孟永生 薛朝霞 張 鵬 王春燕 方愛莉 楊春艷 凡澤錄
1.山西醫(yī)科大學,山西太原 030001;2.山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院,山西太原 030001
頸動脈是腦部的主要供血系統(tǒng),頸動脈狹窄使其對腦組織的灌注量下降,造成腦組織能量代謝障礙、葡萄糖的利用減少、蛋白質(zhì)合成異常、神經(jīng)遞質(zhì)改變、膽堿受體缺失、腦白質(zhì)損害和神經(jīng)元缺失等,從而造成腦組織損傷[1]。頸動脈狹窄患者出現(xiàn)低血壓,進入顱內(nèi)的血流量進一步下降,增加缺血缺氧性腦病的發(fā)生。S100β和血漿神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)是目前發(fā)現(xiàn)的可以反映腦組織損傷以及預(yù)后的特異性指標。本實驗對兔頸動脈中度狹窄模型采用不同的降血壓方法和程度進行干預(yù),通過檢測血漿S100β和NSE的表達情況來反映腦損傷,為臨床管理提供依據(jù)。
健康雄性新西蘭家兔25只,體重2~2.2kg(山西醫(yī)科大學實驗動物中心提供)。
1.2.1 模型制備 按照鄭沖等[2]造模方法,家兔采用速眠新0.1ml/kg肌肉注射麻醉,仰臥固定,頸部備皮消毒,鋪巾,頸部正中切口,充分暴露勁總動脈,小心游離約1.5cm,在其下方穿兩根棉線,將0.9mm管與動脈結(jié)扎,使兩根線間距為1mm,然后小心抽離管,造成其結(jié)扎處血管內(nèi)徑等于其管的外徑,逐層縫合包扎頸部。通過超聲確定狹窄程度,保證模型的成功制備。
1.2.2 分組及處理 25只家兔造模成功24h后,分為5組,每組5只,分別為丙泊酚 1組(P1組)、丙泊酚 2組(P2組)、硝酸甘油1組(X1組)、硝酸甘油2組(X2組)、對照組(K組)。各組麻醉后沿股動脈走行備皮消毒鋪巾,逐層切開游離股動脈,行動脈穿刺與RM6240生物信號采集系統(tǒng)連接,記錄血壓。P1組和X1組降低基礎(chǔ)血壓的10%~15%,P2組和X2組降低基礎(chǔ)血壓的15%~20%,維持30min后,輸注生理鹽水恢復(fù)到基礎(chǔ)血壓;K組不做任何處理。各組在恢復(fù)血壓后12、24、48h留取血液標本。
1.2.3 標本收集與檢測 正常家兔和造模24h后經(jīng)耳緣靜脈留取血液標本,干預(yù)組各時間點經(jīng)頸外靜脈留取血液標本,離心機以3500轉(zhuǎn)/min離心15 min,用取樣器提取上清液,置于-70℃冰箱保存。采用ELISA法測定表達值。
所有數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件處理,所有結(jié)果采用均數(shù)±標準差(s),組間比較采用方差分析,組內(nèi)兩兩比較采用LSD-t檢驗,檢驗水準為α=0.05,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
造模后血清S100β蛋白和NSE與造模前比較表達升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,表 1)。
表1 造模前后 S100β 蛋白和 NSE 的表達比較[μg/L,(s)]
表1 造模前后 S100β 蛋白和 NSE 的表達比較[μg/L,(s)]
注:造模后與造模前比較,采用兩樣本t檢驗,P<0.05;NSE:神經(jīng)元特異性烯醇化酶。
數(shù)量(只)S100βNSE造模前造模后25 25 0.11±0.01 0.14±0.01 4.30±0.38 7.33±0.29
同一時間點與 K組比較,P1組、P2組、X1組及 X2組其S100β和NSE的表達都高,差異有有統(tǒng)計學意義(P<0.05,表 2,表 3);P2組與 P1組比較、X2組與 X1組比較,S100β和 NSE表達都高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,表 2,表 3);X1組與 P1組、X2組與P2組比較,S100β和NSE表達升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,表 2,表 3)。
表2 各組兔血清 S100β 在各時間點表達情況的比較[μg/L,(s)]
表2 各組兔血清 S100β 在各時間點表達情況的比較[μg/L,(s)]
注:同一時間點與K組比較,aP<0.05,同一時間點P2組與P1組比較,bP<0.05;X2 組與 X1 組比較,cP<0.05;X1 組與 P1 組比較,dP<0.05;X2 組與P2 組比較,eP<0.05; 12h:恢復(fù)血壓后 12h;24h:恢復(fù)血壓后 24h;48h:恢復(fù)血壓后48h。
分組 數(shù)量(只)12h 24h 48h K組P1組P2組X1組X2組55555 0.18±0.01 0.35±0.01a 0.49±0.02ab 0.37±0.01ad 0.59±0.02ace 0.28±0.02 0.34±0.01a 0.41±0.01ab 0.38±0.01ad 0.44±0.01ace 0.35±0.02 0.38±0.01a 0.42±0.01ab 0.41±0.01ad 0.46±0.02ace
表3 各組兔血清NSE在各時間點表達情況的比較[μg/L,(s)]
表3 各組兔血清NSE在各時間點表達情況的比較[μg/L,(s)]
注:同一時間點與K組比較,aP<0.05;同一時間點P2組與P1組比較,bP<0.05;X2 組與 X1 組比較,cP<0.05;X1 組與 P1 組比較,dP<0.05;X2 組與P2 組比較,eP<0.05; 12h:恢復(fù)血壓后 12h;24h:恢復(fù)血壓后 24h;48h:恢復(fù)血壓后48h。
分組 數(shù)量(只)12h 24h 48h K組P1組P2組X1組X2組55555 8.11±0.72 10.39±0.58a 12.77±1.00ab 13.57±1.26ad 18.35±1.31ace 8.42±0.17 10.60±0.21a 11.26±0.30ab 15.68±0.87ad 18.41±0.53ace 8.75±0.47 13.36±0.45a 14.42±0.23ab 15.27±0.39ad 18.51±0.85ace
劉淑琴[3]通過腦血流灌注顯像研究發(fā)現(xiàn)雙側(cè)頸動脈狹窄造成雙側(cè)大腦中動脈血流速度和搏動指數(shù)下降,其主要影響基底核,同時還有可能影響顳葉、額葉以及頂葉。腦組織對缺血缺氧極為敏感,低血壓會影響腦組織的能量代謝,從而改變腦組織的正常結(jié)構(gòu)和造成肢體偏癱甚至死亡,必須引起高度重視。
S100β是存在于神經(jīng)組織內(nèi)的特異性蛋白,當腦組織發(fā)生缺血缺氧時,膠質(zhì)細胞將釋放大量的S100β,通過受損的血腦屏障進入外周血中,通過檢測血液中的S100β濃度反映腦損傷的程度。Hu等[4]的研究發(fā)現(xiàn)在星形膠質(zhì)細胞培養(yǎng)液中加入微摩爾濃度的S100β,發(fā)現(xiàn)其凋亡細胞數(shù)百分數(shù)明顯增高,證明S100β通過NO途徑誘導(dǎo)細胞凋亡。Vajtr等[5]的研究發(fā)現(xiàn)血漿中高濃度的S100β可以破壞血管內(nèi)皮細胞的超微結(jié)構(gòu),促進血腦屏障受損,從而加重腦水腫。NSE是存在于生物體內(nèi)糖酵解酶,其YY型主要存在于神經(jīng)細胞和神經(jīng)內(nèi)分泌細胞中,當發(fā)生腦損傷時穿過血腦屏障進入血液,可作為腦組織損傷的標志物。金細眾等[6]實驗研究表明,血清NSE水平與GCS評分、APACHE II評分和疾病風險系數(shù)具有顯著的相關(guān)性,可以作為急性腦損傷患者腦損傷嚴重程度、病情嚴重度及預(yù)測預(yù)后的可靠指標。牛廷獻等[7]研究發(fā)現(xiàn)血清和腦勻漿中,NSE和S100β的濃度在缺血12h時達到峰值,表明二者的濃度與腦損傷程度相一致,因此本實驗以12h為觀察起始點。
本研究通過比較建立狹窄模型后和正常的兔血漿S100β和NSE,發(fā)現(xiàn)表達升高(P<0.05),表明模型建立成功,為實驗干預(yù)建立了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過每個時間點各處理組與對照組比較,其S100β和NSE的表達結(jié)果都高(aP<0.05),差異有統(tǒng)計學意義。表明頸動脈中度狹窄兔,血壓下降10%~15%和15%~20%能夠加重腦組織缺血缺氧,促進神經(jīng)細胞凋亡以及血腦屏障的破壞,造成腦組織損傷加重,需要引起高度注意。對于硝酸甘油組與丙泊酚組的觀察結(jié)果,其S100β和NSE表達都比丙泊酚組高(dP<0.05,eP<0.05),差異有統(tǒng)計學意義。這種結(jié)果可能與丙泊酚抗自由基、抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān),可以提高細胞抗氧化能力,抑制細胞內(nèi)的鈣超載,作用于GABA受體對神經(jīng)元的的保護[8],從而達到對腦組織的保護。每個時間點觀察降壓15%~20%組與10%~15%組并將其進行比較,發(fā)現(xiàn) S100β 和 NSE 表達高(bP<0.05,cP<0.05),差異有統(tǒng)計學意義。表明降壓程度越高對腦組織的損傷越大,血壓下降程度越高,回心血量越少,血液通過狹窄段的血流速度越低,通過的血流量越少,造成腦組織缺血缺氧越嚴重。本實驗只觀察了12h到48h的S100β和NSE表達值,其48h后的表達情況有待進一步的研究。
綜上所述,本實驗成功制備了頸動脈中度狹窄模型,并在此基礎(chǔ)上降低基礎(chǔ)血壓的10%~15%和15%~20%,血漿S100β和NSE表達都比正常以及單純狹窄高,預(yù)示著可能存在腦組織損傷。
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[4]Hu J,Van Eldik L J.S100β在培養(yǎng)的星形細胞中通過依賴于一氧化氮的途徑引起細胞凋亡[J].生物化學與生物物理學學報,1996,1313(3):239-245.
[5]Vajtr D,Benada O,Kukacka J,et al.發(fā)生在血腦屏障損傷期間并在以血腦屏障和炎癥反應(yīng)為生物學標記的創(chuàng)傷性腦損傷后內(nèi)皮細胞和星形細胞超微結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)性[J].生理研究,2009,58(2):263-268.
[6]金細眾,楊坤,林芙蓉,等.急性腦損傷患者血清神經(jīng)元特異性烤醇化酵與GCS評分、APACHE II評分和疾病風險系數(shù)的相關(guān)性[J].實用醫(yī)學雜志,2009,25(12):2000-2001.
[7]牛廷獻,史智勇,羅建軍,等.缺血缺氧腦損傷大鼠NSE和S100β蛋白的變化及臨床意義[J].中國比較醫(yī)學雜志,2009,19(9):34-37.
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