine. The two metabolites of diacetylmorphine, 6-acetylmorphine (6-AM) and morphine, were extracted from whole blood, brain, spinal cord, bone marrow and bone (after hydrolysis) using a liquid/liquid method. Quantification was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Results showed that after acute administration, opiates were present in all studied tissues. Morphine concentrations appeared to be higher than those of 6-AM in blood (52.4 microg/mL versus 27.7 microg/mL, n=12), bone marrow (87.8 ng/mg versus 8.9 ng/mg, n=6) and bone (0.85 ng/mg versus 0.43 ng/mg, n=6), but 6-AM concentrations were higher than those of morphine in brain (14.0 ng/mg versus 7.4 ng/mg, n=12) and spinal cord (27.8 ng/mg versus 20.8 ng/mg, n=12). No correlation was found for both compounds between blood concentrations and either brain, spinal cord, bone or bone marrow concentrations while a significant one was found between brain and spinal cord concentrations either for morphine (r=0.89, n=12, p<0.001) or 6-AM (r=0.93, n=12, p<0.001), the concentration being higher in spinal cord than in brain. When bones were stored for 2 months, only 6-AM remained in bone marrow but not in bone. After chronic administration, mice being sacrificed by cervical dislocation 24 h after the last injection, no opiate was detected in any studied tissues. Further studies are required, in particular in human bones, but these results seem to show that 6-AM could be detect in bone marrow several weeks after the death and could be an alternative tissue for forensic toxicologist to detect a fatal diacetylmorphine overdose, even if no correlation between blood and bone marrow was observed. On the other hand, neither bone tissue nor bone marrow will allow the confirmation of a chronic diacetylmorphine use.     

IL-1β和TNF-α在大鼠弥漫性轴索损伤中的作用

目的观察大鼠弥漫性轴索损伤后IL-1β和TNF-α蛋白表达的时序性变化,探讨其在大鼠弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury,DAI）中的作用。方法 55只健康雄性SD大鼠,随机分为正常对照组、手术对照组和DAI组,采用HE、Gless氏嗜银染色和免疫组织化学（SP法）观察不同时间（30min～7d）脑干组织病理学改变及IL-1β和TNF-α蛋白的表达情况。结果 HE染色显示DIA大鼠脑干组织结构疏松、水肿,Gless氏嗜银染色可见轴索肿胀、扭曲、收缩球形成等改变,证明弥漫性轴索损伤模型成功;IL-1β和TNF-α在正常对照组与假手术组大鼠脑干神经元内有低表达,而在DAI后30min～6h大鼠脑干神经元和小胶质细胞内表达迅速增加,于6h达高峰。结论大鼠弥漫性轴索损伤后IL-1β和TNF-α蛋白在脑干内表达的增加,与轴索继发性损伤有关。     

Preliminary Study on Diffuse Axonal Injury by Fourier Transform Infrared Spectroscopy Histopathology Imaging

The objective of this study was to evaluate the application of Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy for detecting diffuse axonal injury (DAI) in a mouse model. Brain tissues from DAI mouse model were prepared with H&E, silver, and β‐amyloid precursor protein (β–APP) immunohistochemistry stains and were also studied with FTIR. The infrared spectrum images showed high absorption of amide II in the subcortical white matter of the experimental mouse brain, while there was no obvious expression of amide II in the control mouse brain. The areas with high absorption of amide II were in the same distribution as the DAI region confirmed by the silver and β‐APP studies. The result suggests that high absorption of amide II correlates with axonal injury. The use of FTIR imaging allows the biochemical changes associated with DAI pathologies to be detected in the tissues, thus providing an important adjunct method to the current conventional pathological diagnostic techniques.     

大鼠弥散性轴索损伤后β-APP的表达

目的观察大鼠DAI损伤后β-APP表达和Gless神经纤维轴索染色在诊断DAI损伤及判断损伤时间的价值。方法按Marmarou法复制大鼠DAI损伤模型,脑组织常规取材后进行β-APP及Gless氏神经纤维轴索染色观察。结果β-APP及Gless氏染色法在大鼠DAI损伤后0.5h即可见神经轴索断裂、扭曲变形、增粗膨大,12h以后可见到轴索收缩球。二种方法均显示DAI损伤的病理形态学变化,伤后12h明显,1d达到高峰,3d后开始修复,10d后基本恢复正常。β-APP表达强度在实验组不同时间存在着明显的差异,即3h呈明显阳性表达,1d达到高峰,3d后逐渐减弱,10d基本恢复正常。结论β-APP免疫组织化学染色法及Gless氏神经纤维轴索染色法,对DAI的早期诊断具有重要应用价值,并能从病理形态学上反映DAI损伤的时序性。β-APP表达强度变化是推断早期DAI损伤时间的重要参考指标。