原花青素对蛛网膜下腔出血大鼠脑组织含水量、MDA含量、SOD活性的影响及意义

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(辽宁医学院附属第一医院,辽宁锦州 121001)

蛛网膜下腔出血(SAH)最常见的病因是颅内动脉瘤的破裂,致死、致残率较高[1]。研究表明,SAH引起的脑缺血、缺氧均伴有大量氧自由基产生,从而造成神经细胞损伤,影响神经功能[2]。原花青素(PC)被证实在脑缺血再灌注损伤及创伤性脑损伤中有显著的抗氧化作用[3,4]。2010年～2011年,本实验观察了 PC对 SAH后大鼠脑组织含水量、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并探讨其意义。

1 材料和方法

1.1 试剂与仪器 PC粉剂,用蒸馏水配制成悬浮液。MDA、SOD测定试剂盒。

1.2 SAH模型的建立 10%水合氯醛麻醉大鼠(300mg/kg),固定头部,取颈部正中切口切开皮肤,显微镜下显露左侧颈内动脉(ICA)和颈外动脉(ECA),分离颈外动脉近分叉处分支,双极电凝器电凝离断,电凝翼腭动脉,于 ECA远心端结扎并剪断,拉直 ECA使其与 ICA成一直线。用显微手术镊将 3-0单丝尼龙线经 ECA导入 ICA至其颅内段,有阻力感后再插入 2 mm左右刺破 willis环,造成SAH,迅速将尼龙线拔出,整个过程不超过 30 s。以大鼠有明确的 SAH或血凝块而无脑实质损害作为建模成功标准。

1.3 实验动物与分组 健康成年雄性 Sprague-Dawley大鼠 72只,体质量 250～300 g。随机分为 3组,各 24只。①PC组:SAH造模成功后即经腹腔注射 PC 100mg/kg,1次/d。②手术组:SAH造模成功后即经腹腔注射生理盐水 5m l/kg,1次/d。③对照组:不进行 SAH造模,余操作与手术组相同。

1.4 脑组织含水量、MDA含量、SOD活性的测定PC组、手术组分别于造模后 24、48、72 h,对照组于相应时间各取 8只大鼠快速断头取脑,其中 2只取相同部位大脑皮质以干湿重法作含水量检测,余 6只取相同部位脑组织制备脑组织匀浆作 SOD和MDA检测。①脑组织含水量测定:将脑组织放入预先已称重的玻璃杯中,用电子分析天平称量湿重,再置入 110℃恒温干燥箱内,24 h后取出,再次称重(干重)。用Eliot公式计算脑含水百分率:脑含水百分率 =(脑组织湿重 -脑组织干重)/脑组织湿重 ×100%。②MDA含量及 SOD活性测定:采用 TBA硫代巴比妥酸法测定 MDA含量,黄嘌呤氧化酶法测 SOD活性。SOD活性以每克组织蛋白中 SOD抑制率达 50%时的 SOD量表示。

1.5 统计学方法 采用 SPSS12.0统计学软件,数据以±s表示,多个样本均数间的比较行单因素方差分析,两两比较行 q检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 建模结果 PC组、手术组大鼠均见蛛网膜下腔中有弥漫分布的血液及血凝块,主要分布于前颅窝、蝶鞍处及后颅窝,覆盖脑底部的主要血管,证实大鼠 SAH模型制作成功。对照组未见 SAH现象。所有大鼠均未见脑实质出血或机械损伤。

2.2 各组处理不同时点大鼠脑组织含水量比较见表1。

表1 各组处理不同时点大鼠脑组织含水量比较(±s)

表1 各组处理不同时点大鼠脑组织含水量比较(±s)

注:与手术组相比,*P＜0.05;与对照组相比,#P＜0.05

组别 脑组织含水量(%)24 h 48 h 72 h对照组 63.51±0.17 64.26±0.27 64.39±0.12手术组 75.52±0.21# 77.63±0.25# 81.96±0.36#PC组 71.17±0.27* 73.21±0.65* 74.52±0.72*

2.3 各组处理不同时点大鼠脑组织 MDA浓度、SOD活性比较 见表 2。

3 讨论

表2 各组处理不同时点大鼠脑组织 M DA浓度、SOD活性比较(±s)

表2 各组处理不同时点大鼠脑组织 M DA浓度、SOD活性比较(±s)

注:与手术组相比,*P＜0.05;与对照组相比,#P＜0.05

组别 MDA(nmol/mg)24 h 48 h 72 h SOD(NU/mg)24 h 48 h 72 h对照组 1.37±0.27 1.35±0.13 1.38±0.16 68.31±3.35 67.24±6.67 68.98±4.12手术组 4.32±0.56# 4.41±0.25# 4.56±0.67# 50.82±1.58# 43.86±5.32# 38.19±5.37#PC组 3.77±0.25* 3.61±0.61* 3.02±0.42* 60.17±6.31* 54.11±5.16* 50.75±2.63*

SAH后产生的过量氧自由基可以直接作用于神经细胞膜上的不饱和脂肪酸,破坏神经细胞膜的完整性引起神经细胞坏死,还可直接攻击神经细胞内的线粒体,引发神经细胞凋亡[5],并能产生直接缩血管作用引发脑血管痉挛加重脑损伤[6]。脑组织本身对自由基损伤缺乏足够抵抗力,需要外源性抗氧化剂来清除氧自由基。

PC是多酚类化合物,是一种天然有效的自由基清除剂。其能中断自由基连锁反应,保护脂质免受病理性过氧化损伤,促进细胞内外 Ca2+的稳定。有研究表明,PC在脑缺血损伤中有抗氧化活性和清除自由基的作用[7]。

MDA是氧自由基与生物膜多聚不饱和脂肪酸发生脂质过氧化的产物,其产生量与氧自由基含量呈正比。MDA含量是反映氧自由基水平的重要指标,可间接反映细胞损伤的程度。SOD是体内主要的自由基清除酶,是反映机体内源性抗氧化能力的重要指标。

研究[8]表明,不同剂量的 PC能增强大鼠缺血再灌注损伤脑组织中的 SOD活性,降低 MDA含量。本实验结果显示,PC组大鼠脑组织含水量低于手术组,说明PC可减轻 SAH后脑水肿。有研究表明,自由基可激活中性粒细胞信号通路,严重损伤血脑屏障,启动某些与离子转运和血管通透性有关的分子通路,引起脑水肿[9]。PC可通过清除氧自由基,从而减轻脑水肿。本研究还发现,PC组、手术组 MDA含量高于对照组、SOD活性低于对照组;PC组大鼠脑组织 MDA含量低于手术组,SOD活性高于手术组。说明 SAH发病中存在 MDA含量升高和 SOD活性降低,而 PC对 SAH后氧自由基的产生有明显的抑制作用。PC可能通过增加脑组织抗氧化酶的含量,提高机体的抗氧化能力,清除自由基,从而减少脑细胞膜结构的损伤、保护神经细胞。

综上所述,PC可通过清除氧自由基、减轻脑水肿,对 SAH后大鼠脑组织发挥保护作用。然而,SAH继发性脑损害是多因素共同作用的结果,PC的确切作用尚待进一步研究证实。

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