楊 輝,周遠(yuǎn)大,何海霞
(1.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院藥劑科,重慶 400016; 2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床藥理教研室,重慶 400016)
腦出血(intracerebral hemorrhage,ICH)的發(fā)病率、病死率、致殘率均較高,嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康和生命[1]。原發(fā)性腦出血時(shí),出血后血腫的占位效應(yīng)及分解產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致周?chē)X組織腦血流下降、繼發(fā)性腦水腫、顱內(nèi)壓增高等連鎖反應(yīng),使病情惡化。水蛭肽嵌合蛋白(TNHH)是采用基因工程技術(shù)構(gòu)建的雙功能嵌合蛋白,由重組中性粒細(xì)胞抑制因子(neutrophil inhibltory factor)、纖維蛋白的結(jié)合肽和水蛭素活性肽段嵌合,具有中性粒細(xì)胞抑制因子的功能和凝血酶的活性,由重慶富進(jìn)生物醫(yī)藥公司采用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)制備而成。TNHH對(duì)大鼠動(dòng)脈阻塞性腦缺血損傷有明顯的保護(hù)作用[2]。本試驗(yàn)采用TNHH對(duì)腦出血大鼠進(jìn)行治療,觀察腦出血后大鼠腦含水量、神經(jīng)功能損傷與髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)之間的關(guān)系以及TNHH治療的效果,探討其治療作用的可能機(jī)制。
動(dòng)物:健康合格清潔級(jí)SD大鼠96只,雄性,體重180~230 g,由重慶醫(yī)科大學(xué)試驗(yàn)動(dòng)物中心提供。
儀器:動(dòng)物立體定位儀(上海第二軍醫(yī)大學(xué));BP61型電子分析天平(德國(guó)Sartorius);VXH-3型微型漩渦混合器(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠);低溫醫(yī)用冰箱(日本SANYO);Uvimini-1240型紫外分光光度計(jì)(日本SHIMADZU);微量注射器(寧波市三愛(ài)儀器廠);紅外恒溫干燥箱(上海躍進(jìn)器械廠)。
主要試劑與藥品:注射用TNHH,由重慶富進(jìn)生物醫(yī)藥公司提供,系凍干制劑,規(guī)格為 3 mg/支,純度大于 95%,批號(hào)為20050401;部分凝血活酶活性時(shí)間(APTT)試劑盒,購(gòu)自上海太陽(yáng)生物技術(shù)公司;MPO測(cè)定試劑盒,購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
1.2.1 動(dòng)物分組與給藥
將96只大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組(A組)、腦出血模型組(B組)、TNHH組(C組),每組32只,A組只進(jìn)針不注血。A組和B組靜脈注射等容量生理鹽水,C組靜脈注射TNHH 2 mg/kg。分別于造模前30 min及造模后每12 h給藥1次,于6,24,72,168 h時(shí)分別用Longa標(biāo)準(zhǔn)[3]測(cè)定神經(jīng)功能缺損。各組大鼠在處死前進(jìn)行神經(jīng)功能缺損評(píng)分,0級(jí)為無(wú)體征,記0分;Ⅰ級(jí)為動(dòng)物不能完全伸直其前肢,記1分;Ⅱ級(jí)為動(dòng)物一側(cè)肢體癱瘓,有追尾現(xiàn)象,記2分;Ⅲ級(jí)為動(dòng)物不能站立、打滾,記3分;Ⅳ級(jí)為無(wú)自發(fā)性活動(dòng),有意識(shí)障礙,記4分。評(píng)分在1~4分之間且取腦時(shí)可見(jiàn)腦內(nèi)血腫形成的大鼠入選實(shí)驗(yàn)組,表明腦出血模型制作成功。
1.2.2 模型制備
參照改良的自體尾動(dòng)脈血兩次注血法制作腦出血模型[4]。術(shù)后用醫(yī)用骨蠟封閉骨孔,縫合頭部皮膚,整個(gè)過(guò)程采用無(wú)菌操作。大鼠清醒后無(wú)偏癱體征(Longa評(píng)分)或血液沿針道反流者棄用。A組操作與制作模型步驟相同,但不注血。
1.2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
腦含水量(干濕重法):各時(shí)間點(diǎn)每組動(dòng)物處死后迅速取出全腦,置冰臺(tái)上,去除小腦和腦干。從進(jìn)針點(diǎn)將大腦冠狀位切成前后兩部分,前部腦組織留做HE染色,后部腦組織再?gòu)氖笭羁p切開(kāi)成左右兩半,分別稱(chēng)其濕重后,置100℃恒溫干燥箱24 h后稱(chēng)其干重。腦含水量(%)=(濕重-干重)/濕重×100%。
MPO:各組大鼠分別于不同時(shí)相點(diǎn)斷頭取腦,用4℃的冰鹽水沖洗干凈腦表面的血液,后用濾紙吸干凈,以進(jìn)針點(diǎn)作冠狀切面,取血腫周?chē)迈r腦組織200 mg,按照1∶9的比例加入磷酸鹽緩沖液(PBS),冰浴下勻漿,4℃ 條件下3 000 r/min離心15 min后,取上清液,即為待檢樣品。測(cè)定MPO活性,具體操作按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。
APTT:在不同時(shí)相點(diǎn)Longa評(píng)分后,經(jīng)頸動(dòng)脈取血1.8 mL,迅速加入盛有0.2 mL的0.109 mol/L枸櫞酸鈉抗凝液的硅化玻璃管中,輕輕顛倒混勻,3 000 r/min離心15 min,收集上層液體,測(cè)定APTT,以判斷TNHH對(duì)凝血功能的影響。
HE染色:將腦水腫測(cè)量剩余的進(jìn)針點(diǎn)前部腦組織用甲醛固定后石蠟包埋,切取片厚5 mm,常規(guī)HE染色,觀察水腫細(xì)胞形態(tài)及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等情況。
1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,各組數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩兩比較用 t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
HE染色:光學(xué)顯微鏡下觀察,A組大鼠大腦各部分細(xì)胞排列整齊,形態(tài)結(jié)構(gòu)完整,基質(zhì)無(wú)水腫,無(wú)炎性細(xì)胞浸潤(rùn);B組血腫周?chē)窠?jīng)元數(shù)目明顯減少,排列紊亂,基質(zhì)水腫明顯,細(xì)胞形態(tài)不完整,有大量炎性細(xì)胞及肥大變形的膠質(zhì)細(xì)胞浸潤(rùn);C組與同時(shí)相點(diǎn)B組比較,血腫周?chē)[帶及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等均有不同程度的改善。
神經(jīng)功能缺損評(píng)分:結(jié)果見(jiàn)表1。B組大鼠神經(jīng)功能缺損在24 h時(shí)最明顯,各個(gè)時(shí)相點(diǎn)顯著高于A組;C組大鼠各個(gè)時(shí)相點(diǎn)神經(jīng)功能缺損均顯著低于B組,但仍高于A組。
腦含水量:結(jié)果見(jiàn)表1。B組大鼠腦含水量從6 h開(kāi)始逐漸增多,72 h達(dá)高峰,與A組大鼠相比有顯著性差異,168 h時(shí)差異則不顯著;C組大鼠從6~72 h腦含水量與B組相比均顯著下降,168 h時(shí)差異則不顯著(P>0.05),與A組比較無(wú)顯著性差異。
表1 各組大鼠不同時(shí)間觀察指標(biāo)比較(±s)
表1 各組大鼠不同時(shí)間觀察指標(biāo)比較(±s)
注:與 A 組比較,△P<0.05,▲P<0.01;與 B組比較,□P<0.05,■P<0.01。
時(shí)間(h)神經(jīng)功能缺損評(píng)分(分) 腦含水量(%) 腦勻漿MPO(MPO單位/g濕片) 血清APTT(s)A組B組B組C組C組A組B組C組A組B組C組6 24 72 168 A組 0 0 0 0 1.750±0.707 2.750±0.707 2.375±6.744 1.375±0.518 1.125±0.354□1.625±0.744■1.652±0.518□0.875±0.354□76.72±0.73■76.68±0.64■78.85±0.82■73.32±1.79 78.83±1.08▲79.78±1.30▲79.14±1.76▲77.72±2.02 77.57 ±0.85△□77.80±2.15△77.74±0.64△76.52±0.88 0.049±0.011□0.049±0.011■0.049±0.011■0.049±0.011 0.083±0.021△0.086±0.015▲0.089±0.007▲0.065±0.013 0.050±0.012□0.054±0.011■0.054±0.011■0.051±0.015 20.71±2.75□19.71±2.75■19.71±2.75■19.71±2.75 18.00±1.15△17.00±1.29▲16.29±1.51▲20.14±2.79 19.86±3.13 19.43±2.88 19.29±2.87□19.86±3.13
腦勻漿MPO:結(jié)果見(jiàn)表1。B組大鼠腦勻漿MPO從6 h開(kāi)始逐漸增多,72 h達(dá)高峰,與A組大鼠相比有顯著性差異,168 h時(shí)差異則不顯著;C組大鼠從6~72 h腦勻漿MPO與B組相比均顯著下降,168 h時(shí)差異則不顯著,與A組比較無(wú)顯著性差異。
血清APTT:結(jié)果見(jiàn)表1。B組大鼠血清APTT值從6 h開(kāi)始逐漸縮短,72 h時(shí)最明顯,與A組大鼠相比有顯著性差異,168 h時(shí)差異則不顯著;C組大鼠血清APTT測(cè)定僅在72 h時(shí)與B組相比有顯著性差異,其余各觀察時(shí)間點(diǎn)與B組、A相比差異均不顯著。
對(duì)于腦出血,目前臨床尚缺乏有效的防治手段,因此對(duì)出血性腦損傷的病理生理機(jī)制研究顯得尤為重要。本研究參照改良的自體尾動(dòng)脈血兩次注血法制作腦出血模型[4],術(shù)后腦出血模型組大鼠均出現(xiàn)神經(jīng)功能缺損體征,腦含水量明顯增加,表明大鼠腦出血模型是成功的。
既往研究表明[5],出血后腦損傷有多種機(jī)制,如凝血酶的毒性、血腫周?chē)[帶及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、血腫分解產(chǎn)物、繼發(fā)性顱內(nèi)高壓等,其中前兩者尤為重要。凝血酶作為一種細(xì)胞外信號(hào)分子,介導(dǎo)神經(jīng)毒性作用是通過(guò)其受體實(shí)現(xiàn)的[6]。急性腦出血后血液凝固過(guò)程中可釋放大量凝血酶,直接滲透或緩慢釋放到組織間隙,作用于局部神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元和血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上凝血酶受體,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),誘導(dǎo)多種炎性細(xì)胞因子的表達(dá),而這些炎性細(xì)胞因子促進(jìn)白細(xì)胞黏附于血管內(nèi)皮細(xì)胞或神經(jīng)細(xì)胞,從而加重炎性損傷。
中性粒細(xì)胞抑制因子可減少血腫周?chē)[帶中性粒細(xì)胞的積聚、滲出,減輕中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的炎性反應(yīng)和減少微血栓的形成,防止液體從血腦屏障滲出,從而有效減輕腦水腫,減輕神經(jīng)功能的損害[7]。水蛭素是凝血酶特異抑制劑,可直接減輕凝血酶的神經(jīng)毒性。本研究顯示,TNHH可明顯改善腦出血大鼠神經(jīng)功能缺損體征,減輕腦出血后腦含水量和病理?yè)p害,降低急性腦出血后血腫周?chē)M織白細(xì)胞特征性成分MPO的活性,與腦出血模型組相比有顯著性差異(P<0.01或 P<0.05)??梢?jiàn),TNHH能明顯減輕腦出血后腦水腫,值得進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
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