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苯巴比妥对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的神经保护作用及KCC2机制探究

一、引言

1.1研究背景与意义

1.1.1新生儿缺氧缺血性脑损伤的现状

新生儿缺氧缺血性脑损伤（Hypoxic-IschemicBrainDamage,HIBD）是指在围产期窒息而导致宝宝脑的缺氧缺血性损害，是导致婴儿死亡和残疾的主要原因之一，严重威胁着新生宝宝的生命，也是新生儿期后致残致病中最常见的病因之一。

全球范围内，HIBD的发病率居高不下。在我国，新生儿缺氧缺血性脑病的发生率为3‰-6‰，而发展中国家报道的发病率更是高达26‰。每年全球有超过1百万新生儿被诊断出患有缺氧缺血性脑损伤。HIBD不仅发病率高，其死亡率和致残率也不容小觑。其中15%-20％在新生儿期死亡，存活者中约20%-30％可能遗留不同程度的神经系统后遗症，如运动或者智力发育障碍、脑性瘫痪、癫痫、感觉障碍等。这些后遗症不仅给患儿自身带来极大的痛苦，也给家庭带来了沉重的精神和经济负担，同时也对社会公共卫生事业造成了巨大挑战。

1.1.2苯巴比妥的研究进展

苯巴比妥是一种长效巴比妥类抗惊厥药，在临床上具有广泛的应用。其主要作用机制包括增强γ-氨基丁酸（GABA）能抑制作用，通过与GABAA受体复合物中的特定亚基结合，延长GABA结合到受体的作用时间，增加GABA受体氯离子的通透性，从而增强GABA能介导的神经抑制，抑制惊厥活动；还能非竞争性阻断电压门控钠通道，抑制钠离子内流，降低神经元的兴奋性，减少兴奋性神经元的放电，进而抑制惊厥的发生和扩散；此外，它还能抑制钙离子内流，减少突触前神经元的钙离子依赖性神经递质释放，进一步降低神经元的兴奋性，抑制惊厥。同时，苯巴比妥具有抗癫痫源作用，可抑制惊厥灶的非正常同步放电，减少惊厥灶的扩散和蔓延，并通过抑制脑代谢，降低大脑耗氧量，保护脑组织免受惊厥损伤。

在新生儿惊厥的治疗中，苯巴比妥是首选药物之一。它能够快速有效地终止惊厥发作，对于持续性癫痫发作或阵挛性痉挛具有良好的治疗效果，也可用于预防新生儿癫痫的复发，减少惊厥持续时间和发作频率。除了治疗惊厥，苯巴比妥也被用于预防缺氧缺血性脑损伤。一些研究表明，苯巴比妥可能通过降低大脑代谢率、减少兴奋性神经递质的释放、减轻脑水肿等机制，对缺氧缺血性脑损伤发挥保护作用。然而，目前关于苯巴比妥对HIBD的保护作用及具体机制尚未完全明确，仍需进一步深入研究。

1.1.3KCC2在脑损伤中的作用

K?/Cl?共转运体2（KCC2）是一种调节离子平衡的重要蛋白质，在神经系统中发挥着关键作用。在正常生理状态下，KCC2通过向细胞外转运氯离子，维持脑细胞内氯离子浓度的低水平，使得神经元处于相对稳定的状态。当神经元受到抑制性神经递质GABA作用时，氯离子通道打开，由于细胞内氯离子浓度低，氯离子外流，导致神经元膜超极化，从而抑制神经元的兴奋性。

然而，当脑组织发生缺氧缺血性损伤时，KCC2在神经元膜上的表达量会下降。这一变化使得氯离子无法正常被转运到细胞外，细胞内氯离子浓度升高。此时，当GABA与受体结合后，氯离子反而会通过GABA(A)受体进入神经元，使神经元去极化，处于过度兴奋状态。神经元的过度兴奋会导致一系列不良后果，如能量消耗增加、兴奋性毒性物质释放增多等，进而加剧脑损伤进程。因此，KCC2表达的变化在缺氧缺血性脑损伤的发展过程中起着重要作用，调节KCC2的表达水平可能成为治疗HIBD的一个潜在靶点。深入研究KCC2在HIBD中的作用机制，对于寻找有效的治疗策略具有重要意义。

1.2研究目的与内容

1.2.1研究目的

本研究旨在深入探究苯巴比妥对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的保护作用，并明确其是否通过调节脑组织中KCC2的表达水平来发挥作用。通过对这一课题的研究，不仅有助于揭示苯巴比妥在治疗新生儿缺氧缺血性脑损伤中的潜在机制，还能为临床治疗提供新的理论依据和治疗靶点，具有重要的理论和实践意义。

1.2.2研究内容

动物实验分组：将72只新生大鼠随机分为假手术组、缺氧缺血性损伤组和苯巴比妥治疗组，每组24只。假手术组仅进行颈部血管分离等操作，但不结扎血管；缺氧缺血性损伤组进行缺氧缺血性脑损伤模型制备；苯巴比妥治疗组在制备模型后，给予苯巴比妥进行干预治疗。

模型制备：采用经典的新生大鼠缺氧缺血性脑损伤模型制备方法，即结扎一侧颈总动脉后，将大鼠置于缺氧环境中一定时间，以模拟新生儿缺氧缺血性脑损伤的病理过程。

行为学分析：在第7天时，使用Morris水迷宫测试对各组大鼠进行行为学分析，评估其学习和记忆能力。Morris水迷宫实验包括定位航行实验和空间探索实验，通过记录大鼠找到平台的潜