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研究目的:
外伤性癫痫是颅脑损伤后常见的严重并发症之一,颅脑损伤是临床医学及法医学上十分常见的损伤,而且随着社会发展其发生率逐年升高。颅脑外伤后癫痫的发生率随着损伤后研究的时间不同、研究人群的年龄和原发性损伤的严重程度差异而变化。目前,国内外对外伤性癫痫的研究尚不深入,其发病机制尚未阐明。外伤性癫痫的法医学鉴定是目前实际检案的难点,尤其是影像学上未见明显病灶的颅脑外伤后引发的癫痫,在法医学鉴定中经常引起争议。对法医学家而言,如何确定癫痫与外伤的关系、外伤究竟是诱发因素还是直接因素、颅脑外伤对癫痫的损伤参与度等仍然是需要深入研究的课题。研究外伤性癫痫的发病机制对以上问题的解决具有重要意义。
BDNF和GDNF可以对受损伤的神经元起正向的修复作用,参与神经突触重建过程,动物实验表明,注入BDNF、GDNF或者导入二者cDNA以增加其表达可以有效修复受损神经细胞,但目前对二者的突触重建研究,多集中在动物实验和外周神经损伤等方面,对癫痫病人,特别是外伤性癫痫病人标本的研究尚罕见报道。本实验拟在前人相关研究的基础上,用western blot和免疫组化的方法探索BDNF和GDNF在原发性癫痫和外伤性癫痫病人脑组织标本中的表达情况,并将其与正常脑组织中的表达情况进行对比,探讨其法医学意义,以期为阐明癫痫发病机制及为外伤性癫痫法医鉴定提供新的思路和实验基础。研究方法本实验分为三组,共收集75例脑皮质样本。其中脑外伤后癫痫灶皮质30例(外伤性癫痫实验组)、非脑外伤后癫痫灶皮质30例(非外伤性癫痫组),对应于各癫痫灶的部位收集失血性休克死亡者脑皮质共15例(对照组)。
实验研究方法如下:
第一,对所收集的皮质样本均进行HE染色,镜下观察各组标本的形态学改变。
第二,对各组样本进行脑源性神经生长因子、胶质细胞源性神营养因子免疫组化染色观察;采用图像分析系统对神经元形态、免疫组化指标进行量化指标测定。
第三,运用western blot技术量化脑源性神经生长因子、胶质细胞源性神营养因子在各组标本中的表达量,精确比较二者在外伤性癫痫组、非外伤性癫痫组和对照组中表达量的变化及差异。
研究结果:
1、HE染色结果
外伤性癫痫组和非外伤性癫痫组均存在神经细胞核固缩,神经轴突弯曲甚至呈螺旋状,胞体缩小变形,胞体周围有水肿造成的空隙,细胞内尼氏小体消失,胞浆变性、肿胀甚至呈空泡状,染色呈深伊红色,胶质细胞明显增生,并可见嗜神经细胞现象(坏死的神经细胞被增生的小胶质细胞围绕吞噬)及小胶质细胞结节。
对照组有部分神经细胞核固缩,深染,胞体缩小变形,部分细胞内尼氏小体消失,胞浆变性,染色呈深伊红色。
2、免疫组织化学染色
1)脑源性神经营养因子(BDNF)主要在外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组癫痫灶皮质的神经细胞胞浆中表达,对照组中微量表达;与对照组比较,外伤组癫痫组BDNF表达显著增高;与非外伤性癫痫组比较,外伤性癫痫组BDNF的表达增加有统计学意义。
2)胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)主要在外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组癫痫灶皮质的神经细胞胞浆中表达,对照组中微量表达;与对照组比较,外伤组癫痫组GDNF表达显著增高;与非外伤性癫痫组比较,外伤性癫痫组GDNF的表达有统计学意义。
3、western blot结果
1)脑源性神经营养因子(BDNF)在外伤性癫痫组和非外伤性癫痫组表达量增加,对照组微量表达,蛋白条带位于13.5KD处。
2)胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)在外伤性癫痫组和非外伤性癫痫组表达量增加,对照组微量表达,蛋白条带位于15KD处。
4、计算机图像分析和统计分析结果外伤性癫痫组BDNF表达的阳性指数是4.339±1.738,非外伤性癫痫组BDNF表达的阳性指数是0.5137±0.0076,对照组BDNF表达的阳性指数是0.056±0.0004,外伤性癫痫组与对照组t检验结果:t=11.307,P<0.05,有统计学意义;外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组t检验结果:t=5.652,P<0.05,有统计学意义。
外伤性癫痫组GDNF表达的阳性指数是1.8839±0.6279,非外伤性癫痫组GDNF表达的阳性指数是0.6071±0.0107,对照组GDNF表达的阳性指数是0.2532±0.0032,外伤性癫痫组与对照组t检验结果:t=7.1 104,P<0.05,有统计学意义;外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组t检验结果:t=5.5347,P<0.05,有统计学意义。
研究结论:
1、HE染色结果分析显示外伤性癫痫及非外伤性癫痫患者癫痫灶存在明显的形态学改变,例如神经元固缩、深染,胶质细胞增生等。
2、BDNF免疫组化染色及western blot检测显示,外伤性癫痫及非外伤性癫痫患者癫痫灶中表达量高于与对照组,与非外伤性癫痫组比较,外伤性癫痫组表达增高更加明显。
3、GDNF免疫组化染色及western blot检测显示,外伤性癫痫及非外伤性癫痫患者癫痫灶中表达量高于与对照组,与非外伤性癫痫组比较,外伤性癫痫组表达增高更加明显。