Selective vulnerability of the cerebral vasculature to blast injury in a rat model of mild traumatic brain injury

doi:10.1186/2051-5960-2-67

.2014年6月17日2:67。

doi:10.1186/2051-5960-2-67。

轻度创伤性脑损伤大鼠模型中脑血管系统对爆炸性损伤的选择性脆弱性

米盖尔·加马·索萨¹, 丽塔·德·加斯佩里, 皮尔斯·詹森, 弗兰克·J·尤克, 帕梅拉·阿纳佐多, 保罗·普里科普, 亚历杭德罗·保利诺, 布里吉特·维辛斯基, 迈克尔·肖内斯, 埃里克·莫德林·杰罗尼莫, Aaron A大厅, 达拉·迪克斯坦, 理查德·麦卡伦, 米库拉斯·查夫科, 帕特里克·R·霍夫, 斯蒂芬·塔赫勒, Gregory长者

附属机构

采购管理信息： 24938728
PMCID公司：项目经理4229875
内政部： 10.1186/2051-5960-2-67

轻度创伤性脑损伤大鼠模型脑血管对冲击伤的选择性易损性

米盖尔·加马·索萨等。神经病理学学报. 2014.

.2014年6月17日2:67。

doi:10.1186/2051-5960-2-67。

作者

米盖尔·加马·索萨¹, 丽塔·德·加斯佩里, 皮尔斯·詹森, 弗兰克·J·尤克, 帕梅拉·阿纳佐多, 保罗·普里科普, 亚历杭德罗·保利诺, 布里吉特·维辛斯基, 迈克尔·肖内斯, 埃里克·莫德林·杰罗尼莫, 亚伦·A·霍尔, 达拉·迪克斯坦, 理查德·麦卡伦, 米库拉斯·查夫科, 帕特里克·R·霍夫, 斯蒂芬·塔赫勒, Gregory长者

附属

¹美国纽约州布朗克斯市金桥西路130号彼得斯退伍军人事务部医疗中心James J医学研究总署。miguel.gama-sosa@mssm.edu。

采购管理信息： 24938728
PMCID公司：项目经理4229875
内政部： 10.1186/2051-5960-2-67

摘要

背景：爆炸相关创伤性脑损伤（TBI）是伊拉克和阿富汗军事行动中常见的受伤原因。初级冲击波如何影响大脑尚不清楚。本研究的目的是研究冲击波暴露是否影响啮齿动物模型的脑血管系统。我们分析了暴露于一次或多次（三次）74.5 kPa冲击波的大鼠大脑，这种条件模拟轻度TBI。暴露24小时或6至10个月后处死大鼠。通过光学显微镜、免疫组织化学和电子显微镜检查爆炸诱导的脑血管病理。

结果：我们描述了损伤后24小时急性出现的选择性血管病理。血管病理学发现于局灶性剪切相关损伤的边缘，如我们之前所示，这些损伤通常遵循穿透皮层血管的模式。然而，微血管的变化超出了这种病变的边缘。电子显微镜显示，在大脑中具有正常神经膜的区域发现了微血管病变。这种最初的损伤导致微血管的慢性变化，在最初的冲击波暴露数月后，这种变化仍然很明显。

结论：这些研究表明，血管病理学可能是诱导慢性爆炸相关损伤的中心机制。

PubMed免责声明

数字

图1
**爆炸引起的脑部剪切损伤。**在接受3×74.5 kPa冲击波照射10个月后，处死一只大鼠的H&E染色切片。面板A类,B类和D类来自相隔500μm的连续切片。面板A类显示岛叶无核皮质浅层皮质的正常连续性中断（箭头所示）。显示基底外侧核（BLA）和中央杏仁核（CA）。面板内B类，病变中包含的组织（箭头）似乎已被撕脱和移位。面板D类和E类显示两个病灶。其中一个似乎是沿着皮质类固醇动脉的一个分支走的（白色箭头）。还有一个出血区域（黑色箭头），在面板的高倍显示E类.面板中的插件E类显示出血本身的高倍图像。多形核白细胞由箭头表示。控制动物的部分显示在面板中C类和F类.比例尺：200μmA类,C类和D类; 100微米B类和F类; 50微米E类.面板中插入的比例尺E类：10微米。

图2
**爆炸暴露10个月后，爆炸导致脑室内和脑内出血。**在接受3×74.5 kPa冲击波照射后10个月处死大鼠的H&E染色切片。面板A类显示可能起源于脉络丛的伞部附近的脑室出血（箭头所示）。面板B类显示了来自对照动物的匹配部分。面板C类和D类显示第三脑室出血（箭头）**（C）**靠近室周核**（D）**来自另外两只暴露在爆炸中的大鼠。比例尺：200μmA类-B类; 100微米C类-D类.

图3
**剪切相关损伤边缘的爆炸诱导血管病理学。**一只接受3×74.5 kPa冲击波照射的大鼠的初级视皮层切片，在最后一次照射10个月后被处死。切片进行IV型胶原（绿色）和GFAP（红色）免疫染色。细胞核用DAPI（蓝色）染色，切片用共焦显微镜成像。面板B类显示了面板中箭头指示的容器的高倍图像A类.面板D类显示面板中区域的高倍图像C类箭头所示。面板中的星号表示皮质撕裂的位置A类和C类注意面板中血管（可能是小动脉）的扭曲B类.面板内D类胶质增生时出现胶原残留。面板E类显示同一动物在远离病变直接边界处出现的正常血管。面板F类显示了来自对照动物的正常血管。比例尺：200μmA类和C类; 20微米B类,D类,E类和F类.

图4
**冲击波在剪切相关损伤的边缘诱导血管凋亡。**面板A类显示了一只接受3×74.5 kPa冲击波照射并在最后一次照射24小时后处死的大鼠大脑海马血管的图像。切片标记TUNEL（绿色），免疫染色α-平滑肌肌动蛋白（红色）。细胞核用DAPI（蓝色）染色，切片用共焦显微镜成像。三个TUNEL标记的细胞用星号表示。面板B类显示了来自对照动物的血管。对照组中没有明显的TUNEL标记细胞。比例尺：10μm。

图5
**爆炸暴露动物微血管细胞外基质中的层粘连蛋白发生改变。**对照大鼠视皮层层粘连蛋白免疫染色**（A）**或胃蛋白酶预处理**（B）**注意胃蛋白酶预处理后广泛的层粘连蛋白免疫染色。显示在面板中C类是大鼠视觉皮层的一部分，大鼠接受了3×74.5 kPa的冲击波照射，并在最后一次冲击波照射10个月后被处死。在没有胃蛋白酶预处理的情况下，对切片进行了层粘连蛋白免疫染色。可见局灶性病变（星号）。注意免疫染色的血管靠近（箭头）和远离（箭头）病变。比例尺：400μm。

图6
**爆炸暴露动物微血管IV型胶原免疫染色改变。**接受3×74.5 kPa冲击波照射并在最后一次冲击波照射10个月后实施安乐死的大鼠视皮层局部病变的不同放大倍数。切片未经胃蛋白酶预处理进行IV型胶原免疫染色**（A、C）**.细胞核用DAPI染色**（B、D）**星号表示局灶性皮质损伤的部位。注意广泛的IV型胶原免疫染色从病变处延伸。比例尺：750μmA类-B类; 400微米C类-D类.

图7
**冲击波诱导的局灶性皮质损伤旁IV型胶原免疫染色异常的横向和头尾侧延伸。**连续切片的IV型胶原免疫染色**（A-F）**在图中所示的局灶性皮质损伤周围间隔1200μm5和6.损伤由面板中的箭头指示B类,C类和D类注意Ⅳ型胶原免疫染色改变的广泛外侧和吻-尾区。比例尺：750μm。

图8
**未经胃蛋白酶治疗的对照脑中缺乏IV型胶原免疫染色。**对照脑的一组连续切片上的IV型胶原免疫染色与图中爆炸暴露动物的切片平行7.注意大脑中缺少IV型胶原免疫染色。比例尺：750μm。

图9
**非爆炸暴露成年大鼠脑内的正常微血管。**未暴露于爆炸超压损伤的对照大鼠正常脑微血管的横截面示例**（A-D）**或纵向**（E）**注意圆形管腔、完整的内皮细胞和光滑的血管壁。内皮细胞核由面板中的星号表示A类.神经元核（N）标记在面板中A类和D类.比例尺：6μmA类-D类; 15微米E类.

**图10**
**冲击波照射后微血管的光改变。**对照微血管的横截面**（A）**具有一般的超微结构形态。图中还显示了接受任何一种药物的动物的微血管**（B）**或三个**（C）**74.5 kPa爆炸暴露，24小时后处死。注意正常血管的圆形管腔**（A）**相比之下，如图所示的微血管中的管腔圆形度已经消失B类和C类内皮细胞核标有星号。星形细胞过程（A）如图所示A类和C类.面板内B类和C类，内皮细胞核完整，尽管微血管壁（图中箭头所示B类和C类)电子密度异常高。周围的神经膜在其他方面似乎正常。比例尺：2μm。

**图11**
**爆炸暴露的大脑中的微血管狭窄。**暴露于任一种微血管的动物的微血管纵切面**（A、B）**或三个**（C，D）**74.5 kPa爆炸，24小时后处死。血管管腔狭窄处的狭窄用箭头表示。面板上显示了附近神经元的树突（D）A类.面板**Ci公司**显示了显示微血管狭窄的区域（方框**Ci公司**). 高倍图像显示，微血管的管腔被无定形材料堵塞，相反的内皮细胞壁似乎融合了**（Cii）**.面板D类显示非晶材料完全阻塞管腔。面板中的装箱区域**Di公司**在面板中显示为高功率迪伊注意，尽管狭窄部位的微血管结构遭到破坏，但周围的神经膜似乎正常。面板E类和F类图示来自非爆炸暴露对照脑的纵向切割微血管。比例尺1μmA类-B类; 1.2微米**Ci公司**; 0.2微米**Cii公司**; 2.5微米**Di公司**; 0.5微米迪伊; 3.5微米E类-F类.

**图12**
**爆炸引起的脑微血管退行性改变。**在面板中A类-D类一只接受了74.5千帕单次冲击波照射的动物在24小时后被处死，脑微血管被显示出来。面板E类和F类图示了来自未暴露于冲击波的对照的纵向切割的脑微血管。面板中的所有微血管A类-D类失去了管腔圆形，微血管壁不规则。面板内A类，在血管内腔中可以看到一个变形的内皮细胞核（星号）。面板内D类图中显示了血管周围细胞的细胞核（箭头所示）发生退行性变化。尽管微血管被破坏，但周围的神经膜似乎完好无损。比例尺：1μmA类-D类; 3.5微米E类-F类.

**图13**
**爆炸暴露微血管的晚期退行性改变。**面板A类-C类显示一只接受三次74.5 kPa冲击波照射并于24小时后处死的动物的脑微血管。面板上显示了来自非爆炸暴露对照大脑的纵向切割微血管E类和F类爆炸暴露的微血管管腔不规则。此外，面板中的星号表示血管周围细胞的退行性改变A类和C类.面板内C类管腔内可见血管壁异常隆起（箭头所示）。尽管微血管结构发生了广泛的退行性改变，但周围的神经膜似乎正常。比例尺：3.5μmA类-B类和D类-E类; 1微米C类.

**图14**
**微血管爆裂暴露，伴有退行性改变。**显示了一只动物的微血管纵切面，该动物接受了一次74.5 kPa的冲击波照射，并在24小时后采集。面板上的星号表示内皮细胞核移位到血管腔内A类和B类在微血管的另一端，平滑肌（SM）层被破坏。微血管管腔也不规则。比例尺：1.5μmA类; 3微米B类,C类.

**图15**
**微血管闭塞和变性。**面板A类-D类显示了接受3×74.5kPa冲击暴露并在24小时后灌注的动物的脑微血管。注意由于异质非晶材料的积累导致的管腔闭塞**（A-D）**.面板C类和D类显示微血管残余物的不同放大倍数，并伴有广泛的退化变化。面板中星号指示的明显管腔D类是唯一暗示血管结构的建筑特征。内皮细胞和血管周围细胞的结构在其他方面是无法识别的。尽管微血管发生了广泛的退行性改变，但周围的神经膜似乎正常。面板E类和F类图示来自非爆炸暴露对照脑的纵向切割微血管。比例尺：0.9μmA类-C类和E类-F类; 0.5微米D类.

**图16**
**冲击波暴露后的慢性微血管病变。**电子显微照片**（A、B、C）**取自同一皮质微血管的连续切片。切片取自一只大鼠的额叶皮层，该大鼠接受了三次74.5 kPa的冲击波暴露，并在最后一次暴露6个月后被处死。注意管腔中的无定形材料会产生近乎完全的闭塞（星号）。血管也会变窄（面板中的箭头C类). 血管周围的神经膜看起来正常。比例尺：5μm。

**图17**
**爆炸暴露后穿透皮质血管的慢性病理学。**一只接受三次74.5 kPa冲击波照射并在最后一次照射6个月后处死的大鼠额叶皮层穿透血管的横截面。注意箭头位置的中膜破裂，以及延伸至外膜的空泡区（箭头）。显示平滑肌（SM）细胞。周围的神经膜看起来正常。比例尺：10μm。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

爆炸超压会导致轻度创伤性脑损伤大鼠大脑中的剪切相关损伤。
Sosa MA、De Gasperi R、Paulino AJ、Pricop PE、Shaughness MC、Maudlin-Jeronimo E、Hall AA、Janssen WG、Yuk FJ、Dorr NP、Dickstein DL、McCarron RM、Chavko M、Hof PR、Ahlers ST、Elder GA。 Sosa MA等人。神经病理学学报。2013年8月14日；1:51. doi:10.1186/2051-5960-1-51。神经病理学学报。2013 采购管理信息：24252601 免费PMC文章。
爆炸暴露在轻度创伤性脑损伤大鼠模型中诱导创伤后应激障碍相关特征。
Elder GA、Dorr NP、De Gasperi R、Gama Sosa MA、Shaughness MC、Maudlin-Jeronimo E、Hall AA、McCarron RM、Ahlers ST。 Elder GA等人。神经创伤杂志。2012年11月1日；29（16）：2564-75。doi:10.1089/neu.2012.2510。Epub 2012年8月27日。神经创伤杂志。2012 采购管理信息：22780833 免费PMC文章。
低水平冲击波暴露可导致慢性血管重塑、血管周围星形细胞变性和血管相关神经炎症。
Gama Sosa MA、De Gasperi R、Pryor D、Perez Garcia GS、Perez GM、Abutarboush R、Kawoos U、Hogg S、Ache B、Janssen WG、Sowa A、Tetreault T、Cook DG、Tappan SJ、Gandy S、Hof PR、Ahlers ST、Elder GA。 Gama Sosa MA等人。神经病理学学报。2021年10月15日；9(1):167. doi:10.1186/s40478-021-01269-5。神经病理学学报。2021 采购管理信息：34654480 免费PMC文章。
爆炸相关的轻度创伤性脑损伤：损伤机制和对临床护理的影响。
长老GA，克里斯蒂安A。 Elder GA等人。《西奈山医学杂志》，2009年4月；76(2):111-8. doi:10.1002/msj.20098。《西奈山医学杂志》，2009年。采购管理信息：19306373 审查。
爆炸引起的轻度创伤性脑损伤。
Elder GA、Mitsis EM、Ahlers ST、Cristian A。 Elder GA等人。北美精神病学临床杂志，2010年12月；33(4):757-81. doi:10.1016/j.psc.2010.08.001。Epub 2010年10月15日。北美精神病学临床杂志，2010年。采购管理信息：21093677 审查。

查看所有类似文章

引用人

爆炸性神经创伤二十年：知识现状。
Sachdeva T，Ganpule SG公司。 Sachdeva T等人。神经创伤报告2024年3月14日；5(1):243-253. doi:10.1089/neur.2024.0001。eCollection 2024年。神经创伤报告2024。采购管理信息：38515548 免费PMC文章。
神经血管单位作为低水平爆炸性神经创伤的损伤位点。
Elder GA、Gama Sosa MA、De Gasperi R、Perez Garcia G、Perez-GM、Abutarboush R、Kawoos U、Zhu CW、Janssen WGM、Stone JR、Hof PR、Cook DG、Ahlers ST。 Elder GA等人。国际分子科学杂志。2024年1月17日；25(2):1150. doi:10.3390/ijms25021150。国际分子科学杂志。2024 采购管理信息：38256223 免费PMC文章。审查。
低强度户外冲击波暴露对小鼠神经血管单位超微结构的影响。
Li C、Chen S、Siedhoff HR、Grant D、Liu P、Balderrama A、Jackson M、Zuckerman A、Greenlief CM、Kobeissy F、Wang KW、DePalma RG、Cernak I、Cui J、Gu Z。李C等。神经病理学学报。2023年9月6日；11(1):144. doi:10.1186/s40478-023-01636-4。神经病理学学报。2023 采购管理信息：37674234 免费PMC文章。
慢性创伤性脑病脑血管密度和分支的三维评估。
Rosen G、Kirsch D、Horowitz S、Cherry JD、Nicks R、Kelley H、Uretsky M、Dell'Aquila K、Mathias R、Cormier KA、Kubilus CA、Mez J、Tripodis Y、Stein TD、Alvarez VE、Alosco ML、McKee AC、Huber BR。 Rosen G等人。神经病理学学报。2023年7月25日；11(1):123. doi:10.1186/s40478-023-01612-y。神经病理学学报。2023 采购管理信息：37491342 免费PMC文章。
轻度线粒体解偶联前体药物可减轻反复轻度冲击性脑损伤后的线粒体功能障碍。
Hubbard WB、Vekaria HJ、Velmurugan GV、Kalimon OJ、Prajapati P、Brown E、Geisler JG、Sullivan PG。 Hubbard WB等人。神经创伤杂志。2023年11月；40（21-22）：2396-2409。doi:10.1089/neu.2023.0102。Epub 2023年8月25日。神经创伤杂志。2023 采购管理信息：37476976 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Bochicchio GV、Lumpkins K、O'Connor J、Simard M、Schaub S、Conway A、Bochiccchio K、Scalea TM。平民创伤环境中的爆炸伤与外伤性脑损伤诊断延迟相关。2008年《美国外科杂志》；74(3):267–270.-公共医学
1. Jones E、Fear NT、Wessely S.Shell休克和轻度创伤性脑损伤：历史回顾。美国精神病学杂志。2007;164(11):1641–1645. doi:10.1176/appi.ajp.2007.07071180。-内政部-公共医学
1. Elder GA、Mitsis EM、Ahlers ST、Cristian A.Blast诱发的轻度创伤性脑损伤。北美精神病学临床杂志，2010年；33(4):757–781. doi:10.1016/j.psc.2010.08.001。-内政部-公共医学
1. Hoge CW、McGurk D、Thomas JL、Cox AL、Engel CC、Castro CA。从伊拉克回国的美国士兵的轻度脑外伤。《N Engl J Med.2008》；358(5):453–463. doi:10.1056/NEJMoa072972。-内政部-公共医学
1. DeKosky ST，Ikonovic MD，Gandy S.创伤性脑损伤：足球、战争和长期影响。《新英格兰医学杂志》，2010年；363:1293–1296. doi:10.1056/NEJMp1007051。-内政部-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

[1] Bochicchio GV、Lumpkins K、O'Connor J、Simard M、Schaub S、Conway A、Bochiccchio K、Scalea TM。平民创伤环境中的爆炸伤与外伤性脑损伤诊断延迟相关。2008年《美国外科杂志》；74(3):267–270.-公共医学

[2] Bochicchio GV、Lumpkins K、O'Connor J、Simard M、Schaub S、Conway A、Bochiccchio K、Scalea TM。平民创伤环境中的爆炸伤与外伤性脑损伤诊断延迟相关。2008年《美国外科杂志》；74(3):267–270.-公共医学

[3] Jones E、Fear NT、Wessely S.Shell休克和轻度创伤性脑损伤：历史回顾。美国精神病学杂志。2007;164(11):1641–1645. doi:10.1176/appi.ajp.2007.07071180。-内政部-公共医学

[4] Jones E、Fear NT、Wessely S.Shell休克和轻度创伤性脑损伤：历史回顾。美国精神病学杂志。2007;164(11):1641–1645. doi:10.1176/appi.ajp.2007.07071180。-内政部-公共医学

[5] Elder GA、Mitsis EM、Ahlers ST、Cristian A.Blast诱发的轻度创伤性脑损伤。北美精神病学临床杂志，2010年；33(4):757–781. doi:10.1016/j.psc.2010.08.001。-内政部-公共医学

[6] Elder GA、Mitsis EM、Ahlers ST、Cristian A.Blast诱发的轻度创伤性脑损伤。北美精神病学临床杂志，2010年；33(4):757–781. doi:10.1016/j.psc.2010.08.001。-内政部-公共医学

[7] Hoge CW、McGurk D、Thomas JL、Cox AL、Engel CC、Castro CA。从伊拉克回国的美国士兵的轻度脑外伤。《N Engl J Med.2008》；358(5):453–463. doi:10.1056/NEJMoa072972。-内政部-公共医学

[8] Hoge CW、McGurk D、Thomas JL、Cox AL、Engel CC、Castro CA。从伊拉克回国的美国士兵的轻度脑外伤。《N Engl J Med.2008》；358(5):453–463. doi:10.1056/NEJMoa072972。-内政部-公共医学

[9] DeKosky ST，Ikonovic MD，Gandy S.创伤性脑损伤：足球、战争和长期影响。《新英格兰医学杂志》，2010年；363:1293–1296. doi:10.1056/NEJMp1007051。-内政部-公共医学

[10] DeKosky ST，Ikonovic MD，Gandy S.创伤性脑损伤：足球、战争和长期影响。《新英格兰医学杂志》，2010年；363:1293–1296. doi:10.1056/NEJMp1007051。-内政部-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

轻度创伤性脑损伤大鼠模型中脑血管系统对爆炸性损伤的选择性脆弱性

附属

轻度创伤性脑损伤大鼠模型脑血管对冲击伤的选择性易损性

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

研究材料

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

研究材料