李建偉，楊東軍，陳旭義，梁海乾△

（1.武警后勤學(xué)院附屬醫(yī)院腦系科中心，天津300162；2.天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193；3.河北省霸州市第二醫(yī)院腦外科，霸州065701）

顱腦損傷（traumatic brain injury，TBI）是神經(jīng)外科常見病，不僅可以引起患者神經(jīng)功能缺失，而且可能直接危及病人的生命，國內(nèi)外非常重視對創(chuàng)傷性顱腦損傷的發(fā)病機理及其救治的研究［1］。促智藥（nootropics）是一類能促進學(xué)習(xí)記憶能力的藥物，其選擇性地作用于大腦皮層和海馬，保護、激活或促進神經(jīng)細胞功能的恢復(fù)，而藥物本身沒有直接的血管活性，也沒有中樞興奮作用。對學(xué)習(xí)記憶能力的影響是一種持久的促進作用，這一類化合物都是氨基丁酸衍生物［2］。奧拉西坦是一種新的吡咯烷酮衍生物，通過廣泛的藥理研究和臨床試驗證明奧拉西坦作用較吡拉西坦強2～5倍，是一種有廣泛應(yīng)用前景的益智藥，本文為研究奧拉西坦對顱腦損傷患者的保護作用進行了動物實驗。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

自制腦損傷裝置（撞擊裝置由支架、套管、砝碼和腳板四部分組成，其中套管每隔1 cm鉆一小孔，以助排出管內(nèi)空氣，減少阻力（砝碼重20 g，腳板為直徑4 mm、高1 mm的圓柱體）［3］；Morris水迷宮測試系統(tǒng)（中國科學(xué)院藥物研究所）；微型磨鉆（韓國生產(chǎn)）；蚊式止血鉗（上海醫(yī)療器械集團公司手術(shù)器械廠）；10%水合氯醛（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）；奧拉西坦膠囊（湖南健朗藥業(yè)有限責(zé)任公司）

1.2 實驗動物及分組

成年雄性Wistar大鼠30只，清潔級，體重280～300 g，由天津醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，隨機分為假手術(shù)組、模型組和治療組（n＝10）。

1.3 TBI模型

參照Feeney法，自制腦損傷裝置，大鼠術(shù)前均禁食8 h，禁水2 h，用10%水合氯醛腹腔內(nèi)注射麻醉后，俯臥固定于木板上（右側(cè)顱頂部備皮，常規(guī)消毒鋪巾，選取右側(cè)顱頂旁正中切口，長約3 mm，分離皮膚，切開骨膜，向兩側(cè)分離，露出約0.8 cm2大小的顱骨。以前囟后1.5 mm處為中心鉆孔，蚊式鉗擴大骨窗至4 mm（注意保護矢狀竇和硬腦膜，骨窗不能太大，以防腳板傾斜），置入腳板。假手術(shù)組顱骨鉆孔后不進行打擊，模型組和治療組大鼠從20 cm高度自由落體進行一次撞擊（撞擊能量為400 g·cm），骨蠟密封顱骨，縫合頭皮術(shù)畢。治療組術(shù)后給予奧拉西坦 100 mg／（kg·d），灌胃，連續(xù)給藥 21 d。

1.4 神經(jīng)功能檢測

術(shù)后第 1、4、7、14、21天對三組大鼠進行神經(jīng)功能缺損評分，包括運動、感覺、反射及平衡能力 4項，最高18分，最低0分，1～6分為輕度損害，7～12分為中度損害，13～18分為重度損害。

1.5 Morris水迷宮測試

各組大鼠在術(shù)后15 d～19 d進行Morris水迷宮測試，測試程序主要包括定位航行試驗和空間探索試驗兩個部分。測試正式開始前1 d，讓大鼠于無逃避平臺的水迷宮池內(nèi)自由游泳60 s，進行適應(yīng)性訓(xùn)練。Morris水迷宮直徑150 cm，高 50 cm，可見平臺直徑10 cm，高35 cm，放在水下2 cm處。水溫 19℃～22℃。迷宮放置在黑色屏風(fēng)內(nèi)，屏風(fēng)四面有不同的圖形線索供大鼠定位用。整個實驗過程中，圖形線索保持不變。大鼠每天訓(xùn)練1次，每次訓(xùn)練隨機從4個不同象限入水。記錄從象限出發(fā)點至尋找到平臺的時間，即逃避潛伏期（EL）；假如大鼠在120 s內(nèi)未發(fā)現(xiàn)平臺，則引導(dǎo)大鼠游上平臺，其EL為120 s。每日訓(xùn)練結(jié)束后去除平臺，從距離平臺最遠的象限入水，記錄大鼠在目標象限內(nèi)搜索時間及經(jīng)過目標平臺位置次數(shù)［4］。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 神經(jīng)功能檢測

三組大鼠術(shù)后不同時間點神經(jīng)功能缺損評分，治療組7 d，14 d和21 d的評分顯著低于模型組（P＜0.05，表 1）。

2.2 Morris水迷宮測試

2.2.1 定位航行實驗 在術(shù)后第15～19天的定位航行實驗中，每天各組間的平均逃避潛伏期比較：術(shù)后16 d起模型組〉治療組〉假手術(shù)組，各組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表 2）。

2.2.2 空間探索實驗 大鼠在目標象限內(nèi)搜索時間及經(jīng)過目標平臺位置的平均次數(shù)：假手術(shù)組＞治療組＞模型組，各組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P均＜0.05，表 3）。

Tab.1 Neurologic impairment score of different time after operation（ˉx±s，n＝10）

Tab.2 Escape latency of rats in 3 groups after operation（s，ˉx±s，n＝10）

Tab.3 Searching time in target quadrant and number of crossing target platform in rats（ˉx±s，n＝10）

3 討論

實驗性TBI模型的研究一直是TBI研究中的一個重要的環(huán)節(jié)。1981年Feeney等采用改進的自由落體腦損傷裝置，參照動物脊髓損傷的方法首次成功建立大鼠腦皮質(zhì)挫傷模型。該模型是以不同高度不同質(zhì)量的重錘以自由落體方式撞擊，造成不同程度的閉合性TBI。經(jīng)過常規(guī)組織病理學(xué)觀察。具有損傷方法簡便，條件易于控制，損傷程度較一致等特點［5］。故本實驗采用改良的Feeney方法制作腦損傷大鼠模型。

本實驗發(fā)現(xiàn)，采用改良的Feeney法造模后，大鼠的神經(jīng)功能受損，經(jīng)奧拉西坦治療后，神經(jīng)系統(tǒng)損傷明顯減輕。在Morris水迷宮測試時發(fā)現(xiàn)腦損傷后大鼠的學(xué)習(xí)能力、記憶能力、空間認知能力均受到影響，較假手術(shù)組大鼠明顯下降；經(jīng)過奧拉西坦治療后大鼠的學(xué)習(xí)能力、記憶能力、空間認知能力可以獲得提高。選擇在創(chuàng)傷后第15天開始進行水迷宮實驗，考慮到大鼠的皮膚縫合傷口已經(jīng)愈合，可以避免游泳時污染傷口導(dǎo)致的感染，同時能在奧拉西坦治療的同時進行水迷宮實驗，使奧拉西坦的作用得到較好發(fā)揮。

創(chuàng)傷性腦損傷后腦組織的炎癥反應(yīng)與其它一些病理生理過程如缺血、缺氧、腦水腫、自由基反應(yīng)等互相影響，引起繼發(fā)性腦損害，加重腦損傷［6］。對顱腦損傷后繼發(fā)性神經(jīng)功能缺失的治療一直受到高度重視，給予及時有效的神經(jīng)保護具有重要的臨床意義。其損傷機制可能為：腦創(chuàng)傷后細胞能量代謝障礙，維持細胞內(nèi)外離子平衡的離子泵衰竭，鈉離子和水內(nèi)流，細胞糖酵解增加，乳酸堆積，造成細胞內(nèi)酸中毒和高滲透壓，導(dǎo)致細胞性腦水腫［7］。同時，神經(jīng)末梢內(nèi)谷氨酸大量釋放并逆轉(zhuǎn)神經(jīng)末梢和膠質(zhì)細胞高親和性攝取系統(tǒng)的活動，把胞漿內(nèi)谷氨酸也大量排至胞外，持續(xù)過度刺激興奮性氨基酸受體，導(dǎo)致鈣超載，使神經(jīng)元進一步變性、壞死。

奧拉西坦為新型腦代謝改善藥，能透過血腦屏障，其作用機制是作用于中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膽堿能神經(jīng)元，促進磷脂膽堿和磷酰乙醇胺的合成，提高大腦皮層和海馬部位乙酰膽堿的轉(zhuǎn)運，增強腦磷酸酯酶A1的活性，抑制腦磷脂分界，激活酰苷酸激活酶，提高ATP轉(zhuǎn)化即葡萄糖代謝率，增加磷脂、蛋白質(zhì)和RNA的合成［8］；促進腦代謝，提高大腦對氧、葡萄糖的利用，有效改善記憶障礙，具有激活、保護和修復(fù)神經(jīng)細胞的作用。奧拉西坦還能促進大腦皮質(zhì)聯(lián)絡(luò)纖維突觸的可塑性.調(diào)動未受損腦組織重組及功能重建，恢復(fù)神經(jīng)功能［9］。此外，奧拉西坦還通過作用于谷氨酸能神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮增強記憶的作用［10］。

綜上所述，奧拉西坦能顯著減輕顱腦損傷大鼠的神經(jīng)損傷程度，增強對顱腦損傷大鼠的學(xué)習(xí)、記憶、空間認知能力。

［1］ 周建光，方以群，劉長云，等.高壓氧對急性腦創(chuàng)傷后皮層一氧化氮合酶mRNA表達的影響［J］.中國應(yīng)用生理學(xué)雜志，2012，28（1）：38-41.

［2］ 海力比努爾，王蔭華，趙發(fā)國.奧拉西坦與吡拉西坦治療血管性癡呆的隨機雙盲對照研究［J］.中國新藥與臨床雜志，2003，22（11）：647-650.

［3］ 張榮軍，游 潮，蔡博文，等.Feeney法建立大鼠閉合性腦損傷模型及評估［J］.中國修復(fù)重建外科雜志，2005，19（12）：1015-1018.

［4］ 王曉楠，王 亮，劉 麗，等.rhG-CSF對顱腦損傷大鼠神經(jīng)和認知功能的影響［J］.山東醫(yī)藥，2010，50（6）：34-35.

［5］ 顧 兵，金建波，孟 瑋，等.創(chuàng)傷性腦損傷動物模型及其實驗治療學(xué)應(yīng)用［J］.中國藥理學(xué)通報，2010，26（3）：285-289.

［6］ 張祥根，王國華，李永財，等.高壓氧療法對創(chuàng)傷性腦損傷大鼠氧化應(yīng)激指標及促／抗炎細胞因子水平的影響［J］.中國應(yīng)用生理學(xué)雜志，2010，26（3）：373-375.

［7］ Xiong Y，Peterson PL，Lee CP.Alterations in cerebral energy metabolism induced by traumatic brain injury［J］.Neurol Res，2001，23（2-3）：129-138.

［8］ 羅成義，柯以銓，徐如祥，等.注射用奧拉西坦治療顱腦損傷的隨機、雙盲、對照、多中心臨床研究［J］.中國神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志，2010，10（2）：192-196.

［9］ 朱 繼.奧拉西坦治療輕中型腦傷的臨床研究［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2006，28（10）：1124-1125.

［10］劉治軍，胡 欣.促智藥奧拉西坦的臨床和基礎(chǔ)研究［J］.中華神經(jīng)外科疾病研究雜志，2005，4（3）：286-288.