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脑出血引起细胞病变

Mr弘🔬36
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脑出血引起细胞病变

脑出血是所有卒中类型中最具破坏性的疾病之一,全球每年约1500万例卒中中有15%属于脑出血,而仅有60%的患者能在发病后一个月存活。即便幸存,大多数人仍面临长期的神经功能障碍。然而,与缺血性卒中相比,脑出血的基础研究明显不足,尤其是脑组织在急性期与慢性期的超微结构变化,长期以来缺乏系统性的描述。

本研究利用透射电子显微镜(TEM),在胶原酶诱导的小鼠脑出血模型中,连续观察了急性期(3天)、亚急性期(6天)与慢性期(28天)的脑组织变化。结果显示:

1.多种细胞死亡形式并存:坏死、铁死亡、自噬性细胞死亡在早期即大量出现;

2.轴突损伤贯穿整个病程:急性期可见明显的轴突变性,晚期出现脱髓鞘;

3.突触结构大量异常或消失,提示网络连接受损;

4.小胶质细胞与浸润性巨噬细胞吞噬红细胞与坏死神经元,有强烈炎症反应;

这些电镜下的细节揭示了脑出血后脑组织的损伤过程:不仅是出血本身,更是随后发生的铁毒性、炎症、细胞死亡、轴突断裂与突触丢失,共同导致脑出血的长期神经功能缺损。

在开始阐述脑出血所引起的病变之前,我们要了解正常脑组织内的超微结构。

(A、B) 可见神经元胞体结构,线粒体(m)、细胞核(n)和细胞质(c)形态正常。B 中的高倍图像显示更多细胞器,包括高尔基体(g)、溶酶体(l)和核糖体(r)。

(C) 健康的有髓轴突。轴突(a)被髓鞘紧密包裹,可见轴突内的线粒体(m)和神经丝。

(D) 显示一例小胶质细胞。红色箭头标示胞质内的暗色包涵体。 比例尺:(A、D)2 μm;(B、C)500 nm。

了解完正常脑内的超微结构之后,我们按照顺序先来看看脑神经细胞死亡的超微结构。

(A)Fluoro‑Jade C组织学染色显示在脑出血后第3天和第6天血肿周围区域可见变性神经元。虚线表示血肿边缘。N,取样轨迹;H,血肿。

(B) 坏死性神经元胞体(i–iii)在脑出血后第3天表现为核膜界限消失、线粒体增大以及染色质结构改变。

(C)脑出血后第3天神经元胞体中的自噬;自噬体以星号标示。插图显示自噬体的高倍图像。

(D) 神经元胞体和轴突在脑出血后第3天呈现铁死亡特征,可见缩小的线粒体(红色箭头)。

注:Fluoro‑Jade C(FJC)是一种专门用于标记“正在变性或已经死亡的神经元”的荧光染料。 它是神经系统损伤研究中最常用的变性神经元标记方法之一。

除此之外,我们还能看到轴突变性以及脱髓鞘的超微结构。

脑出血后3天的变性轴突。

(A、B) 轴突呈现严重的形态不均一性。红色箭头标示变性轴突。可见髓鞘及细胞器(包括自噬体,红色箭头)明显破坏。

(C、D) 在变性轴突中可见营养不良性神经突起(红色箭头),红色星号标示变性轴突。(D) 为高倍图像。 比例尺:(A、B、D)500 nm;(C)2 μm。r,红细胞;m,线粒体;a,轴突。

从血管中溢出的血液会被巨噬细胞以及小胶质细胞所吞噬,我们来看一下相关的超微结构。

脑出血后3天的小胶质细胞与单核来源巨噬细胞。

(A)通过红细胞(r)的存在可见脑组织内出血。

(B、C) 反应性吞噬型小胶质细胞(mi)正在吞噬红细胞(r)和坏死神经元(N)。

(D) 显示一条血管(V),其中可见白细胞,包括单核细胞(M)。红色箭头标示血管内皮细胞(i)。巨噬细胞(Ma)可见吞噬红细胞(r)(ii)及其他碎片(iii)。 比例尺:(A–C、Dii、iii)2 μm;(D)10 μm

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