异丙酚预处理对缺血再灌注脑损伤大鼠中性粒细胞弹性蛋白酶的影响*

谭永星 李雪梅 庾俊雄 梁 维

(桂林医学院附属医院，广西 桂林 541001)

炎症反应在I/R损伤的发生发展中的作用受到人们的重视。中性粒细胞弹性蛋白酶(Neutropil elastase，NE)是激活的中性粒细胞释放的一种重要的蛋白水解酶，其不仅参与了多种炎症性疾病的发生发展，也在组织、器官的I/R损伤中起着重要作用。异丙酚是目前临床上应用最为广泛的静脉麻醉药物之一，具有起效快、诱导平稳、持续时间短、苏醒快及副作用小等优点，同时具有抗氧化和抑制系统性炎症反应中细胞因子的释放等多种作用[1]，其对脑I/R损伤具有保护作用[2]，但具体机制不清。本实验利用ELISA技术检测大鼠脑I/R后脑组织NE和相关炎症因子的表达，探讨NE在脑I/R损伤中的作用及异丙酚预处理的脑保护效应。

1 材料与方法

1.1 动物选择及分组

健康雄性SD大鼠30只，体重240g～280 g，由本院实验动物中心提供，随机分为正常对照组(C组)，脑缺血再灌注组(I/R组)，异丙酚预处理组(异丙酚由阿斯利康公司产) ，(n=10)。

1.2 脑I/R损伤模型制备

参照文献[3]报道的方法并加以改进制备大鼠局灶性脑I/R模型。大鼠以3.5%水合氯醛(350 mg/kg)腹腔注射麻醉后，仰卧固定，分离并暴露结扎左侧颈总及颈外、颈内动脉，用直径0.26～0.28 mm的尼龙栓线从颈外动脉至颈内动脉插入大脑中动脉遇阻即止，进线长度l8～20 mm，此时大鼠呼吸和心率突然加快。栓塞成功的大鼠在缺血后2 h时拔线至颈外动脉残端内行再灌注24 h。24 h后行神经功能缺损评分[3]，0分：正常，无神经缺损征象；1分：不能完全伸展右前肢；2分：行走时向右侧转圈；3分：行走向右侧跌倒；4分：不能行走、意识水平下降。累积1分以上即为模型成功。

1.3 标本采集及指标检测

神经功能缺损评分完成后，各组大鼠以3.5%水合氯醛350 mg/kg行腹腔注射麻醉后迅速断头处死，取梗死侧脑组织200 mg，用冰生理盐水在冰浴下制成20%的组织匀浆，4 ℃ 4000 r/min离心15 min，取上清液于-20℃保存待测。采用ELISA法检测脑组织NE、TNF-α、IL-1β的表达。检测过程严格按照ELISA试剂盒说明书具体操作步骤进行。

1.4 统计学处理

2 结 果

与C组比较，I/R组和异丙酚各组TNF-α、IL-1β的含量及NE的活性均明显升高(P<0.01)；与I/R组比较，P组TNF-α、IL-1β的含量及NE的活性均明显降低(P<0.01)。见表1。

表1 各组大鼠脑组织NE、TNF-α、IL-1β的比较

与C组比较，△P<0.01；与I/R组比较，*P<0.01

3 讨 论

近年研究表明[4]，炎症级联反应介导了脑I/R损伤，是引起继发性脑损伤的关键因素，而中性粒细胞的聚集、浸润是炎症反应发生、发展的关键步骤。激活的中性粒细胞不仅机械性阻塞微血管，而且释放大量的炎性介质和蛋白水解酶，加重缺血脑组织损伤。

NE是激活的中性粒细胞释放的一种重要的蛋白水解酶，其不仅能降解基底膜和细胞间基质，而且还能增加细胞因子的产生、黏附分子表达和超氧化物释放，并干扰组织细胞的能量代谢，从而造成严重的组织损伤。研究表明[5]，NE在肝脏、心脏等多种组织、器官的I/R损伤中起着重要作用。但其在脑I/R损伤中的作用及机制如何，相关报道很少。Shimakura等[6]在光化学诱导的大鼠脑梗塞模型中，发现应用NE抑制剂西维来司钠可显著减小脑梗塞面积，降低脑组织含水量，明显改善神经功能缺陷状况，表明抑制NE对脑缺血有显著保护作用。由于脑缺血后的再灌注过程将促使血流中更多的中性粒细胞在损伤的脑血管内皮黏附，募集于损伤脑组织周围，释放大量NE，从而加重脑组织损伤，这可能与NE能够促进脑IR时炎症细胞因子的表达，促进过氧化损伤及加重IR时脑微血管损伤并干扰组织细胞的能量代谢等因素有关。NE加重脑I/R损伤的机制目前尚不十分清楚，因此系统研究NE在脑I/R损伤中的作用，并对其可能的作用机制作更深入的研究，将有望成为治疗脑I/R损伤的一个极有潜力的药物作用靶点。

异丙酚是目前临床应用最为广泛的静脉麻醉药物之一, 由于具有抗氧化、抑制炎症介质释放等作用[1，7]而倍受临床关注。研究证实异丙酚具有较强的抗氧化特性从而显示出明显脑保护作用[2]；此外，异丙酚还具有较强的抗炎作用。在I/R时应用异丙酚能明显减少脑缺血再灌注时的白细胞浸润及神经元凋亡[8]。研究[9-11]表明，异丙酚可抑制脑I/R时TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、细胞间粘附分子-1(ICAM-1)等多种炎性细胞因子的表达，并能抑制脑I/R引起的核因子-KB (NF-KB)的激活，从而减轻细胞因子介导的炎性损伤，具有明显脑保护作用，但其具体机制尚在探讨中。鉴于NE在脑I/R损伤的可能作用，我们推测异丙酚对脑I/R损伤的抗炎作用可能与抑制脑组织NE过表达有关。

研究结果发现，与C组比较，I/R组和异丙酚预处理组TNF-α、IL-1β的含量及NE的活性均明显升高(P<0.01)，说明NE参与了脑I/R损伤的发生发展，且可能通过促进TNF-α、IL-1β 的表达，加重脑I/R损伤；与I/R组比较，异丙酚预处理组TNF-α、IL-1β的含量及NE的活性均明显降低(P<0.01)，说明异丙酚预处理具有抑制脑I/R损伤炎症反应的特性，其机制可能与抑制NE过表达有关。

综上所述，NE在脑I/R损伤过程中起了重要促进作用，可能通过促进脑I/R时脑组织内TNF-α、IL-1β等炎症细胞因子的过度表达而加重脑组织损伤。异丙酚预处理能够抑制脑I/R后脑组织内NE的过度活化，进而抑制TNF-α、IL-1β的表达降低炎性反应，对脑I/R损伤起到明显保护作用，但其具体机制有待进一步研究。

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