熊建忠 顏志婷 林小小 黃樂松
(萍鄉(xiāng)市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,江西 萍鄉(xiāng) 337055)
腦缺血是臨床上常見的心腦血管疾病,與糖尿病(DM)、動脈粥樣硬化、高血壓、腦卒中等因素有密切的關(guān)系〔1〕。盡快改善心腦組織血液供應(yīng)是治療腦缺血的重點,然而患者血流灌注得到恢復(fù)后可能會出現(xiàn)缺血再灌注,會給患者的腦組織再次造成損傷。缺血再灌注出現(xiàn)的原因復(fù)雜,臨床研究發(fā)現(xiàn)其與細(xì)胞凋亡、炎癥等因素有關(guān),不僅會影響患者的預(yù)后,同時對患者的生命安全造成極大的威脅。因此,選擇有效的方法改善緩解再灌注損傷、保護(hù)神經(jīng)是臨床研究的重點。本研究觀察頭孢曲松鈉對DM急性腦缺血再灌注大鼠細(xì)胞凋亡及缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)表達(dá)的影響。
1.1一般資料 選擇100只健康的雄性SD大鼠,體重225~276 g,平均(242±11)g。隨機(jī)分成對照組和觀察組各50只。其中頭孢曲松鈉由山東羅欣藥業(yè)股份有限公司提供,鏈脲佐菌素來自于上海信然生物科技有限公司,DNA末端轉(zhuǎn)移酶缺口末端標(biāo)注法(TUNEL)細(xì)胞凋亡檢測試劑盒購于北京啟維益成科技有限公司,二氨基聯(lián)苯胺(DAB)熒光顯色與試劑盒均由上海研域生物科技有限公司生產(chǎn)提供,上海精密儀器公司提供的型號為XSP-3C的單目生物顯微鏡,鼠抗兔HIF-1A多克隆抗、二抗由北京艾然生物科技有限公司生產(chǎn)提供。
1.2方法
1.2.1研究模型的建立 主要通過腹腔內(nèi)注射鏈尿佐菌素、動脈線栓與再灌注的方法建立DM急性腦缺血再灌注大鼠的研究模型〔2〕。注射鏈尿佐菌素前,100只健康的雄性SD大鼠先禁食6 h,然后腹腔內(nèi)注射1%鏈尿佐菌素溶液,當(dāng)大鼠的血糖水平超過11.1 mmol/L時表明DM大鼠的研究模型建立成功。對DM大鼠腹腔鏡注射水合氯醛起麻醉效果,切口選擇于頸正中部位,游離并結(jié)扎頸動脈,然后在頸總動脈分叉處作1個小切口,把尼龍線(已預(yù)熱成圓頭)置放于頸內(nèi)動脈,待出現(xiàn)阻力后固定尼龍線并關(guān)閉切口,至大鼠缺血2 h后拉動尼龍線實現(xiàn)再灌注。
1.2.2干預(yù)方法 觀察組大鼠于腹腔內(nèi)注射頭孢曲松鈉,藥物劑量控制為200 mg/kg,對照組大鼠腹腔內(nèi)注射生理鹽水,劑量與觀察組相同,第1次給藥選擇在術(shù)后6 h,1次/d,連續(xù)5 d。
1.3觀察指標(biāo) ①皮質(zhì)區(qū)細(xì)胞凋亡。通過TUNEL法對皮質(zhì)區(qū)細(xì)胞凋亡情況進(jìn)行觀察,嚴(yán)格按照試劑盒的操作步驟展開檢測。②腦組織的含水量。取下干預(yù)治療后的大鼠大腦皮質(zhì)組織與皮質(zhì)下組織,稱取毛重,烘干后稱取凈重,含水量=(毛重-凈重)/毛重×100%。③HIF〔3〕。通過免疫組化法進(jìn)行測定,測定免疫組化染色的平均光密度值(MOD)來觀察缺氧誘導(dǎo)因子表達(dá)的高度。
1.4統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS13.0軟件進(jìn)行t檢驗和χ2檢驗。
2.1皮質(zhì)區(qū)細(xì)胞凋亡 大鼠腦皮質(zhì)區(qū)細(xì)胞凋亡數(shù)量隨著腦缺血再灌注時間的增加而不斷增加,至12~24 h達(dá)到最高值,然后逐漸下降。觀察組大鼠在各個時段腦皮質(zhì)區(qū)細(xì)胞凋亡數(shù)量均少于對照組(P<0.01)。見表1。
表1 兩組大鼠經(jīng)干預(yù)治療后各時段皮質(zhì)區(qū)細(xì)胞凋亡的比較±s,個/高倍視野,n=50)
2.2腦組織的含水量 干預(yù)前,兩組大鼠腦組織的含水量比較差異不顯著(P>0.05)。經(jīng)干預(yù)治療后,觀察組大鼠在各個時段腦組織的含水量均少于對照組(均P<0.01)。見表2。
表2 兩組大鼠經(jīng)干預(yù)各時段腦組織含水量的比較±s,%,n=50)
2.3HIF表達(dá) 大鼠腦皮質(zhì)區(qū)HIF的表達(dá)隨著腦缺血再灌注時間的增加而增強(qiáng),至12~24 h達(dá)到最高值,隨后逐漸減弱。觀察組大鼠在干預(yù)后各個時段的腦皮質(zhì)區(qū)HIF MOD值低于對照組HIF(P<0.01)。見表3。
表3 兩組大鼠干預(yù)各時段的腦皮質(zhì)區(qū)HIF平均光密度值的比較±s,個/高倍視野,n=50)
動物模型的實驗〔4〕發(fā)現(xiàn)在血糖高的同時并發(fā)腦梗死,會很大程度增加梗死范圍,這可能與腦細(xì)胞酸中毒有密切的聯(lián)系,血糖升高嚴(yán)重影響梗死的預(yù)后。血糖升高會促進(jìn)脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生〔5〕,進(jìn)一步增強(qiáng)了氧自由基對腦細(xì)胞的損傷作用,并且血糖升高可能會加劇炎癥反應(yīng)而加重對腦細(xì)胞的損傷〔6〕。林冬融等〔7〕觀察了高血糖加重腦缺血再灌注損傷的作用,認(rèn)為相同再灌注時間點高血糖組神經(jīng)功能缺損比正常血糖組嚴(yán)重,而且相同再灌注時間點高血糖組凋亡細(xì)胞數(shù)目及細(xì)胞色素C表達(dá)也明顯高于正常血糖組。研究還顯示低灌注期間腦組織的損傷可能與自由基代謝異常有關(guān)〔8〕,過量的自由基會引起氧化應(yīng)激反應(yīng),會直接導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡,并且能以轉(zhuǎn)錄因子、介導(dǎo)線粒體等形式引起細(xì)胞的凋亡。機(jī)體處于缺血的狀態(tài),尤其是再灌注期間,機(jī)體無法有效清除自由基,導(dǎo)致脂質(zhì)、核酸以及蛋白質(zhì)過氧化,加劇氧化應(yīng)激反應(yīng)〔9〕。HIF屬于核蛋白〔10〕,通常在組織處于缺血缺氧的狀態(tài)下形成,HIF可以和靶基因結(jié)合,從而造成機(jī)體對缺血缺氧形成耐受性。HIF十分不穩(wěn)定,檢測難度較大,然而在缺血缺氧時其降解被抑制,HIF表達(dá)增強(qiáng)。
頭孢曲松鈉屬于抗生素藥物〔11〕,然而諸多研究發(fā)現(xiàn)其在緩解腦缺血損傷以及再灌注損傷、保護(hù)神經(jīng)等方面發(fā)揮出積極顯著的作用〔12,13〕。頭孢曲松鈉能有效清除自由基,從而減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)對腦細(xì)胞組織產(chǎn)生的損傷,同時頭孢曲松鈉可以促進(jìn)谷氨酸轉(zhuǎn)運體(GLT)-1 mRNA表達(dá),加強(qiáng)GLT-1 表達(dá)與提高其轉(zhuǎn)運功能,進(jìn)而發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)的效果〔14〕。同時頭孢曲松鈉能顯著改善腦水腫,緩解腦組織細(xì)胞缺氧,有效抑制HIF表達(dá)〔15〕。本次研究結(jié)果顯示頭孢曲松鈉在糖尿病急性腦缺血再灌注治療中的價值。
綜上,頭孢曲松鈉在DM急性腦缺血再灌注的治療中具有較高的應(yīng)用價值,能顯著降低細(xì)胞凋亡數(shù)量、改善腦水腫癥狀以及抑制HIF表達(dá),從而起到保護(hù)神經(jīng)的效果。
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