蘇世瓊, 劉瑞芳
心臟驟停(cardiac arrest, CA)是醫(yī)院內(nèi)外常見且難治性疾病,是由于各種原因造成的心臟搏動(dòng)停止導(dǎo)致重要器官嚴(yán)重缺血缺氧甚至最終死亡的臨床危急重癥[1]。雖然更快速和有效的心肺復(fù)蘇(cardiopulmonary resuscitation, CPR)可以緩解CA后的結(jié)局,但CA/CPR后的病死率和神經(jīng)功能不良預(yù)后發(fā)生率仍然很高,這是由于復(fù)蘇后的腦缺血-再灌注損傷(cerebral ischemic reperfusion injury, CIRI)導(dǎo)致的[2]。而CIRI的發(fā)生機(jī)制與氧化應(yīng)激、鈣超載、線粒體功能障礙、炎癥反應(yīng)、神經(jīng)元凋亡等多種因素有關(guān),其中氧化和抗氧化防御系統(tǒng)失衡導(dǎo)致的氧化應(yīng)激反應(yīng)在誘導(dǎo)CIRI的發(fā)生中起到重要的作用,積累的自由基觸發(fā)細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化,也可通過線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或死亡受體啟動(dòng)神經(jīng)元凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙和細(xì)胞死亡[3]。近年來,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作為一種與腦缺血病理過程相關(guān)的凋亡新機(jī)制受到廣泛關(guān)注。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激后,啟動(dòng)未折疊蛋白反應(yīng)有助于恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的活性,參與協(xié)調(diào)神經(jīng)細(xì)胞凋亡,從而改善神經(jīng)功能障礙[4]。有研究[5]顯示,右美托咪定可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白來部分抑制由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡,從而減輕CIRI。此外,有研究[6]證實(shí),淫羊藿苷通過調(diào)節(jié)PI3K/AKT信號(hào)通路抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激凋亡蛋白的表達(dá),從而對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡起到保護(hù)作用。以上研究為CA/CPR后CIRI的干預(yù)提供依據(jù)。CA發(fā)生時(shí),及時(shí)有效地為患者提供循環(huán)呼吸支持可降低并發(fā)癥發(fā)生率和病死率。體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)通過代替心臟泵血功能和肺臟的氧合功能為患者提供暫時(shí)的呼吸和循環(huán)支持。有研究[7]發(fā)現(xiàn),ECMO輔助CPR能夠明顯提高CA患者的生存率,改善神經(jīng)結(jié)局。但目前ECMO應(yīng)用于CA患者CPR中的研究較少,且通過何種途徑及機(jī)制減輕患者腦損傷作用也尚未闡明。因此,本研究通過構(gòu)建CA大鼠模型,探討ECMO對(duì)大鼠海馬凋亡蛋白及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的影響,為ECMO在臨床上CA患者治療中的應(yīng)用提供參考。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、藥品及主要試劑
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 50只SPF級(jí)雄性SD大鼠購自山東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,15個(gè)月齡,體重280~320 g,動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(魯)2017-007。于SPF房內(nèi)55%~65%相對(duì)濕度、20~25 ℃室溫、12 h/12 h陰暗交替光照條件下適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),飼養(yǎng)期間允許大鼠自由攝食飲水。本研究獲得河南省直第三人民醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號(hào):3128-14)。
1.1.2 藥品及主要試劑 二甲雙胍(中美上海施貴寶制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字H20023370,規(guī)格0.5 g×20片);鹽酸利多卡因注射液(廣州白云山明興制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字H44020243,規(guī)格5 mL:0.1 g);胎牛血清(美國Gibco公司);兔超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1, SOD1)抗體、兔SOD2抗體、兔Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)抗體、兔B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2基因(Bcl-2)抗體、兔天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白水解酶3(Caspase-3)抗體、兔3-磷酸甘油醛脫氫酶(GRP78)抗體、兔X-盒結(jié)合蛋白1(XBP1)抗體(美國Abcam公司);4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(4′, 6-diamidine-2-phenylindole, DAPI)、抗熒光衰減密封劑(北京索萊寶科技有限公司);TUNEL細(xì)胞凋亡檢測試劑盒(上海翌圣生物科技股份有限公司);BCA蛋白質(zhì)檢測試劑盒(上海生工公司)。
1.2方法
1.2.1 模型制備及分組
1.2.1.1 分組 采用隨機(jī)數(shù)字表法將50只健康SD雄性大鼠隨機(jī)分為正常組、假手術(shù)組、模型組、ECMO組和二甲雙胍組,每組10只。
1.2.1.2 造模前處理 二甲雙胍組造模前14 d以200 mg/(kg·d)的劑量連續(xù)灌胃給予二甲雙胍,共14 d。ECMO組造模前建立ECMO系統(tǒng)(由儲(chǔ)血室、滾壓泵、膜肺及配套管路組成),手術(shù)部位備皮、消毒,1%利多卡因局部浸潤麻醉,游離右頸外靜脈、右股動(dòng)脈及尾動(dòng)脈,其中右頸外靜脈置入靜脈引流管,右股動(dòng)脈置入24 G套針管并注射0.5 mL的300 U/mL肝素,連接生理記錄儀檢測血壓和心率,尾動(dòng)脈置入20 G套針管,用于ECMO動(dòng)脈段灌注;ECMO管路均采用包含300 U/mL肝素0.5 mL及6%羥乙基淀粉13 mL的無血預(yù)沖液預(yù)沖。
1.2.1.3 CA模型制備 按3 mL/kg的劑量腹腔注射10%水合氯醛麻醉模型組、ECMO組和二甲雙胍組大鼠,采用經(jīng)食道交流電刺激60 s的方法[8]制備CA模型。6 min后二甲雙胍組行常規(guī)CPR治療,ECMO組在ECMO輔助下行CPR,模型組不進(jìn)行CPR治療。假手術(shù)組僅行麻醉、分離股動(dòng)靜脈及插管,不進(jìn)行電刺激及CPR;正常組不進(jìn)行任何處理。
1.2.2 神經(jīng)功能評(píng)分測試 采用神經(jīng)功能評(píng)分系統(tǒng)對(duì)各組大鼠模型制備完成后及恢復(fù)自主循環(huán)后24 h的神經(jīng)功能進(jìn)行評(píng)價(jià),包括一般行為缺陷(意識(shí)、知覺、覺醒、呼吸,共19分)、腦干功能(嗅覺、視覺、瞳孔對(duì)光反應(yīng)、角膜反應(yīng)、驚跳反應(yīng)、胡須刺激反應(yīng)、吞咽,共21分)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度評(píng)估(共6分)、感覺評(píng)估(疼痛刺激反應(yīng),共6分)、自主行為(步態(tài)協(xié)調(diào)、平衡木行走,共6分)、反射(正位反射及直反射、拒絕趨地反射、視覺配合、轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn),共12分)、癲癇發(fā)作(痙攣性或非痙攣性,共10分),滿分80分為正常,評(píng)分越低提示大鼠神經(jīng)功能缺損越嚴(yán)重,0分為腦死亡。
注:ECMO為體外膜肺氧合;CPR為心肺復(fù)蘇圖1 大鼠ECMO輔助下CPR管路圖
1.2.3 海馬組織病理學(xué)檢查 恢復(fù)自主循環(huán)后72 h處死大鼠,取各組大鼠海馬組織,4%多聚甲醛固定,脫水,二甲苯透明,浸蠟,包埋,切片,37 ℃烘干,脫蠟,水化,蘇木素染色,1%鹽酸乙醇浸泡分化,漂洗,脫水,蘇木素-伊紅(HE)染色,脫水,透明,封片,光學(xué)顯微鏡下(×400)觀察各組大鼠海馬組織病理學(xué)形態(tài)。
1.2.4 免疫熒光染色觀察海馬組織SOD1、SOD2表達(dá) 各組大鼠海馬組織石蠟切片烘干,脫蠟,3% H2O2浸泡去除內(nèi)源性過氧化物酶,檸檬酸鈉緩沖液高壓修復(fù),與SOD1、SOD2一抗于4 ℃孵育過夜。陰性對(duì)照組用PBS代替一抗。PBS中洗滌3次,每次5 min,加入二抗于37 ℃孵育1 h,PBS洗滌。DAPI復(fù)染2 min,PBS沖洗3次。使用適量的抗熒光衰減密封劑進(jìn)行密封。在共聚焦顯微鏡(日本尼康公司)下觀察熒光強(qiáng)度。
1.2.5 TUNEL檢測海馬組織細(xì)胞凋亡 采用TUNEL細(xì)胞凋亡檢測試劑盒檢測海馬組織神經(jīng)元細(xì)胞凋亡情況。海馬組織用4%多聚甲醛在4 ℃條件下固定24 h,用含有0.1% Triton X-100的PBS溶液在室溫下放置5 min。 干燥組織,加入50 mL反應(yīng)混合物(酶濃縮液∶標(biāo)記溶液=1∶9),在濕箱中37 ℃避光孵育1 h。 用PBS重新洗滌載玻片,每個(gè)切片在熒光顯微鏡(400×)下隨機(jī)選擇5個(gè)視野觀察海馬組織細(xì)胞凋亡情況。細(xì)胞凋亡率=凋亡細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%。
1.2.6 免疫組化分析海馬組織凋亡相關(guān)蛋白及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá) 大鼠海馬組織切片脫蠟,水化,3% H2O2浸泡抑制內(nèi)源性過氧化物酶活性,用檸檬酸鈉緩沖液對(duì)切片進(jìn)行微波修復(fù),冷卻,PBS洗滌。非特異性結(jié)合位點(diǎn)于37 ℃用10%胎牛血清阻斷1 h。加Bax、Bcl-2、Caspase-3、GRP78、XBP1一抗于4 ℃孵育,次日取出切片,PBS洗滌,加山羊抗小鼠二抗于37 ℃孵育1 h,用PBS洗滌殘留二抗,二氨基聯(lián)苯胺(diaminobenzidine, DAB)染色,蘇木素復(fù)染,1%鹽酸乙醇分化,脫水封片。光學(xué)顯微鏡下觀察Bax、Bcl-2、Caspase-3、GRP78、XBP1表達(dá)情況,計(jì)算陽性細(xì)胞率。
1.2.7 Western blot分析海馬組織凋亡相關(guān)蛋白及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá) RIPA緩沖液提取各組大鼠海馬組織中的總蛋白質(zhì),BCA蛋白質(zhì)檢測試劑盒測定其濃度。97 ℃下變性5 min,電泳分離,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂奶粉封閉,將膜與針對(duì)Bax、Bcl-2、Caspase-3、GRP78、XBP1的特異性一抗在4 ℃下孵育過夜,采用辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)偶聯(lián)的二抗在37 ℃下再孵育1.5 h。 使用增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光試劑及Image Lab軟件(美國Bio-Rad公司)觀察蛋白質(zhì)印記并分析條帶密度。
2.1神經(jīng)功能評(píng)分 造模完成后的模型組、ECMO組、二甲雙胍組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分均明顯低于正常組和假手術(shù)組(P<0.05),提示模型制備成功。恢復(fù)自主循環(huán)后24 h,模型組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分明顯低于正常組(P<0.05),ECMO組、二甲雙胍組明顯高于模型組(P<0.05),ECMO組與二甲雙胍組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖2。
注:A為模型制備完成后神經(jīng)功能評(píng)分的比較;B為恢復(fù)自主循環(huán)后24 h神經(jīng)功能評(píng)分的比較;ECMO為體外膜肺氧合;與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05圖2 各組大鼠神經(jīng)功能評(píng)分的比較
2.2海馬組織HE染色結(jié)果 HE染色結(jié)果顯示,正常組和假手術(shù)組大鼠海馬組織細(xì)胞著色均勻,細(xì)胞核及核仁大小正常,錐體細(xì)胞排列整齊有序,組織形態(tài)及結(jié)構(gòu)正常;模型組大鼠海馬組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)模糊甚至丟失,胞核及胞漿著色不均勻,細(xì)胞核固縮深染,核仁變小甚至消失,錐體細(xì)胞呈松散排列,神經(jīng)元腫脹呈透明空泡化,組織形態(tài)及結(jié)構(gòu)紊亂;ECMO組和二甲雙胍組大鼠海馬組織病理形態(tài)較模型組明顯改善,細(xì)胞空泡化明顯減少,神經(jīng)元胞漿及胞核著色較均勻,組織形態(tài)基本規(guī)則。見圖3。
注:ECMO為體外膜肺氧合圖3 各組大鼠海馬組織HE染色結(jié)果的比較(×400)
2.3海馬組織SOD1、SOD2表達(dá)情況的比較 模型組大鼠海馬組織SOD1、SOD2的熒光強(qiáng)度明顯低于正常組(P<0.05),ECMO組、二甲雙胍組明顯高于模型組(P<0.05),ECMO組與二甲雙胍組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖4。
注:A為SOD1表達(dá)情況的比較;B為SOD2表達(dá)情況的比較;ECMO為體外膜肺氧合;SOD1為超氧化物歧化酶1,顯示為紅色熒光;SOD2為超氧化物歧化酶2,顯示為紅色熒光;DAPI為細(xì)胞核染色,顯示為藍(lán)色熒光;Merged為SOD1與DAPI、SOD2與DAPI染色結(jié)果圖像擬合;與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05圖4 免疫熒光染色觀察各組大鼠海馬組織SOD1、SOD2表達(dá)情況的比較
2.4海馬組織神經(jīng)元細(xì)胞凋亡情況 模型組大鼠海馬組織神經(jīng)元細(xì)胞凋亡率明顯高于正常組(P<0.05),ECMO組、二甲雙胍組明顯低于模型組(P<0.05),ECMO組與二甲雙胍組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖5。
注:ECMO為體外膜肺氧合;TUNEL為凋亡細(xì)胞染色,顯示為綠色熒光;DAPI為細(xì)胞核染色,顯示為藍(lán)色熒光;Merged為TUNEL與DAPI染色結(jié)果圖像擬合;與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05圖5 各組大鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞凋亡情況的比較(×400)
2.5海馬組織凋亡相關(guān)蛋白 免疫組化分析結(jié)果顯示,模型組大鼠海馬組織Bax、Caspase-3陽性細(xì)胞率明顯高于正常組(P<0.05),Bcl-2陽性細(xì)胞率明顯低于正常組(P<0.05),ECMO組、二甲雙胍組Bax、Caspase-3陽性細(xì)胞率明顯低于模型組(P<0.05),Bcl-2陽性細(xì)胞率明顯高于模型組(P<0.05),ECMO組與二甲雙胍組Bax、Bcl-2、Caspase-3陽性細(xì)胞率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖6。
注:A為免疫組化分析海馬凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)情況(×400);B為Western blot分析海馬凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)情況;ECMO為體外膜肺氧合;Bax為Bcl-2相關(guān)X蛋白;Bcl-2為B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2基因;Caspase-3為天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白水解酶3;GAPDH為3-磷酸甘油醛脫氫酶;與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05圖6 各組大鼠海馬凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的比較
2.6內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá)量 免疫組化分析結(jié)果顯示,模型組大鼠海馬組織中GRP78、XBP1陽性細(xì)胞率明顯高于正常組(P<0.05),ECMO組、二甲雙胍組明顯低于模型組(P<0.05),ECMO組與二甲雙胍組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖7。
注:A為免疫組化分析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá)情況(×400);B為Western blot分析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá)量;ECMO為體外膜肺氧合;GRP78為葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78;XBP1為X-盒結(jié)合蛋白1;GAPDH為3-磷酸甘油醛脫氫酶;與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05圖7 各組大鼠內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白表達(dá)量的比較
CA是導(dǎo)致人類死亡的首要原因,在我國每年約有50萬人死于CA[9]。CPR是治療CA的簡單、經(jīng)濟(jì)、快速、常規(guī)手段,隨著CPR技術(shù)的發(fā)展及其質(zhì)量控制的不斷完善,CA患者自主循環(huán)恢復(fù)率可達(dá)40%~60%,生存率明顯提高[10]。但由于CPR為患者的心臟和大腦僅能提供20%~40%的血流灌注,導(dǎo)致患者神經(jīng)功能預(yù)后及生存率仍不理想,生存的患者中神經(jīng)功能保持完好的患者僅占15%,生活質(zhì)量受到嚴(yán)重影響[11]。CA/CPR后的腦神經(jīng)保護(hù)是目前臨床上亟待解決的難題。近年來研究發(fā)現(xiàn),二甲雙胍除了是國際公認(rèn)的治療2型糖尿病的一線藥物外,在抑郁癥、衰老、老年癡呆等病理機(jī)制中也發(fā)揮著重要的神經(jīng)保護(hù)作用,還可通過抗氧化發(fā)揮對(duì)CA/CPR后腦損傷患者的神經(jīng)保護(hù)作用[12]。ECMO技術(shù)早在20世紀(jì)70年代就成功為一名接受心臟手術(shù)后的患兒提供心肺功能支持,在20世紀(jì)90年代提出ECMO輔助下的CPR為患者提供暫時(shí)的心肺支持。近年來,多項(xiàng)研究也證實(shí)了ECMO的應(yīng)用可提高CA患者的生存率,改善患者的神經(jīng)功能預(yù)后[13]。美國心臟協(xié)會(huì)指南及體外生命支持組織也認(rèn)為ECMO是一種可用于CA患者的技術(shù)。但ECMO通過何種途徑減輕CA患者的腦損傷從而起到神經(jīng)保護(hù)作用尚未闡明,作用機(jī)制尚未明確,影響ECMO應(yīng)用于CA患者治療中的臨床進(jìn)展。
Zhou等[14]的研究結(jié)果顯示,缺血預(yù)處理和缺血后處理可通過抑制海馬組織神經(jīng)元細(xì)胞凋亡及調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3表達(dá)在CA大鼠的CPR中發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。張宗祥等[15]發(fā)現(xiàn),ERK抑制劑PD98059可通過減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對(duì)大鼠CA/CPR后的CIRI起到保護(hù)作用。Hu等[16]研究證實(shí),茶多酚的應(yīng)用對(duì)CA/CPR后CIRI大鼠起到腦保護(hù)作用,其機(jī)制可能與茶多酚具有較強(qiáng)的抗氧化活性及通過抑制神經(jīng)元凋亡、增加腦內(nèi)源性抗氧化能力、調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)。上述研究結(jié)果表明,海馬組織細(xì)胞凋亡、內(nèi)源性抗氧化能力下降及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激功能障礙是CA/CPR后發(fā)生CIRI的主要病理因素。本研究顯示,模型組大鼠海馬組織SOD1、SOD2、抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)明顯低于正常組(P<0.05),細(xì)胞凋亡率和促凋亡蛋白Bax、Caspase-3表達(dá)及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白GRP78、XBP1表達(dá)明顯高于正常組(P<0.05),均證實(shí)了上述結(jié)論。氧化和抗氧化失衡是CIRI期間神經(jīng)功能缺損和高病死率的直接原因[17]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與CIRI病理生理有關(guān),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)作為蛋白質(zhì)折疊和合成的重要部位,對(duì)機(jī)體的穩(wěn)態(tài)失衡非常敏感[18]。在缺血和缺氧時(shí),氧化應(yīng)激干擾內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致錯(cuò)誤折疊或未折疊蛋白的積累,觸發(fā)未折疊蛋白反應(yīng),從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡,誘發(fā)神經(jīng)損傷[19]。因此,本研究通過分析ECMO對(duì)CA/CPR后大鼠海馬組織凋亡蛋白、抗氧化指標(biāo)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的影響,探討ECMO改善CA/CPR后大鼠腦損傷的機(jī)制。
于潔等[20]的研究結(jié)果顯示,ECMO輔助可提高CA大鼠CPR的成功率,可達(dá)87.5%。Shin等[21]證實(shí),ECMO輔助下的CPR治療CA患者1個(gè)月和6個(gè)月的神經(jīng)功能良好率(33.3%、26.7%)明顯高于常規(guī)CPR(5.0%、5.0%),ECMO能夠提高CA/CPR患者的神經(jīng)預(yù)后及生存率。在本研究中,ECMO組大鼠恢復(fù)自主循環(huán)后24 h神經(jīng)功能評(píng)分明顯高于模型組(P<0.05),提示ECMO能夠減輕CA/CPR后大鼠的神經(jīng)功能損傷。ECMO除了能夠暫時(shí)為CA/CPR大鼠提供心肺支持外,還可通過保溫水箱調(diào)節(jié)大鼠體溫,降低耗氧量,起到保護(hù)重要器官的作用,從而減輕大鼠腦損傷和神經(jīng)功能損傷。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),ECMO組大鼠海馬組織SOD1、SOD2、Bcl-2表達(dá)明顯高于模型組,細(xì)胞凋亡率、Bax、Caspase-3及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白GRP78、XBP1表達(dá)明顯低于模型組(P<0.05),表明ECMO能夠改善CA/CPR后大鼠的內(nèi)源性抗氧化能力、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激障礙,抑制海馬組織細(xì)胞凋亡。GRP78、XBP1均是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、凋亡和細(xì)胞存活的重要調(diào)控因子,正常情況下與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜蛋白結(jié)合,表現(xiàn)出非活躍狀態(tài),當(dāng)機(jī)體由于缺血缺氧導(dǎo)致氧化和抗氧化失衡等各種病理因素誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生錯(cuò)誤折疊或未折疊蛋白的積累時(shí),其與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜蛋白分離,引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,處于活躍狀態(tài)的GRP78、XBP1通過促進(jìn)Bax、Caspase-3表達(dá),抑制Bcl-2表達(dá),誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡反應(yīng)[22]。ECMO的應(yīng)用可保證腦等重要臟器的血流灌注和氧供,還可排出血液中的CO2,緩解了機(jī)體氧化和抗氧化失衡狀態(tài),從而減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激障礙,抑制海馬組織細(xì)胞凋亡,發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。
綜上所述,ECMO輔助下CPR能夠明顯改善CA大鼠的神經(jīng)功能,其機(jī)制可能與增加海馬內(nèi)源性抗氧化能力、調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及抑制海馬組織細(xì)胞凋亡有關(guān)。