唐 濤, 孫佩欣, 姚 冰, 梁海洋, 樸浩哲
中國(guó)醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院 遼寧省腫瘤醫(yī)院 神經(jīng)外科,遼寧 沈陽(yáng) 110042
脊髓損傷是一種高致殘率疾病,其損傷程度不僅取決于機(jī)械創(chuàng)傷造成的原發(fā)性損傷,也與血管功能障礙、水腫、局部缺血、自由基產(chǎn)生、炎癥及細(xì)胞凋亡等繼發(fā)性損傷程度相關(guān)[1-2]。自由基于脊髓損傷后立即產(chǎn)生,通過(guò)磷脂中不飽和脂肪酸的過(guò)氧化作用導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷,進(jìn)一步損害脊髓。其影響時(shí)間主要集中發(fā)生于損傷時(shí)至傷后48 h[3]。目前,應(yīng)用的各種神經(jīng)保護(hù)劑中,早期給予大劑量甲基強(qiáng)的松龍是一種有效控制繼發(fā)性脊髓損傷的治療方法。甲基強(qiáng)的松龍別名甲強(qiáng)龍,可有效抗炎,降低脂質(zhì)過(guò)氧化,抑制自由基。但大劑量甲強(qiáng)龍沖擊治療可增加感染、胃腸道出血及股骨頭壞死的風(fēng)險(xiǎn)[4]。
依達(dá)拉奉是一種有效的自由基清除劑,臨床上用于減少急性腦梗死引起的神經(jīng)元損傷。依達(dá)拉奉通過(guò)清除自由基,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化作用在腦缺血模型中提供神經(jīng)保護(hù)作用[5]。本研究建立大鼠脊髓損傷模型,檢測(cè)依達(dá)拉奉與甲強(qiáng)龍治療后血清丙二醛(Malonaldehyde,MDA)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)及S-100B蛋白的水平,檢驗(yàn)依達(dá)拉奉治療急性脊髓損傷的效果,為臨床治療脊髓損傷提供依據(jù)?,F(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 36只成年健康雄性SD大鼠[北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,許可證號(hào):SCXK-(軍)-2012-0003],體質(zhì)量280~300 g,隨機(jī)分為對(duì)照組、依達(dá)拉奉組、甲強(qiáng)龍組,每組12只。
1.2 實(shí)驗(yàn)材料 甲強(qiáng)龍(美國(guó)輝瑞制藥),S-100B酶聯(lián)免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)試劑盒(R&D systems),IL-6 ELISA試劑盒(Abcam公司),MDA ELISA試劑盒(優(yōu)爾生商貿(mào)),依達(dá)拉奉(江蘇先聲制藥),生理鹽水,磷酸緩沖鹽溶液緩沖液。
1.3 動(dòng)物模型制備 室溫條件下,異氟醚麻醉,大鼠俯臥位固定于手術(shù)操作板。以T10棘突為中心行后正中縱切口切開(kāi)皮膚、皮下組織,咬除T10脊突及椎板,形成直徑約4 mm的骨窗。將大鼠用固定器固定于MASCIS打擊器平臺(tái),連接監(jiān)測(cè)電極并瞄準(zhǔn)打擊頭,打擊桿質(zhì)量10 g,提高至12.5 cm高度,電磁鐵吸住,按壓釋放按鈕,打擊桿自由落下。檢查打擊器曲線,確認(rèn)打擊有效性。止血,逐層縫合肌肉、皮下組織和皮膚。
1.4 研究方法 建模成功后2 h根據(jù)分組給藥:對(duì)照組腹腔注射生理鹽水1 ml,每日1次,直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束,共計(jì)14次;依達(dá)拉奉組將3 mg/kg依達(dá)拉奉經(jīng)生理鹽水稀釋至1 ml腹腔注射,每日1次,直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束;甲強(qiáng)龍組將30 mg/kg甲強(qiáng)龍經(jīng)生理鹽水稀釋至1 ml腹腔注射,并于第6小時(shí)及第24小時(shí)重復(fù)注射上述劑量。術(shù)后第1、3、7、14天進(jìn)行運(yùn)動(dòng)功能(Basso Beattie Bresnahan,BBB)評(píng)分,以評(píng)價(jià)大鼠后肢運(yùn)動(dòng)恢復(fù)情況。評(píng)分由不清楚實(shí)驗(yàn)分組的工作人員于一直徑2 m的圓形曠場(chǎng)實(shí)施[6]。分別于術(shù)后第1、3、7天BBB評(píng)分后經(jīng)鼠尾靜脈取靜脈血1 ml,靜置20 min后離心,取上層血清置于-80℃深低溫冰箱儲(chǔ)存,檢測(cè)血清MDA、S-100B蛋白及IL-6濃度。
2.1 3組BBB評(píng)分比較 實(shí)驗(yàn)前建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物BBB評(píng)分基準(zhǔn)線,將達(dá)不到21分的動(dòng)物剔除。術(shù)后第1天,3組動(dòng)物評(píng)分均下降到0~1 分,組間比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后第3天各組評(píng)分均有所上升,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后第7天,兩治療組評(píng)分均較對(duì)照組明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩治療組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)圖1。
圖1 運(yùn)動(dòng)行為學(xué)評(píng)分
2.2 3組S-100B蛋白比較 脊髓損傷后第1天,兩治療組大鼠血清S-100B水平低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。脊髓損傷后第7天,對(duì)照組大鼠血清S-100B水平明顯高于兩治療組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。
表1 脊髓損傷大鼠血清S100B水平濃度/pg·>ml-1)
注:與對(duì)照組比較,①P<0.05
2.3 3組IL-6比較 脊髓損傷后第1天,甲強(qiáng)龍組脊髓損傷大鼠IL-6水平明顯低于其他兩組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。脊髓損傷后第3、7天,兩治療組大鼠IL-6水平低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 脊髓損傷大鼠血清IL-6水平濃度/pg·>ml-1)
注:與對(duì)照組比較,①P<0.05;與甲強(qiáng)龍組比較,②P<0.05
2.4 3組MDA比較 脊髓損傷后第1天,3組MDA水平比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。脊髓損傷第7天,兩治療組脊髓損傷大鼠血清MDA水平明顯低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩治療組組間比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。
表3 脊髓損傷大鼠血清MDA水平濃度/mmol·>ml-1)
注:與對(duì)照組比較,①P<0.05
原發(fā)性脊髓損傷在創(chuàng)傷時(shí)細(xì)胞體及神經(jīng)元受到直接、不可逆轉(zhuǎn)的破壞。繼發(fā)性損傷機(jī)制在原發(fā)性損傷后開(kāi)始,導(dǎo)致繼發(fā)性細(xì)胞死亡[7]。繼發(fā)性損傷引起的神經(jīng)功能障礙多于原發(fā)性損傷。由于原發(fā)損傷的不可預(yù)測(cè)性以及激發(fā)損傷的復(fù)雜性,目前,脊髓損傷治療策略均集中在減輕繼發(fā)損傷程度上,以達(dá)到改善預(yù)后的目的[8]。大劑量甲強(qiáng)龍沖擊治療被認(rèn)為是有效的治療手段,本研究以大劑量甲強(qiáng)龍沖擊治療為陽(yáng)性對(duì)照,而生理鹽水被設(shè)定為陰性對(duì)照。
BBB評(píng)分結(jié)果顯示,損傷后第1天及第3天各組運(yùn)動(dòng)功能未見(jiàn)明顯差異,而7天后,兩治療組評(píng)分明顯優(yōu)于對(duì)照組,說(shuō)明依達(dá)拉奉可有效改善脊髓損傷大鼠的運(yùn)動(dòng)行為學(xué)評(píng)分,達(dá)到與甲強(qiáng)龍相似的結(jié)果。MDA是評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激的常見(jiàn)指標(biāo)[9],損傷后第1天,甲強(qiáng)龍組表現(xiàn)出明顯的抗氧化應(yīng)激作用,這與甲強(qiáng)龍沖擊治療的給藥方式有關(guān),而依達(dá)拉奉組在損傷后7 d表現(xiàn)出良好的清除自由基、抗氧化應(yīng)激作用。IL-6在體內(nèi)參與眾多病理生理過(guò)程,可調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化,可調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、急性期反應(yīng)及造血功能,在機(jī)體的抗感染免疫反應(yīng)中起重要作用[10]。本研究結(jié)果表明,依達(dá)拉奉可以有效降低脊髓損傷后血清IL-6水平,減輕繼發(fā)性炎癥反應(yīng),但其作用與甲強(qiáng)龍組比較仍有差異。S-100B蛋白是一種酸性鈣結(jié)合蛋白,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要存在于膠質(zhì)細(xì)胞,其血清濃度反映神經(jīng)損傷的程度,由于其在脊髓損傷后可以激活膠質(zhì)細(xì)胞[11],一定程度上反映炎癥反應(yīng)的程度。應(yīng)用依達(dá)拉奉治療脊髓損傷可明顯降低血清S-100B水平,減輕神經(jīng)損傷程度。
綜上所述,依達(dá)拉奉治療急性脊髓損傷策略能夠有效減輕氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng),提高運(yùn)動(dòng)功能。