李建鋒,李巍,史紫堉
(1.河南省浚縣人民醫(yī)院神經外科,河南 鶴壁 456250 2.鄭州大學醫(yī)學院,河南 鄭州 450001)
腦出血(ICH)是由腦血管破裂引起的非創(chuàng)傷性實質性出血,發(fā)病兇險,病情變化快,存活病人遠期多伴隨不同程度的繼發(fā)性腦損傷,嚴重影響患者的生活質量。研究表明,腦出血發(fā)生后,內皮細胞損傷,病變周圍腦組織的神經元受到刺激,核因子κB(nuclear factor kappa beta,NF-κB)通路被激活,導致血腫周圍腦組織發(fā)生嚴重炎癥反應,最終成為繼發(fā)性腦損傷的重要環(huán)節(jié)[1-4]。辛伐他汀是從土曲霉素降解產物中半合成的他汀類降脂藥物,研究表明,辛伐他汀可抑制腦血管疾病患者的炎癥因子表達,具有抗炎、抗調亡以及保護神經,減少腦組織水腫的作用[5-6]。但是辛伐他汀是否通過抑制NF-κB通路發(fā)揮減少炎癥損傷的作用還有待更進一步研究。為此,本研究通過建立SD大鼠的腦出血模型,給予辛伐他汀治療,以探討辛伐他汀對大鼠腦出血后繼發(fā)性炎癥損傷的防治作用及作用機制。
選取9~12周齡的健康雄性SD大鼠60只,體質量(300±20)g。將 60只大鼠隨機分成三組:模型組、辛伐他汀組和對照組,各20只。大鼠飲食飲水正常,精神可。
于模型組和辛伐他汀組大鼠右側腦組織基底神經節(jié)處注射新鮮自體不凝血,采用Fredrik法[7]建立腦出血模型。大鼠出現食水攝入減少、活動減少、體重減輕、精神萎靡等癥狀,腦組織切片中既存在明顯的血腫,又無血腫破入腦室,表示建模成功。
三組均常規(guī)灌胃給藥,qd,灌胃一周,辛伐他汀組給予辛伐他汀和生理鹽水配制的溶液,以3 mg/(kg·d)劑量給藥;模型組和對照組給予等體積的生理鹽水。
成功建立模型后的12,24,48,72 h和第7天,每組分別處死4只大鼠。大鼠斷頭取腦后迅速將血腫周圍腦組織冠狀切成厚約2 mm的薄片4片,2片用于干濕重法測定壞死腦組織含水量變化,剩余薄片用多聚甲醛固定,用于Nissl染色、免疫組化。
1.5.1 神經功能行為學評分 成功建模后的12,24,48,72 h和第7天,依照Garcia法對大鼠進行神經功能行為學評分。分數越低,表示大鼠神經功能障礙越嚴重。
1.5.2 未損傷的神經元數目 將固定后的腦組織薄片脫水、包埋和切片后進行Nissl染色。在光學顯微鏡(40×10)下,觀察連續(xù)6個無重疊的腦組織視野區(qū),計算未損傷的神經元數目。
1.5.3 免疫組化觀察 NF-κB、Toll樣受體 4(TLR4)、白介素(IL)-1β的蛋白表達 將固定后的腦組織薄片脫水,包埋,切片和烤片后進行免疫組織化學分析。在光學顯微鏡(40×10)下,觀察連續(xù)6個無重疊的血腫周圍腦組織視野區(qū),計數NF-κB、TLR4、IL-1β陽性細胞數目。
運用統(tǒng)計軟件SPSS 21.0分析數據,計量資料以“x±s”表示,采用t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
建模后所有時間點,辛伐他汀組與模型組NDS均低于對照組,辛伐他汀組NDS均高于模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 三組NDS比較
建模后12,24,48,72 h與7 d辛伐他汀組未受損神經元數目均高于模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見圖1。
圖1 三組不同時間點病變周圍未受損神經元數目比較
建模后7天,辛伐他汀組和模型組NF-κB、TLR4、IL-1β陽性細胞數目均高于對照組,辛伐他汀組NF-κB、TLR4、IL-1β陽性細胞數目均低于模型組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 7 d后三組病變周圍腦組織中NF-κB,TLR4和IL-1β陽性細胞數比較
研究人員建立腦出血大鼠模型并使用辛伐他汀干預治療,發(fā)現辛伐他汀可以降低神經元的死亡率,加強腦組織突觸的再生,改善大鼠的神經和認知功能[7]。在本實驗中,辛伐他汀組在建模后所有時間點的NDS和未受損神經元數目均顯著高于模型組(P<0.05),表明辛伐他汀可有效改善腦出血大鼠的神經功能。
研究顯示,腦出血發(fā)生后病變周圍腦組織的神經元受到刺激,血腫周圍組織缺血缺氧,可激活NF-κB通路,導致繼發(fā)性炎癥損傷[1-3]。提示NF-κB通路在腦出血后繼發(fā)性炎癥損傷的過程中起關鍵性作用。TLR 4為一種模式識別受體,在缺血性腦損傷機體中表達顯著上調,并介導炎癥因子增加,誘發(fā)腦組織炎癥反應[8-9]。IL-Iβ可通過多種途徑參與腦損傷后繼發(fā)的炎癥反應,介導神經元壞死、缺失,是構成一系列病理變化及繼發(fā)性炎癥損傷的重要環(huán)節(jié)[10]。NF-κB可促進IL-1β等細胞因子的表達,同時這些細胞因子又可進一步活化NF-κB,造成持續(xù)或放大的炎癥反應[11]。有研究表明,辛伐他汀可有效降低TLR4通路介導的炎癥因子的表達[12]。本實驗中,辛伐他汀組建模7天后,NF-κB、TLR4和IL-1β陽性細胞數均顯著低于模型組(P<0.05)。表明辛伐他汀可能通過下調TLR4介導的NF-κB信號通路的表達,抑制IL-1β的表達,緩解腦出血后繼發(fā)性炎癥損傷。
綜上,辛伐他汀可能通過下調TLR4介導的NF-κB通路,抑制IL-1β的表達,減輕炎癥反應,保護神經元,減少腦出血大鼠腦組織的繼發(fā)性炎癥損傷。