西安市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(西安710003) 董亞茹 由鳳秋 楊 震
缺血后神經(jīng)保護(hù)劑的應(yīng)用,已在腦缺血損傷治療上起到了重要的作用。聯(lián)合治療因其能應(yīng)用不同神經(jīng)保護(hù)劑對(duì)缺血再灌注損傷后引起的瀑布式級(jí)聯(lián)反應(yīng)的不同路徑起到阻止或延緩作用,而有很好的應(yīng)用前景。我們通過對(duì)聯(lián)合應(yīng)用硫酸鎂及胞二磷膽堿治療全腦缺血再灌注大鼠的研究,觀察缺血再灌注后大鼠神經(jīng)行為及海馬神經(jīng)元Bcl-2表達(dá)的變化,探討其治療效果。
1 材 料 兔抗鼠Bcl-2抗體及SABC免疫試劑盒;SD大鼠,280~320g,雄性,60只(西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)。隨機(jī)分為:缺血組、硫酸鎂組、胞二磷組、聯(lián)合組,每組又分為1、3、7日組。動(dòng)物單籠飼養(yǎng),自由進(jìn)食飲水。另外選2只大鼠不進(jìn)行模型制作,作為正常對(duì)照組。
2 方 法 ①模型制作:采用改良的四血管阻塞法[1]制成大鼠全腦缺血再灌注模型。大鼠經(jīng)10%水合氯醛(350 mg/kg體重)腹腔注射后,俯位固定于立體定位儀上,頭向下屈曲30度暴露錐間隙后,于頸后第一、二頸椎處,切一長約2c m切口,分離頸部的肌肉,暴露第一頸椎上的雙側(cè)翼孔,插入雙極電凝器,燒凝其中走行的椎動(dòng)脈,清潔、縫合傷口,置籠喂養(yǎng)。禁食,自由飲水。24h后同法麻醉動(dòng)物,仰臥位固定后分離頸部肌肉,暴露雙側(cè)頸總動(dòng)脈,動(dòng)脈夾夾閉30 min后實(shí)現(xiàn)再灌注。假手術(shù)組僅暴露雙側(cè)翼孔及頸總動(dòng)脈,各血管不行閉塞。觀察各組大鼠的意識(shí)、瞳孔、角膜反射、翻正反射等變化,并做記錄。模型成功標(biāo)準(zhǔn)[2]:雙側(cè)頸動(dòng)脈夾閉后1 min內(nèi)動(dòng)物意識(shí)喪失;眼球變白,雙側(cè)瞳孔散大,對(duì)光反射消失;翻正反射消失。不符和上述標(biāo)準(zhǔn)者或再灌流期間出現(xiàn)全身強(qiáng)直、抽搐等異常發(fā)應(yīng)者排除實(shí)驗(yàn)。②治療方案:缺血結(jié)束后再灌注開始時(shí)即用藥,硫酸鎂組:硫酸鎂90 mg/kg腹腔注射;胞二磷膽堿組:胞二磷膽堿250 mg/kg腹腔注射;聯(lián)合組:硫酸鎂、胞二磷膽堿同上劑量腹腔注射,正常對(duì)照組及缺血組腹腔內(nèi)注射生理鹽水1.5 ml,依次于同時(shí)間連續(xù)注射1、3、7日。③取材及制作標(biāo)本:依各時(shí)間段在麻醉狀態(tài)下開胸經(jīng)左心室至主動(dòng)脈插管,先用溫?zé)嵘睇}水快速灌注300 ml左右,再以4%多聚甲醛灌注前固定,先快后慢,在開始的5 min灌注約200 ml,再根據(jù)動(dòng)物肢體變硬狀況調(diào)整流速,使總灌注時(shí)間保證在30 min左右,然后斷頭取腦,于乳頭體及視交叉平面行冠狀切開,制成包含背側(cè)海馬的約4 mm厚的腦片,后固定48h后常規(guī)石蠟包埋、切片(厚約5μm)干燥。④HE染色:切片脫蠟至水蘇木素染5~10 min,鹽酸酒精分色后伊紅染3~5 min,脫水后封片、觀察。⑤Bcl-2免疫組化染色:干燥切片脫蠟至水,置入枸櫞酸鈉緩沖液(p H6.0)行微波抗原修復(fù)10 min,沖洗后滴加30g/L H2O2阻斷內(nèi)源性酶15 min,沖洗5 min,分別滴加Bcl-2抗體10μl,4℃孵育過夜,PBS沖洗后,參照SABC試劑盒說明分別滴加二抗及SABC、DAB顯色液,脫水后封片、觀察。⑥神經(jīng)行為功能的觀察:利用美國弗尼吉亞大學(xué)顱腦損傷研究中心提供的評(píng)分方法檢測(cè)[3]。各組動(dòng)物均在手術(shù)前3d進(jìn)行行走訓(xùn)練,并于缺血前1h測(cè)定其基礎(chǔ)值,缺血后連續(xù)測(cè)定,每組動(dòng)物分別測(cè)兩次。行走實(shí)驗(yàn):觀察大鼠在寬2.5c m,長30c m的木條上行走情況,記錄通過所需時(shí)間。
3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行多組均數(shù)的方差分析和t檢驗(yàn)。
1 HE染色 光鏡下,正常海馬CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量多,排列整齊,核圓形,核仁清晰。凋亡細(xì)胞表現(xiàn)為細(xì)胞散在,細(xì)胞體積縮小,核固縮,染色質(zhì)濃染或邊聚。硫酸鎂組、胞二磷膽堿組及聯(lián)合組與缺血組比較凋亡細(xì)胞減少,其中聯(lián)合組較其他組凋亡細(xì)胞明顯減少。
2 Bcl-2蛋白染色 Bcl-2蛋白染色陽性細(xì)胞表現(xiàn)為胞質(zhì)染色棕黃色,顆粒狀分布,胞核不著色,細(xì)胞體積正常。正常海馬區(qū)未見染色陽性細(xì)胞。缺血再灌注24h,Bcl-2明顯表達(dá),硫酸鎂組、胞二磷膽堿組及聯(lián)合組與缺血組相比較明顯增加(P<0.05)。缺血再灌注3d時(shí)陽性細(xì)胞較多,其中聯(lián)合組與其他組相比陽性細(xì)胞數(shù)目有明顯差異(P<0.05)。缺血再灌注7d后陽性細(xì)胞逐漸減少,但聯(lián)合組陽性細(xì)胞與其他組比較仍有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01)。見表1。
表1 缺血再灌注后1、3、7d各組Bcl-2陽性細(xì)胞數(shù)比較(,個(gè)/每視野)
表1 缺血再灌注后1、3、7d各組Bcl-2陽性細(xì)胞數(shù)比較(,個(gè)/每視野)
注:與缺血組相比較*P<0.05,△P<0.01
組 別 1d 3d 7d缺血組 12.0±1.4 9.8±1.9 6.3±1.4胞二磷膽堿組 13.5±1.5* 12.0±2.4* 9.0±1.9*硫酸鎂組 18.0±1.7* 14.9±1.3* 10.0±2.0*聯(lián)合組 25.1±1.6*△ 21.3±1.8*△ 16.9±1.6*△
3 神經(jīng)行為功能觀察 缺血組行走實(shí)驗(yàn)明顯遲緩于其他組(P<0.01),聯(lián)合組肢體恢復(fù)與單一用藥組比較有明顯差異(P<0.01),硫酸鎂組與胞二磷膽堿組比較無明顯差異。見表2。
表2 缺血再灌注后1、3、7d各組行走功能比較(,s/個(gè))
表2 缺血再灌注后1、3、7d各組行走功能比較(,s/個(gè))
注:與缺血組比較*P<0.05,△P<0.01
組 別 缺血前 再灌注后1d 再灌注后3d 再灌注后7d缺血組 3.67±0.79 20.00±2.10 23.90±1.58 28.20±0.75胞二磷膽堿組 3.60±1.02 7.20±1.72* 8.20±1.33* 10.20±2.14*硫酸鎂組 3.67±1.01 6.80±1.33* 7.60±1.02* 9.20±1.33*聯(lián)合組 3.60±1.08 5.40±1.02*△ 6.40±1.02*△ 8.40±1.50*△
研究[4]證實(shí),細(xì)胞凋亡是腦缺血過程中神經(jīng)元損失的一種形式。細(xì)胞凋亡是通過合成某些新的蛋白質(zhì)而實(shí)現(xiàn)的,而Bcl-2家族蛋白的調(diào)控是其中之一重要機(jī)制。研究顯示,低水平的Bcl-2 mRNA廣泛分布于發(fā)育中和成熟的大鼠腦中,Bcl-2基礎(chǔ)表達(dá)減少則易導(dǎo)致某些細(xì)胞死亡。Bcl-2是重要的抑制神經(jīng)元的凋亡的蛋白,在缺血后注定要存活的神經(jīng)元中表達(dá)。也有研究表明,腦缺血再灌注后24h海馬區(qū)的Bcl-2蛋白表達(dá)才明顯上升,啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)機(jī)制。本研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合治療組大鼠凋亡神經(jīng)元數(shù)目與其他組相比明顯減少,說明聯(lián)合應(yīng)用硫酸鎂及胞二磷膽堿抑制缺血再灌注后神經(jīng)元凋亡,減輕神經(jīng)功能缺損,對(duì)缺血損傷有明顯的治療作用。
硫酸鎂的神經(jīng)保護(hù)作用的研究主要為局灶性腦缺血的預(yù)防及治療方面[5-6]。鎂離子能夠阻斷由鈣超載引起的細(xì)胞損傷途徑,從而保護(hù)細(xì)胞線粒體的結(jié)構(gòu)和功能、降低血腦屏障通透性、減輕腦水腫、縮小梗死體積[7-8]。本研究表明給予不同周期硫酸鎂均可有效減輕腦神經(jīng)細(xì)胞病理損害、增加Bcl-2蛋白表達(dá),并促進(jìn)大鼠行為功能恢復(fù)。胞二磷膽堿參與體內(nèi)磷脂酰膽堿的合成,有改善腦代謝作用,并可減輕腦水腫,刺激神經(jīng)生長,還可恢復(fù)腦缺血后損害的膜結(jié)構(gòu)的完整性。研究[9]認(rèn)為胞二磷膽堿的腦保護(hù)作用與抑制腦缺血誘導(dǎo)的谷氨酸濃度升高、阻止缺血所致ATP水平下降、穩(wěn)定細(xì)胞膜、抑制自由脂肪酸的釋放和減少自由基的產(chǎn)生有關(guān)。本研究表明其與缺血組比較有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與硫酸鎂組比較無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而聯(lián)合組與其他各組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,說明聯(lián)合治療可優(yōu)于各單一藥物治療,能更顯著改善腦神經(jīng)功能恢復(fù)。
腦缺血缺氧的聯(lián)合治療目的是獲得完全的功能恢復(fù)及組織學(xué)正常的大腦。臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn),除了具有多種治療效應(yīng)的鈣離子通道阻滯劑有輕度益處外,各種單一的藥物治療均不能對(duì)神經(jīng)功能預(yù)后產(chǎn)生良好的效應(yīng)。因此,需要對(duì)進(jìn)一步聯(lián)合治療進(jìn)行積極評(píng)價(jià)。細(xì)胞膜穩(wěn)定劑胞二磷膽堿及NMDA拮抗劑鎂的聯(lián)合使用可作用于級(jí)聯(lián)反應(yīng)的不同方面,并減少藥物劑量,降低不良反應(yīng)發(fā)生率,對(duì)缺血腦組織將有明顯的保護(hù)作用。
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