丙泊酚防治兔脊髓缺血再灌注损伤的效果及相关机制
2015-01-25陈跃波袁力勇宁波市第六医院麻醉科浙江宁波315000
李 江 陈跃波 袁力勇 (宁波市第六医院麻醉科,浙江 宁波 315000)
丙泊酚防治兔脊髓缺血再灌注损伤的效果及相关机制
李 江 陈跃波 袁力勇 (宁波市第六医院麻醉科,浙江 宁波 315000)
目的 探讨丙泊酚对脊髓缺血再灌注损伤(SCIRI)的防治效果及其相关机制。方法 选择36只新西兰大耳白兔,根据随机数字表法均分为三组,建立兔SCIRI模型,对照组灌注生理盐水,观察1组灌注英脱利匹特(0.2 ml/kg),观察2组灌注丙泊酚溶液(5 ml/kg)。于再灌注后24 h对神经行为学功能进行评分,光镜下观察脊髓前角正常运动神经元并计数,记录截瘫情况,测定丙二醛(MDA)含量与超氧化物歧化酶(SOD)活性,并检测兔复灌后24、48 h及5 d的缺氧诱导因子(HIF)-1α的变化。结果 三组间神经功能评分比较差异显著(F=6.425,P<0.05),观察1组和观察2组的Tarlov评分均显著高于对照组(P<0.05);三组间正常神经元数量比较具有极显著性差异(F=11.620,P<0.01),观察2组的脊髓组织正常神经元数显著高于对照组和观察1组(P<0.05)。观察2组的截瘫率明显低于对照、观察1组(P<0.05)。观察2组兔脊髓中的MDA含量与对照组比较具有极显著差异(P<0.01);观察1、2组两组兔脊髓中的SOD活性与对照组比较均有显著升高(P<0.05)。观察2组HIF-1α的表达量显著高于对照、观察1组(P<0.05)。结论 丙泊酚对SCIRI具有较好的防治作用,其机制可能与增加脊髓组织HIF-1α的表达量,促进受损血管的重建,发挥较强的抗过氧化作用有关。
丙泊酚;缺血再灌注损伤;脊髓
脊髓缺血再灌注损伤(SCIRI)及其导致的截瘫是临床需阻断主动脉血流以进行外科手术的致命并发症〔1〕。缺血组织中的血管重建对于SCIRI具有重要保护作用,但迄今为止尚无完全有效的防治措施。丙泊酚在临床上常用于全身麻醉诱导与维持,能有效抑制脑与脊髓神经的兴奋性,维持运动神经元的活性〔2〕,对神经元具有保护作用〔3〕。相关研究显示丙泊酚不仅具有麻醉功效,还能对多种组织、器官的缺血再灌注起保护作用〔4〕,但对于SCIRI的研究较少。本文通过球囊压迫法建立兔脊髓缺血再灌注模型,探讨丙泊酚对SCIRI的防治效果及相关机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物 健康雄性新西兰大耳白兔36只,体重2.0~3.0 kg,购自武汉大学实验动物研究所。随机分为对照组、观察1组、观察2组,每组12只。
1.2 实验方法 静脉注射戊巴比妥钠40 mg/kg麻醉之后,左耳静脉穿刺建静脉通道,右耳中央动脉穿刺监测动脉压、心电图与肛温,同时使用红外线烤灯保持体温。通过球囊压迫法建立兔脊髓缺血再灌注模型〔5〕。于左侧股动脉上方4 cm处作纵行切口,暴露游离约2 cm长的股动脉,远端结扎,暂时阻断近端,于侧壁剪小口置入球囊导管并固定,使用压力传感器测量下肢动脉压。<20 mmHg时表示造模成功。对照组灌注生理盐水,观察1组灌注英脱利匹特(批号H20056126,大连德译制药有限公司,0.2 ml/kg),观察2组灌注丙泊酚溶液(批号FH364,阿斯利康公司,5 ml/kg)。
1.3 观察指标 于再灌注后24 h评价神经行为学功能,根据Tarlov评分标准进行〔6〕;光镜下观察脊髓前角正常运动神经元并计数;记录截瘫情况;测定丙二醛(MDA)含量与超氧化物歧化酶(SOD)活性,MDA与SOD试剂盒购自南京建成生物工程研究所,严格按照说明书步骤操作;免疫组化法检测兔复灌后24、48 h及5 d的缺氧诱导因子(HIF)-1α含量。
1.4 统计学方法 应用SPSS19.0软件行 χ2检验、One-Way ANOVA分析及Turkey检验。
2 结果
2.1 神经功能评分与脊髓正常神经元比较 本次实验中无麻醉相关并发症如苏醒延迟等发生,再灌注24 h后,动物的存活率为100%。三组间神经功能评分比较差异显著(F=6.425,P<0.05),观察 1组(3.00±1.15)和观察 2组(3.20±1.25)的Tarlov评分均显著高于对照组(1.02±0.75)(P<0.05),而观察1、观察2两组比较无显著差异(P>0.05);三组间正常神经元数量比较具有极显著性差异(F=11.620,P<0.01),观察2组的脊髓组织正常神经元数(8.66±3.43)显著高于对照组(1.90±1.65)和观察1组(2.34±2.00)(P<0.05),而对照、观察1组间比较无显著差异(P>0.05)。
2.2 截瘫率比较 观察2组的截瘫率(25.00%)明显低于对照(91.67%)、观察1组(83.33%)(P<0.05),对照组与观察1组比较无显著性差异。
2.3 三组 MDA含量、SOD活性比较 与对照组〔(31.02±4.16)nmol/L〕相比,观察1、观察 2 组〔(24.82±3.49)nmol/L,(16.32±3.04)nmol/L〕兔脊髓中的MDA含量均有不同程度的降低,观察2组与对照组比较具有极显著性差异(P<0.01),观察1组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组〔(0.67±0.14)U/mg〕相比,观察1、观察2组兔脊髓中的 SOD活性〔(1.05±0.21)U/mg,(1.33±0.27)U/mg〕均有显著升高(P<0.05),而观察1、观察2两组无显著性差异(P>0.05)。
2.4 三组HIF-1α蛋白表达情况比较 观察2组再灌注后在24、48 h的 HIF-1α表达量明显增加,尤其高表达于灰质脊髓前角与中央管部位,而白质主要集中表达在胶质的细胞核。对照组与观察1组也有少量的表达,但均显著低于观察2组(P<0.05)。
3 讨论
丙泊酚是一种临床应用广泛的全麻药〔7〕,其对神经组织亦具有较强的保护效果。研究〔8〕显示高剂量的丙泊酚能防治缺血再灌注损伤,在缺血前预处理和缺血后联用丙泊酚对脊髓缺血具有保护作用,其机制可能与抗过氧化反应有关〔9〕。在组织缺血缺氧的早期,机体会释放出大量氧自由基,攻击组织、细胞,诱导受损细胞坏死或凋亡。MDA作为脂质过氧化反应的代谢产物,可反映脂质过氧化反应水平,在脊髓缺血损伤后明显增加,因此可作为评估再灌注损伤程度的可靠指标。而SOD能抑制脂质的过氧化反应,降低细胞内的超氧化活动,在防止过氧化反应性损伤方面具有重要作用〔10〕,本实验结果提示,缺血再灌注的确造成了氧化损伤,而丙泊酚具有抗氧化效果,从而发挥保护作用。另外,说明丙泊酚发挥保护作用的机制可能通过提高脊髓中HIF-1α的表达量,激活其下游靶基因,促进受损组织血管的重塑与再建,缓解受损组织的缺血缺氧状况。
综上所述,丙泊酚对SCIRI具有较好的保护作用,其机制可能与增加脊髓组织HIF-1α的表达量有关,HIF-1α能促进受损血管的再生与重建,从而防治SCIRI。
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R614
A
1005-9202(2015)09-2360-02;
10.3969/j.issn.1005-9202.2015.09.022
宁波市自然科学基金(No.2009A610140)
袁力勇(1973-),男,主任医师,主要从事临床麻醉的研究。
李 江(1980-),男,主治医师,主要从事临床麻醉的研究。
〔2014-03-17修回〕
(编辑 袁左鸣/滕欣航)