韓 倩 張 山 喬玉敏 王春平 張志強(qiáng)
局麻藥所致的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)毒性驚厥為臨床上常見的并發(fā)癥,嚴(yán)重威脅著患者生命。大腦海馬是與驚厥的發(fā)生和發(fā)展關(guān)系最為密切的區(qū)域之一,也是多種神經(jīng)毒性和損傷最為敏感的區(qū)域之一[1]。全身靜脈麻醉藥異丙酚起效迅速,用藥安全,并能迅速控制驚厥,縮短驚厥發(fā)作的持續(xù)時間[2]。本研究應(yīng)用左旋布比卡因、羅哌卡因及布比卡因致大鼠中毒驚厥模型,觀察不同局麻藥引起驚厥及異丙酚處理后海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)、NO含量以及一氧化氮合酶(NOS)活性表達(dá)的差異,旨在比較異丙酚抑制這3種局麻藥所致驚厥的作用。
1.1 研究對象 清 潔級成年Wistar大鼠64只,雄性,平均體質(zhì)量(250±20)g,購自河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心。隨機(jī)均分為4組:對照組(C組)、左旋布比卡因組(L組)、羅哌卡因組(R組)及布比卡因組(B組),再按同源配對設(shè)計(jì)將每組再均分為實(shí)驗(yàn)(EG)組即C(EG)組、L(EG)組、R(EG)組以及B(EG)組;異丙酚處理(PG)組即C(PG)組、L(PG)組、R(PG)組以及B(PG)組,每組8只。
1.2 主要藥品與試劑 丙 泊酚注射液(進(jìn)口藥品注冊證號:H20070378,費(fèi)森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司,瑞典),0.75%鹽酸左旋布比卡因注射液(批號:H20020570,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司),0.75%鹽酸羅哌卡因注射液(進(jìn)口藥品注冊證號:H20020253,阿斯利康醫(yī)藥有限公司,瑞典);一抗KIT-9901、酶標(biāo)羊抗鼠/兔IgG聚合物(福州邁新生物科技有限公司),NO測定試劑盒和NOS測定試劑盒(南京建成生物工程研究所)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí) 驗(yàn)開始前1 d所有鼠尾靜脈放置24號套管針。L組、R組及B組的實(shí)驗(yàn)組分別經(jīng)尾靜脈泵入0.75%左旋布比卡因、0.75%羅哌卡因以及0.75%布比卡因,速度均為2 mg·kg-1·min-1,PG組在出現(xiàn)驚厥反應(yīng)后靜脈注射2 mg/kg異丙酚。EG組以3 mL/h的速度泵入生理鹽水。驚厥發(fā)生2 h后所有大鼠處死、取腦,一側(cè)的海馬CA1區(qū)組織采用即用型非生物素免疫組化法(eliVision plus)觀察c-fos每400倍視野的細(xì)胞數(shù)即為陽性細(xì)胞數(shù)(cells/HP)。計(jì)算出各組的EG亞組和PG亞組的差值D與EG組的比值K(K=D/EG),K值增大表明處理組作用顯著。另一側(cè)的海馬CA1區(qū)組織放在冷凍管中,于液氮中凍存。按照試劑盒說明測定NO含量和NOS活性。Racine分級法判斷大鼠驚厥的程度:以大鼠出現(xiàn)Ⅳ級或Ⅴ級(全身不自主或不協(xié)調(diào)的抽搐)時為判定終止驚厥的標(biāo)準(zhǔn),觀察大鼠的行為并記錄驚厥發(fā)作的潛伏期和發(fā)作程度。
1.4 觀察指標(biāo) 觀 察并比較各組驚厥發(fā)生的時間及局麻藥致驚厥的劑量,海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)的表達(dá)、NO水平及NOS活性表達(dá),比較各組上述3項(xiàng)指標(biāo)的K值。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采 用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間均數(shù)比較采用方差分析、進(jìn)一步組間兩兩比較用LSD-t法,各組內(nèi)亞組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.01為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組驚厥情況 除C組外各組均有驚厥發(fā)生。各實(shí)驗(yàn)組從泵入局麻藥到出現(xiàn)驚厥的時間分別為:L組平均(10.63±4.81)min;R組平均(12.63±7.84)min;B組平均(7.75±3.92)min,各組局麻藥致驚厥劑量分別為(21.26±9.62)、(25.26±15.68)及(15.50±7.838)mg/kg。驚厥持續(xù)時間約為30~60 s,能自行停止。各異丙酚處理組在給予異丙酚后很快抑制驚厥。
2.2 各組c-fos陽性細(xì)胞數(shù)的表達(dá)、NO含量和NOS活性表達(dá)比較 L(EG)、R(EG)和B(EG)組海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)、NO含量以及NOS活性表達(dá)較C(EG)組均顯著增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。L(PG)、R(PG)和B(PG)組海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)、NO含量以及NOS活性較各組內(nèi)相對應(yīng)的L(EG)、R(EG)和B(EG)組的表達(dá)均明顯減少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),見表1。
表1 各組海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)的表達(dá)、NO含量和NOS活性的表達(dá) (±s)
表1 各組海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)的表達(dá)、NO含量和NOS活性的表達(dá) (±s)
*P<0.05,**P<0.01
L(EG)(1)L(PG)(2)R(EG)(3)R(PG)(4)B(EG)(5)B(PG)(6)C(EG)(7)C(PG)(8)F P(1)∶(7)(3)∶(7)(5)∶(7)(1)∶(2)(3)∶(4)(5)∶(6)88888888 c-fos計(jì)數(shù)(cells/HP)105.31±13.570 73.970±8.331 115.750±11.450 79.838±7.882 198.625±22.791 99.038±11.828 14.575±4.4701 12.800±1.813 200.303**<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001 NO含量(μmol/g)9.620±1.126 7.586±1.057 9.620±1.417 7.667±1.235 14.420±1.960 9.386±1.109 3.116±0.318 2.910±0.238 80.550**<0.001<0.001<0.001<0.001 0.002<0.001 NOS活性(×103U/g)0.332±0.045 0.248±0.034 0.326±0.068 0.250±0.047 0.822±0.092 0.477±0.062 0.104±0.045 0.104±0.026 115.224**<0.001<0.001<0.001<0.007<0.004<0.001組別 n
2.3 各組K值比較 L組與R組c-fos陽性細(xì)胞數(shù)K值、NO含量K值及NOS活性K值較B組均明顯減小,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。L組與R組c-fos陽性細(xì)胞數(shù)K值、NO含量K值以及NOS活性K值比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表2。
異丙酚是臨床常用的靜脈麻醉藥,臨床及動物實(shí)驗(yàn)表明其單獨(dú)及復(fù)合其他麻醉藥均可抑制傷害性刺激引起的運(yùn)動反應(yīng)[2-3]。目前異丙酚抗驚厥作用機(jī)制尚不明確,推測可能與丙泊酚減少興奮性氨基酸釋放、抑制鈣超載、降低NOS活性和抑制NO合成等有關(guān)[4]。本研究顯示,各異丙酚處理組在給予異丙酚后很快抑制驚厥,且多在15 s內(nèi),頭面部及四肢抽搐甚至角弓反張消失,呼吸急促轉(zhuǎn)為平穩(wěn)而無呼吸抑制,整體處于安靜狀態(tài),甚至有些大鼠在15 s靜脈注射異丙酚過程中即抑制驚厥,且異丙酚抑制各組驚厥發(fā)生的表現(xiàn)沒有明顯區(qū)別,表明2 mg·kg-1的異丙酚用量(誘導(dǎo)劑量)通常是安全的,對于局麻藥中毒驚厥的抑制作用完善、可靠。
c-fos基因在海馬CA1區(qū)組織受到輕微刺激時就能表達(dá),在對海馬CA1區(qū)功能的分子水平的研究中起到至關(guān)重要的作用,驚厥發(fā)作時,在海馬CA1區(qū)見到較多的c-fos表達(dá),2~4 h時達(dá)高峰期,8 h后降至正常[5]。在研究方法上,由于c-fos陽性細(xì)胞數(shù)對于不同刺激選擇性差,易受其他非實(shí)驗(yàn)因素如光線、氣味和應(yīng)激的反應(yīng)等的干擾,因此,除嚴(yán)格控制合適的實(shí)驗(yàn)條件外,對于如何排除無關(guān)因素的干擾以求得結(jié)果的正確性顯得至關(guān)重要。本研究結(jié)果顯示,L(EG)組、R(EG)組和B(EG)組的海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)較C(EG)組均顯著增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明實(shí)驗(yàn)組驚厥模型成功。
有研究顯示異丙酚可抑制數(shù)個不同腦區(qū)NOS的活性,減少NO與環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)的生成,提示NO在異丙酚的作用機(jī)制中可能發(fā)揮重要作用[6]。但這些實(shí)驗(yàn)均以翻正反射的消失作為產(chǎn)生麻醉狀態(tài)的指標(biāo),只能表明NO與異丙酚的睡眠作用有關(guān),未能進(jìn)一步探討其與異丙酚抗傷害作用的關(guān)系。Dillane等[7]研究表明異丙酚具有抗N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDA)作用,提示異丙酚可能是通過阻礙NMDA受體的激活、減少鈣離子內(nèi)流的方式進(jìn)一步導(dǎo)致NOS活性降低和NO合成減少。
本研究結(jié)果顯示,L(PG)、R(PG)和B(PG)組海馬CA1區(qū)c-fos陽性細(xì)胞數(shù)、NO含量和NOS活性較各組內(nèi)對應(yīng)的L(EG)、R(EG)和B(EG)組均明顯降低,表明異丙酚均能抑制這3種局麻藥致驚厥引起的NO含量和NOS活性的增加,但L組與R組K值較B組NO含量和NOS活性K值明顯減小,考慮可能是異丙酚抑制的B組驚厥引起的NO含量和NOS活性變化強(qiáng)于L組和R組所致,但L組與R組K值相差不大,考慮可能是由于異丙酚抑制L組和R組驚厥引起的NO含量和NOS活性變化的作用相當(dāng)。
表2 3組K值比較 ( ±s)
表2 3組K值比較 ( ±s)
*P<0.05,**P<0.01
組別L組R組B組F P L∶R L∶B R∶B n 16 16 16 c-fos計(jì)數(shù)K值0.295±0.027 0.311±0.023 0.502±0.023 171.939*0.239<0.001<0.001 NO含量K值0.212±0.230 0.204±0.016 0.347±0.017 99.558*0.196<0.001<0.001 NOS活性K值0.228±0.056 0.193±0.028 0.399±0.046 138.387*0.418<0.001<0.001
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