【摘要】 目的: 探讨缓激肽β2受体拮抗剂HOE?140在兔体外循环中的脑保护作用。方法: 实验兔随机分成深低温停循环下选择性逆行脑灌注组(DHCA+SCP,对照组,n=15)和深低温停循环下选择性逆行脑灌注+HOE?140组 (DHCA+SCP+HOE?140,实验组,n=15),复温后开颅取脑组织检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、干湿重比(WDR)、肿瘤坏死因子?α(TNF?α)、白细胞介素?1β(IL?1β)、血栓素B2(TXB2)和6?酮?前列腺素F1α(6?keto?PGF1α)含量,进行组间比较。结果: 与对照组相比,实验组SOD活性明显增强,MDA和WDR均明显下降(P<0.05); TNF?α和IL?1β均明显下降(P<0.05);6?keto?PGF1α/TXB2比值明显升高。结论: HOE?140在深低温停循环下选择性逆行脑灌注中能明显升高6?keto?PGF1α/TXB2比值,降低缺血再灌注损伤,有明显的脑保护作用。
【关键词】 缓激肽β2受体拮抗剂; 体外循环; 深低温停循环; 脑保护; 再灌注损伤
中枢神经系统功能障碍是主动脉瘤等需要深低温停循环(deep hypothermic circulatory arrest, DHCA)手术常见且严重的并发症。由于DHCA的安全时限较短,因此延长DHCA的时间,使停循环再开放后的中枢神经系统功能受损降低到最小,是体外循环的一个非常重要的环节。DHCA后神经系统功能受损一个非常重要的机制就是脑的缺血再灌注损伤,因此降低缺血再灌注损伤显得至关重要。缓激肽是激肽释放酶-激肽系统中的一种主要的激肽类物质,已证实体内缓激肽受体有β1和β2两种。β2受体在外周分布较广,血管/非血管平滑肌及心肌细胞上均有β2 受体的存在。HOE?140是一种选择性的缓激肽β2受体拮抗剂。Kumari等[1]在猫的心脏缺血再灌注模型中,发现应用缓激肽β2 受体拮抗剂HOE?140能够减轻缺血再灌注损伤。Souza等[2]在肠系膜上动脉缺血再灌注模型中,同样证实了缓激肽β2受体拮抗剂在缺血再灌注中的保护作用。既然HOE?140在其他脏器的缺血再灌注损伤中发挥如此积极的作用,那么在深低温停循环状态下能否降低脑组织的缺血再灌注损伤呢?本实验通过建立兔深低温停循环模型来证实HOE?140的脑保护作用。
1 材料和方法
1.1 材 料如何发表论文
健康新西兰大白兔30只,雌雄不拘,体质量2.3~3.1 kg[(2.7±0.3) kg],由苏州大学实验动物中心提供,动物饲养与实验均符合卫生部《医学实验动物管理实施细则》(1998)的要求。实验前1天将兔领回,使其预先适应环境。将30只兔按随机数字表法分成对照组和实验组。
1.2 实验方法
静脉穿刺针经耳缘静脉缓慢注射1.25%戊巴比妥钠2 ml/kg麻醉,固定,监测心电图(ECG)、体温;颈前正中切口,气管切开插管,以纯氧7~10 ml/kg潮气量,40~60次/min的频率机械通气,氧流量1.5~2.5 L/min,右腹股沟切口分离右股动脉,插管监测平均动脉压(MAP);右锁骨下切口分离右锁骨下动脉1~2 cm,置线备用。静脉肝素化(500 U/kg),胸前正中切口剪开胸骨,切开心包显露心脏,右锁骨下动脉插动脉灌注管(深度约达无名动脉分叉处),右心耳插房管建立体外循环,流量50~80 ml·kg-1·min-1,并行下降温度至鼻温28℃,阻升主动脉,心包腔内置冰屑维持局部低温,继续降温至鼻温18℃、脑温18℃~20℃时停循环。转流期间适当从耳缘静脉追加肝素用量,维持激活全血凝固时间>480 s。对照组于停循环后将右无名动脉、左锁骨下动脉及左颈总动脉阻断,右锁骨下动脉插管和恒流仪输出管连接,以12 ml·kg-1·min-1的流量行停循环,全程脑灌注;实验组在对照组基础上停循环,全程维持滴注缓激肽β2受体拮抗剂HOE?140(10 nmol/min)。40 min后恢复循环,体表、血液同时复温至鼻温30℃开放升主动脉;鼻温36℃时开颅取脑组织行各项检查。
1.3 主要观察指标
1.3.1 丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的测定
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首先将标本称重,冰浴中制成匀浆,用南京建成生物科技公司提供的试剂盒测定MDA和SOD。
1.3.2 肿瘤坏死因子?
α(TNF?α)和白细胞介素?1β(IL?1β)的测定 取脑组织制成匀浆,以放射免疫法测定(南京建成生物科技公司提供的试剂盒)TNF?α和IL?1β。
1.3.3 脑组织血栓素A2(TXA2)和前列环素(PGI2)的测定
取相同部位左侧脑组织1 g,制成匀浆,3 000 r/min离心15 min,取上清液-20 ℃保存备测。由于TXA2和PGI2极不稳定,故测其稳定代谢产物血栓素B2(TXB2)和6?酮?前列腺素F1α(6?keto?PGF1α)。
1.3.4 脑干湿重比(WDR)
动物处死后迅速取左侧大脑中部脑组织,用吸水纸拭干,称重得标本湿重,将标本置入50 ℃恒温箱内,72 h后称重,24 h后再次称重,若超过1%,则于24 h后再次称重,直至两次称重差值不超过1%,则记录为干重。计算湿干重比(W/D)。
1.4 统计学分析
应用SPSS 13.0软件进行统计分析。计量资料结果以±s表示并采用t检验。
2 结 果
2.1 SOD,MDA,WDR检测结果
与对照组比较,实验组的SOD明显升高,MDA,WDR明显降低(P<0.05)。见表1。表1 两组SOD,MDA,WDR比较(略)
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2.2 TNF?α和IL?1β的测定结果
与对照组相比,实验组TNF?α及IL?1β含量明显降低(P<0.05)。见表2。表2 两组TNF?α及IL?1β含量比较(略)
2.3 TXB2和6?keto?PGF1α 的测定结果
与对照组相比,实验组TXB2,6?keto?PGF1α均显著降低,6?keto?PGF1α/TXB2显著增高(P均<0.05)。见表3。表3 两组TXB2和6?keto?PGF1α比较(略)
3 讨论
HOE?140是一种选择性的缓激肽β2受体拮抗剂,其对缺血再灌注损伤的保护作用被认为是通过与其受体的结合,而减少类花生酸产物量。缓激肽通过增加细胞内的钙离子,从而激活磷脂酶A2(PLA2)。PLA2从细胞磷脂中动员花生四烯酸[3、4],通过环氧化物酶(COX)的作用形成PGH2[5],而 PGH2是PGI2和TXA2的共同底物。花生四烯酸亦经脂肪氧化酶的作用形成LTA4,是白细胞三烯(LT)的底物。TXA2是缺血再灌注损伤中非常重要的物质[6-8],能诱导血小板的聚集,刺激中性粒细胞的聚集,引起血管收缩和增加血管的通透性。在脑缺血再灌注损伤中血管收缩引起微循环障碍。它同样可引起血小板和中性粒细胞在毛细血管的聚集,进一步加重微循环障碍。一些研究表明PGI2/TXA2保持一个高比值对减少缺血再灌注损伤同样重要[9-11] 。
本次实验中可见实验组脑组织匀浆中SOD水平显著升高,MDA水平显著降低,另外实验组中的TNF?α及IL?1β含量显著降低。这些指标均提示实验组的脑组织缺血再灌注损伤明显好于对照组,HOE?140有明显的脑保护作用。分析其原因,我们不难发现实验组中PGI2和TXA2的稳定代谢产物TXB2和 6?keto?PGF1α同时降低,说明了HOE?140能够同时抑制PGI2和TXA2的产生。但6?keto?PGF1α/TXB2比值的明显升高,说明HOE?140主要抑制的还是TXA2的产生,从而增加PGI2/TXA2的比值,因此能够降低缺血再灌注损伤,起到脑保护作用。
综上可见,在兔体外循环过程中加入缓激肽β2受体拮抗剂HOE?140能有效抑制体外循环过程中脑缺血再灌注损伤,从而起到明显的脑保护作用。
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