孫 琳,高 虹
(1.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖教研室,河北 張家口075000;2.河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院,河北 張家口075000)
腦外傷所致的閉合性腦損傷是各種因原發(fā)性腦損傷死亡中最常見和最主要的死因,腦損傷后有多種因素介導(dǎo)了閉合性腦損傷后腦組織結(jié)構(gòu)和功能的變化[1-3].如何治療腦外傷引起的繼發(fā)性的腦損傷日益受到人們的廣泛關(guān)注.粒細胞集落刺激因子 (G-CSF)可以促進心肌細胞的再生,減少心肌梗死面積,人體實驗亦顯示其有促進功能恢復(fù)的作用,G-CSF作為骨髓干細胞的動員劑在治療腦挫傷方面還鮮有報道,本試驗通過復(fù)制大鼠腦挫傷的模型觀察G-CSF對腦挫傷大鼠血清及腦組織中一氧化氮 (NO)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶 (SOD)含量的影響,從而探討G-CSF保護腦組織的相關(guān)機制,并為臨床的應(yīng)用提供試驗依據(jù).
健康成年SD大鼠33只,雌雄不限.體質(zhì)量200~250 g.購買于北京軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心.
重組人粒細胞集落刺激因子 (G-CSF)(金磊賽強,長春金賽藥業(yè)有限責(zé)任公司),SOD檢測試劑盒、MDA檢測試劑盒、NO試劑盒均購于南京建成生物醫(yī)學(xué)研究所.722S分光光度計 (上海精密科學(xué)儀器有限公司).
1.3.1 腦挫傷模型制作
參考Feneey[4]自由落體法復(fù)制腦挫傷動物模型.大鼠稱重后,2%戊巴比妥鈉 (30 mg/kg)腹腔注射麻醉,常規(guī)剪毛消毒,正中切開大鼠頂部頭皮,在人字縫前2~3 mm,矢狀縫旁3 mm處鉆直徑為5 mm的圓形骨窗,切勿損傷硬腦膜.采用自由落體打擊裝置,將長圓柱狀重錘 (25 g)提至35 c m高度自由落下,直接打擊到骨窗下腦組織,當(dāng)即可見腦膜下出現(xiàn)血腫.術(shù)后立即縫合皮膚,消毒.正常組大鼠僅開骨窗,不進行重錘打擊,其他相同.
1.3.2 分組與給藥方法
將SD大鼠隨機分為三組,每組11只.治療組和對照組行腦挫傷造模,正常組行假手術(shù).治療組于術(shù)后2 h給予G-CSF(濃度為2 mg/L)50μg/kg一次性皮下注射治療.對照組和正常組皮下注射等量生理鹽水.
1.3.3 標(biāo)本的采集與處理
1.3.3.1 血清的制備 給藥后24 h,各組大鼠經(jīng)頸靜脈插管取血5 mL,靜置后離心,分離出血清,置-20℃冰箱保存待用.
1.3.3.2 組織勻漿制備 將受挫傷的額頂葉腦皮質(zhì)取下,組織稱重后,應(yīng)用冰冷的生理鹽水制備成10%組織勻漿置-40℃待測.
1.3.3.3 各項指標(biāo)的檢測嚴(yán)格根據(jù)購于南京建成生物工程研究所的SOD、NO和MDA測試盒說明書進行.
未達到取材時間死亡的大鼠均未列入實驗觀察項目內(nèi).
腦挫傷后,對照組大鼠血清中NO和MDA含量明顯高于正常組,SOD的活性明顯低于正常組.治療組大鼠血清中NO和MDA含量明顯低于對照組,SOD的活性明顯高于對照組,見表1.
腦挫傷后,對照組大鼠腦組織中NO和MDA含量明顯高于正常組,SOD的活性明顯低于正常組.治療組大鼠腦組織中NO和MDA含量明顯低于對照組,SOD的活性明顯高于對照組,見表2.
表1 G-CSF對腦挫傷大鼠血清MDA、SOD、NO含量的影響 ()
表1 G-CSF對腦挫傷大鼠血清MDA、SOD、NO含量的影響 ()
注:與對照組比較*P<0.05,與正常組比較**P<0.05
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表2 G-CSF對腦挫傷大鼠腦組織中MDA、SOD、NO含量的影響 ()
表2 G-CSF對腦挫傷大鼠腦組織中MDA、SOD、NO含量的影響 ()
注:與對照組比較*P<0.05,與正常組比較**P<0.05
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腦挫傷后腦組織發(fā)生缺氧和出血,可使神經(jīng)細胞線粒體傳遞鏈發(fā)生脫偶聯(lián),產(chǎn)生并釋放大量的氧自由基.由于腦組織內(nèi)富含易受氧自由基攻擊的磷脂及在自由基生成過程中具有催化作用的鐵離子,腦細胞對氧自由基的過氧化反應(yīng)特別敏感[5].各種氧自由基能攻擊生物膜中的不飽和脂肪酸,引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用,并因而形成脂質(zhì)過氧化物,其中MDA是主要產(chǎn)物.MDA的量反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴(yán)重程度.SOD是生物體內(nèi)專一清除超氧陰離子自由基的特異性抗氧化酶,可有效清除體內(nèi)過多的超氧陰離子自由基,以保持超氧陰離子自由基的動態(tài)平衡,阻斷由過多超氧陰離子自由基所引起的一系列氧自由基病理反應(yīng)[6].
NO是由一氧化氮合酶 (NOS)催化L-精氨酸所形成的,被認(rèn)為是一種新的自由基和神經(jīng)遞質(zhì).最新研究表明,顱腦損傷時,NO同時具有神經(jīng)保護和損傷的雙重作用.Huang等[7]認(rèn)為在腦缺血早期,血管內(nèi)皮細胞中的NOS催化產(chǎn)生的一氧化氮可擴張血管、改善缺血組織血供,而缺血后期由神經(jīng)細胞中NOS催化產(chǎn)生的NO則具有神經(jīng)毒性作用,使腦缺血損傷程度加重[8].
在體內(nèi)G-CSF能促進粒系祖細胞的增殖、分化及成熟,并促進骨髓中中性粒細胞和干祖細胞釋放于外周血中[9].G-CSF是骨髓造血干細胞的強有力的動員劑,已經(jīng)證實G-CSF具有同時動員造血干細胞和間充質(zhì)干細胞的能力.本試驗用G-CSF治療大鼠的腦挫傷,從試驗結(jié)果顯示,G-CSF能提高腦挫傷大鼠血清及腦組織SOD的活性,減少MDA及NO產(chǎn)生.從而對受傷的腦組織進行了一種保護.其保護機制可能與通過動員骨髓干細胞遷移入腦,而促進神經(jīng)和膠質(zhì)細胞再生有關(guān).
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