弥漫性轴索损伤分子标记物的研究

Diffuse axonal injury (DAI) is one of the most important fatal brain injuries, which diagnosis criteria is not yet unified. At present, identifying the retraction balls (RBs) and immunohistochemistry staining of β-APP is frequently used in diagnosing DAI in forensic pathology. But both of the two hallmarks have defects and often cause false negative and positive results. Therefore, novel specific molecular biomarkers for DAI diagnosis are urgently required in forensic medicine. Based on previous studies, this project intends to study DAI biomarkers using both animal model as well as human specimens from autopsy cases. Firstly, immunohistochemistry will be carried using a serial of biomarkers including β-APP, Aβ, NF, MAP-tau, C-tau , α-II spectrin, FE65, tubulin, MBP，CD68，GFAP，Oligo2,μ-calpain and caspase-3 on DAI models established on rats. The results of different biomarkers will be analyzed and compared to determine the specific biomarkers for different period post-DAI. On the other hand, based on animal experiments, we will conduct immunohistochemistry on human specimens from autopsy cases which are collected in our department as well as those will be collected during this project. All the above biomarkers will be tested and evaluated to get suitable biomarkers for DAI forensic pathology diagnosis. The ultimate goal of the research is to modify current diagnosis standard for DAI by providing some specific biomarkers other than currently used RBs and β-APP, and use it in forensic pathology practice.

弥漫性轴索损伤（DAI）是一类重要的致死性脑损伤，其诊断标准尚不统一。轴索收缩球（RBs）及β-APP免疫染色是目前常用的DAI法医病理学诊断标记，但它们均存在一定缺陷，造成漏检及假阳性，因此寻找DAI不同时间段特异性分子标记物成为法医学亟待解决的课题。本课题在前期研究基础上，拟从两方面深入开展DAI分子标记物的研究：一方面，通过复制大鼠DAI模型，应用多种分子标记物（β-APP、Aβ、NF、MAP-tau、C-tau、α-II spectrin 、FE65、tubulin、MBP、CD68等），对DAI易发部位进行免疫组织化学检测，综合比较研究结果，确定DAI不同时间段特异性分子标记物。另一方面，在动物研究基础上，对本单位DAI尸检标本，进行分子标记物免疫组织化学研究，确定人DAI特异性分子标记物，补充、完善目前基于RBs及β-APP标记的法医病理学DAI的诊断标准，服务于法医实践。

弥漫性轴索损伤（DAI）是一类重要的致死性脑损伤，目前法医病理学检查仍然是DAI确诊的唯一手段，然而仅凭单一指标的免疫组化检查（如β-APP），用以诊断DAI及其伤后时间推断明显不足，因此寻找诊断创伤性轴索损伤(TDAI)的多种分子标记物，建立同时具备提示“创伤”及“轴索损伤”的联合使用指标，并根据分子标记物的表达变化判断伤后时间，是DAI研究中亟待解决的重点与难点课题之一。本课题致力于寻找DAI损伤后时间特异性分子标记物，补充、完善法医病理学DAI的诊断标准，服务于法医实践。首先，我们采用经典的Marmarous模型建立DAI大鼠模型，为确保后期实验的顺利开展，本研究利用传统DAI分子标记物免疫组织化学方法，结合Morris水迷宫实验验证大鼠DAI模型，筛选造模成功的脑组织进行后续实验。在前期造模成功的基础上，本课题组从两方面深入开展DAI分子标记物的研究：一方面，利用iTRAQ技术完成大鼠DAI急性期胼胝体各时间点(1h、3h、6h、12h、24h、48h及72h)差异蛋白的筛选，共筛选出包括PRPH、CSEN、Igκ light chain C等在内的19种共有差异蛋白，确定了能应用于诊断并损伤时间推断的潜在分子标记物。另一方面通过Western blot免疫印迹技术、免疫组织化学染色及免疫荧光染色验证了所选差异蛋白作为推断DAI损伤时间的生物分子标记物的可行性。