Browsing by Author "LU, Kwok-Tung"

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    以大鼠模式探討青少年期輕度腦創傷造成精神異常之機轉
    (2022) 楊士德; Yang, Shih-Te
    腦創傷 (traumatic brain injury, TBI) 為全球創傷導致死亡和殘疾的主要原因，研究顯示全世界每年約有5000至6000萬人受到腦創傷的影響，據統計其中輕度腦創傷 (mild traumatic brain injury, mTBI ) 約佔75至90%，且因診斷差異以及只有少部分的傷患會去醫院接受醫療，所以普遍認為其數目被低估，然而mTBI的研究文獻數量，約只佔TBI全數研究的八分之一。並且mTBI患者在創傷後常併發注意力缺失 (attention deficit)、記憶受損 (memory impairment)與情緒障礙 (emotional disorders)，如：憂鬱症(depression disorder) 、焦慮症 (anxiety disorder)，與嚴重腦創傷相比，輕度腦創傷反而更容易引起焦慮症與憂鬱症，並且有報導指出在創傷恢復的五至十年後，還是可以觀察到認知(cognitive)以及情緒上(emotional)的影響。人類腦部灰質發育於七歲達到高峰，並透過生活經驗進行突觸修飾(synaptic modification)直至青少年期 (juvenile stage)，然而部分腦區如：前額葉皮質(prefrontal cortex)、海馬體(hippocampus)和杏仁核(amygdala) 的突觸修飾甚至可持續至成年，而這些腦區均與憂鬱症和焦慮症有高度相關，足見青少年期的不良經驗，為成年期是否產生情緒障礙的關鍵因素。本研究利用動物模式，探討青少年期輕度腦創傷處理後 (juvenile mild TBI treatment, mTBI-J) 導致成年期情感異常之病理變化及神經機轉。研究中探討輕度腦創傷所產生的精神異常現象，主要針對憂鬱症以及焦慮症進行研究設計，探討腦創傷程度、行為變化、分子機轉之影響。研究由四個面向進行分析，實驗結果顯示，(一) 青少年期大鼠 (六週齡) 接受於mTBI-J 後24小時，使用氯化四唑染色 (triphenyl tetrazolium chloride stain, TTC stain) 與蘇木素-伊紅染色 (hematoxylin and eosin stain, HE stain) 觀察腦創傷程度，和控制組相比，mTBI-J組未發現明顯腦損傷，但有輕微腦水腫 (brain edema)。(二) 青少年期接受 mTBI-J 處理的大鼠，於成年後 (九週齡) 自發性運動行為偵測 (locomotor activity test, LAT) 之結果顯示自發性運動和運動功能相對於控制組並沒有明顯改變；類憂鬱行為明顯增加，糖水之攝取量 (amount of sucrose intake) 明顯較低，且不掙扎時間百分比 (percent time of immobility) 明顯變少；類焦慮行為相對於控制組沒有明顯變化，在恐懼所促進的驚跳反應(fear-potentiated startle, FPS) 結果顯示，mTBI-J組的基礎驚跳反應 (basal startle) 明顯增加，但促進的驚跳反應百分比 (percent potentiated startle) 則無顯著變化，合併開放空間實驗 (open field test, OFT) 觀察進出中央次數與高架十字迷宮(elevated plus maze, EPM) 觀察開放臂與封閉臂的停留時間，推估mTBI-J組的類焦慮行為無明顯改變，但在聲音誘發的驚跳反應 (acoustic startle response, ASR)顯著增加，代表 mTBI-J 的處理會增加基礎驚跳值。(三) qPCR 結果顯示，背側海馬迴 (dorsal hippocampus, dHip) 與、腹側海馬迴 (ventral hippocampus, vHip) 中腦源性神經生長因子 (brain-derived neurotrophic factor , BDNF) 表現量下降，但其受體 (tropomyosin receptor kinase B, TrkB) 的表現量卻沒有明顯變化。西方墨點結果顯示，vHip的TrkB表現量下降，此結果與先前觀察到的mTBI-J組類憂鬱行為增加相互契合，然dHip的TrkB 和BDNF表現量並無顯著差異，顯示 mTBI-J 的處理影響到腹側海馬迴的功能。此外杏仁核處磷酸化ERK2 (phosphorylated-extracellular signal-regulated kinase 2, P-ERK2) 之表現明顯下降，電生理結果顯示，杏仁核中高頻刺激誘導長期增強作用(high frequency stimulation induced long-term potentiation, HFS-LTP)明顯增強，而海馬迴中HFS-LTP無顯著變化。此結果與先前觀察到的基礎驚跳值增加，與ERK2的磷酸化改變，進而影響到杏仁核的神經神經傳遞功能之假設相互契合。 (四) 進行機轉驗證：透過投與TrkB之促進劑7,8-二羥基黃酮 (7,8-DHF)，發現可以改善mTBI-J組的類憂鬱行為。本研究之結果顯示mTBI-J處理雖然沒有造成明顯運動功能與組織學損傷，卻會增加成年期的類憂鬱與基礎驚跳值上升，在mTBI-J所引起的類憂鬱行為中，腹側海馬迴的 BDNF 表現量在其中扮演關鍵腳色。而mTBI-J所引起的基礎驚跳值上升則影響到杏仁核的突觸傳遞，可嘗試使用降低神經興奮性藥物進行改善，可以提供相關治療藥物的開發提供所需的方向及基礎。