原花青素对TBI大鼠所致氧化损伤的干预作用

冯增伟 韩淑英

【摘要】目的 探讨原花青素对TBI大鼠氧化损伤的治疗作用。方法选92只清洁级SD大鼠随机取出12只作为正常对照组，其余大鼠制备TBI模型。大鼠经腹腔注射10%水合氯醛麻醉后，暴露颅骨骨缝。用重约450g、直径 18mm的铜棒在垂直玻璃管中从1.2m高度处自由落下打击，造成大鼠弥漫性颅脑创伤，对照组仅给予麻醉并切开头皮、缝合，但不予以自由落体打击。造模后第二天进行神经功能评分，选取达到重度损伤的48只大鼠进行随即分组，将成模大鼠随机分成TBI模型组、原花青素低剂量治疗组、原花青素中剂量治疗组、原花青素高剂量治疗组。于造模后第二日进行给药，原花青素低剂量治疗组灌胃给予大鼠原花青素50mg/kg剂量，原花青素中剂量治疗组按100mg/kg灌胃，原花青素高剂量治疗组按200mg/kg灌胃，正常对照组和TBI模型组灌胃等容蒸馏水。给药干预14天后，断头处死大鼠，大鼠取新鲜脑组织检测脑组织SOD、MDA含量。结果 正常对照组比较TBI模型组SOD含量明显降低，MDA含量明显升高（P<0.05），表明TBI能够产生氧化损伤；与TBI模型组比较，原花青素各治疗组SOD含量明显升高，MDA含量明显降低，其中以原花青素高剂量治疗组最为明显（P<0.05），表明经原花青素抗TBI治疗后能够有效减少TBI发作引起的氧化损伤。结论 原花青素能有效抑制TBI所致大鼠脑组织的氧化损伤。

【关键词】脑外伤；原花青素；氧化损伤

【中图分类号】R285.5 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）03-0033-01

脑外伤（traumatic brain injury，TBI）是指头部遭受冲击力或打击引起的一系列的脑部功能障碍如短暂性精神状态的改变、意识错乱、定向力障碍、短暂性遗忘或短暂的意识丧失，是现阶段严重威胁人类生命的疾病之一，也被称为现代流行病[1、2]，近些年来一直是45岁以下人群致死重要因素之一，高居各类创伤致死/残率榜首[3-5]。TBI后引起的脑部氧化损伤现在被认为是导致TBI众多临床后遗症的主要作用机制，如何有效的降低TBI后氧化损伤将是降低TBI并发症的有效途径。

1材料与方法

1.1实验动物

清洁级雄性SD大鼠92只，购自中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所动物实验中心，许可证号：SCXK（军）2009-03，合格证号：0001646；大鼠饲料由北京华阜康生物科技股份有限公司，许可证号：SCXK（京）009-0008。大鼠起始体重（250±5.31）g，12h光亮/黑暗、22-25℃环境温度，分笼喂养于河北联合大学实验动物中心屏障实验室。

1.2实验方法

1）实验动物分组

将清洁级雄性SD大鼠90只，置于屏障环境下适应性饲养7天后，随机取出10只作为正常对照组，其余大鼠进行TBI模型制备。

2）TBI模型制作

80只实验大鼠于造模前 12 h 禁食，自由饮水。大鼠经腹腔注射10%水合氯醛进行麻醉，至角膜反射消失，使用0.5%碘伏常规消毒颅顶部皮肤，在相当于矢狀缝与人字逢交界处前沿颅骨中线切开局部皮肤，剥离颅骨表面骨膜，暴露颅骨骨缝。于大鼠冠状缝和矢状缝交点处放置钢垫（直径10mm，厚3mm）并用耳脑胶固定，将大鼠俯卧位固定于已知弹性系数的海绵床（10×10×20cm3）上，将海绵床移至有机玻璃管内铜锤正下方，保持垫片正对钢垫，用重约450g、直径 18mm的铜棒在垂直玻璃管中从1.2m高度处自由落下打击钢垫，造成大鼠弥漫性颅脑创伤，致伤后迅速移开海绵床及大鼠，以免铜锤反弹造成再次损伤。致伤后，头皮常规碘伏消毒后4号线间断缝合头皮，至其苏醒有肢体活动后放回饲养笼中，于室温下正常自由进食水。对照组仅给予麻醉并切开头皮、缝合，但不予以自由落体打击。

造模大鼠第二天进行神经功能评分，选取重度损伤大鼠进行实验分组给药。

3）分组给药

将上述成模大鼠，按随机数字表法，随机分成：TBI模型组、原花青素低剂量治疗组、原花青素中剂量治疗组、原花青素高剂量治疗组，加正常对照组、共计5组，每组10只.

分组后，各组大鼠开始给药，各组按设计要求给予相应剂量药物进行观察。正常对照组和TBI模型组每日给予等容生理盐水进行腹腔注射；原花青素低剂量治疗组大鼠鼠每日照常给予原花青素50mg/kg进行腹腔注射；原花青素中剂量治疗组大鼠每日照常给予原花青素100mg/kg进行腹腔注射；原花青素高剂量治疗组大鼠每日照常给予原花青素200mg/kgPTZ进行腹腔注射。各组连续给药21天后，取脑组织检测各项指标。

4）脑组织SOD和MDA检测

大鼠麻醉后端头取新鲜脑组织，按SOD、MDA试剂盒所描述步骤进行检测。

2 结果

2.1 TBI模型制作结果

TBI模型组和原花青素各治疗组通过高空坠物方法进行模型的制作，并在造模第二天对造模大鼠进行神经行为学检测，筛选合格大鼠进行实验。造模大鼠按照神经功能评分标准进行评分，根据所得分数分为：轻度损伤、中度损伤、重度损伤。共有80只健康SD大鼠进行了脑外伤模型制作，其中死亡5只，创伤程度达到轻度损17只，创伤程度达到中度损伤的7只，有51只损伤程度达到了重度损伤，选取重度损伤大鼠48只作为实验用鼠，随机分为TBI模型组、原花青素低剂量治疗组、原花青素中剂量治疗组、原花青素高剂量治疗组，进行实验。实验中在造模第三天和第五天，TBI模型组分别死亡2只大鼠，从剩余重度损伤大鼠中随机选取2只进行了补充，其余各组没有死亡大鼠出现。

2.2 SOD和MDA结果

大鼠处死后进行脑组织的SOD和MDA含量检测，结果如表1所示，TBI后大鼠SOD明显低于正常对照组，而MDA含量明显曾加；与TBI模型组比较经原花青素治疗后SOD明显增多，MDA含量明显降低。

表1 大鼠腦组织含水量及海马组织SOD、MDA含量（ X±s）

分组 脑组织含水量（%） SOD（U/ml） MDA（μmol/g）正常对照组 74.62 ± 0.66# 26.22 ± 4.22# 3.69 ± 0.35#TBI模型组 81.52 ± 0.57* 17.81 ± 3.54* 6.70 ± 0.36*原花青素低剂量治疗组 81.02 ± 0.39* 18.83 ± 3.96* 6.17 ± 0.21*原花青素中剂量治疗组 80.54 ± 0.42* 19.34 ± 3.40* 5.87 ± 0.22*原花青素高剂量治疗组 79.83 ± 0.41*# 25.34 ± 3.95# 4.13 ± 0.18#注：*与正常对照组比较P<0.05；#：与TBI模型组比较P<0.05

3 讨论

TBI后会引起脑组织较严重的氧化损伤，这一机制同样导致了TBI继发性的脑损伤，出现严重的脑水肿现象，进一步刺激脑部的再次损伤，造成恶性循环的后果。这也是为什么TBI后需要长期进行康复治疗的原因。如何减少TBI后的脑损伤，就是减少TBI并发症的关键[6]。经多年的调查研究和实验炎症后发现，TBI的外伤会引起脑部的氧自由基的异常增多造成脑部的氧化损伤恶性循环，所以找到减少氧化损伤的方法就能够有效降低TBI并发症的发生。原花青素是现阶段抗氧化生物活性最强的自然提取物，其抗氧化能力要远远高于已用于临床的维生素E和维生素C等常用药物，且具有无副作用的良好表现[7]。本次实验发现，在TBI后使用原花青素能够有效的降低TBI后所致的氧化损伤，说明原花青素能够有效治疗和干预TBI的病情发展，可能是今后TBI治疗的有效药物。

参考文献

[1] Cecilia S.Chong. Management strategies for post-concussion syndrome after mild head injury：a systematic review.Hong Kong Jouranl of Occupational Therapy[J]，2008，18（7）：59-67.

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[3] Hope MT， Srinivas K ， Jennifer LB. The epidemiology of fatal occupational traumatic brain injury in the U.S. [J]. Am J Pre Med， 2011， 41（1）： 61-67.

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[7] Calabresi， Centonze D， PisaniA， et al. Synaptic plasticity in the ischaemic brain[J]. Lancet Neurol， 2003， 2 （ 10） ： 622-629.