右美托咪定通过下调NLRP3炎性小体的表达减轻蛛网膜下腔出血大鼠早期脑损伤的机制研究

彭承旭， 向 红， 金 涛， 田 香

(湖北省民族大学附属民大医院麻醉科, 湖北 恩施 445000)

蛛网膜下腔出血是临床常见的一种颅脑出血现象，是脑底部或脑表面的病变血管破裂，血液直接流入蛛网膜下腔引起的一种临床综合征，在临床上有较高的发病率，约占颅脑出血性疾病的10%，该病发生后起病急促、进展快速、危害性大，且致死率、致残率均较高[1,2]。。随着分子病理研究的不断深入，核苷酸结合寡聚化结构域样受体-3(NLRP3)炎症小体已经被报道出与蛛网膜下腔出血的炎性反应，可能参与到蛛网膜下腔出血的发病过程中。近些年报道显示右美托咪定在创伤性脑损伤、脑缺血等颅脑损伤疾病的治疗中也有一定的疗效[3]。为此，在本研究中通过大鼠造模蛛网膜下腔出血模型，给予右美托咪定干预治疗，并进行组间比较，从NLRP3炎性小体的角度探讨右美托咪定对于蛛网膜下腔出血大鼠的作用机制。

1 资料与方法

1.1仪器与材料:仪器:BX-51型光学显微镜(日本奥林巴斯公司)；MDF-40型超低温冰箱(中科美菱公司)；TDL-5T高速冷冻离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司)；YZ-250DB超声波清洗仪(上海越众仪器设备有限公司)；ICR-15型电子分析天平(梅特勒托利多公司)；Multiskan Sky型多功能全波段酶标仪(赛默飞世尔科技中国有限公司)；Leica BOND全自动免疫组化分析仪(德国徕卡公司)。材料:SD大鼠100只，均为雌性，购置于我院实验动物中心，鼠龄8～10周，鼠体重180～250g，平均重量(203.21±21.97)g；盐酸右美托咪定注射液(四川国瑞药业有限责任公司，国药准字H20143195，规格:1mL:0.1mg)；生理盐水(安徽丰源药业有限公司)；GABA、Glu、TLR4等相关检测试剂盒购置于上海罗氏诊断试剂公司。

1.2造模、分组、给药:将100只大鼠分为健康对照组、模型组、右美托咪定低剂量组、右美托咪定中剂量组、右美托咪定高剂量组共5组，每组大鼠各20只，大鼠的鼠龄、鼠重比较差异无统计学意义(P>0.05)。各组大鼠采用分笼饲养，对于模型组、右美托咪定低剂量组、右美托咪定中剂量组、右美托咪定高剂量组进行蛛网膜下腔出血的造模操作。造模操作过程为:各大鼠以5%水合氯醛按400mg/kg剂量进行麻醉，麻醉后进行颈内动脉穿刺法进行造模[8]，用动脉夹夹闭颈总动脉近心端和颈内动脉，结扎颈外动脉远心端，并在近心端预留结扎线，然后在颈外动脉剪一小口，并去除动脉夹，松开颈总动脉动脉夹后即造模成功。模型建立后，存活的大鼠参照Garcia方法鉴定蛛网膜下腔出血模型制模成功[4]。待造模完成后，模型组给予生理盐水注射、右美托咪定组大鼠分别给予高、中、低剂量的右美托咪定注射液进行注射治疗。注射方式为腹腔注射，液体量均为5mL。

1.3观察指标:连续给药治疗7d后处死大鼠，对大鼠的颅脑进行解剖，测量统计各组大鼠颅内蛛网膜下腔出血量和脑内含水量，并进行组间统计对比。采集各组大鼠的静脉血约2mL，经离心分离后得血清样本。采用酶类免疫吸附实验法(ELISA)进行检测大鼠的血清炎性因子包括白介素-Iβ(Interleukin-Ibeta,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)、白介素-6(Interleukin-6, IL-6)的水平，并进行组间对比。采用免疫组化分析法对各组大鼠NLRP3炎性小体水平进行检测统计对比。采用Pearson相关性检验对大鼠的血清炎症因子和NLRP3炎性小体水平相关性进行分析探讨。

2 结 果

2.1各组大鼠蛛网膜下腔出血量、脑内含水量比较:与健康对照组大鼠相比，模型组、右美托咪定组大鼠的蛛网膜下腔出血量、脑内含水量均显著增加，且右美托咪定组大鼠蛛网膜下腔出血量、脑内含水量均有降低，右美托咪定组随给药剂量增加，出血量和含水量均有降低，各组间比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 各组大鼠蛛网膜下腔出血量脑内含水量比较

注:与健康对照组比较，*P<0.05；与模型组比较，#P<0.05；与低剂量组比较，&P<0.05；与中剂量组比较，^P<0.05

2.2各组大鼠血清炎症因子、NLRP3水平比较:与健康对照组大鼠相比，模型组、右美托咪定组大鼠的IL-1β、TNF-α、IL-6、NLRP3水平均有显著升高，且右美托咪定组均低于模型组，右美托咪定组随给药剂量的增加，各项炎症因子水平逐步降低，各组间比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 各组大鼠血清炎症因子 NLRP3水平比较

注:与健康对照组比较，*P<0.05；与模型组比较，#P<0.05；与低剂量组比较，&P<0.05；与中剂量组比较，^P<0.05

2.3相关性指标分析:经Pearson相关性检验分析，NLRP3与IL-1β、TNF-α、IL-6呈正相关(P<0.05)，见表3。

表3 大鼠NLRP3炎性小体与炎症因子水平的相关性分析

3 讨 论

蛛网膜下腔出血是是临床常见的一种颅脑出血现象，是指指脑底部或脑表面的病变血管破裂，血液直接流入蛛网膜下腔引起的一种临床综合征，在临床上有较高的发病率，据流行病学统计显示蛛网膜下腔出血的发生率约占颅内出血性疾病的10%。患者发病后的致死率、致残率均较高，且患者治疗后的预后效果较差，患者易出现脑损伤等持续影响患者的生活质量[3]。目前，临床对于蛛网膜下腔出血的发病机制的研究尚未完全明确，现有的报道认为与炎症反应、细胞凋亡、氧化应激反应等因素有关。其中NLRP3是临床常见的炎性小体，相关报道证实NLRP3炎性小体与炎症反应扩增、血脑屏障破坏、细胞凋亡和脑水肿加剧有关[5]。右美托咪定是一种常用的辅助药物，该药物为新型的α2肾上腺素受体激动剂，能够特异性的作用于患者的中枢神经系统，主要作用有镇静、止痛、抗焦虑、抗交感神经症状及抗寒战等效应。在本研究中通过大鼠造模获得蛛网膜下腔出血模型，并给予右美托咪定进行给药治疗[6]。

本研究表明右美托咪定对于蛛网膜下腔出血的治疗有改善作用，能够减少患者蛛网膜下腔出血量和脑水肿含水量。这是因为右美托咪定其作用的机理主要是通过对脑组织及神经系统的保护作用达到，右美托咪定通过减少体内谷氨酸的浓度过高对脑部的损伤，有效保护了海马神经元的功能[7]；其次，右美托咪定可提高脑部组织的氧气供应，改善脑部的血流动力学，减少脑部的缺血缺氧现象的发生。再者，右美托咪定通过对中枢蓝斑核受体的激动作用，可阻断蛋白激酶A和下游产物的磷酸化作用，降低了脑部伤害性神经递质程度能量释放，因而右美托咪定的使用能够降低蛛网膜下腔出血对于大鼠早期损伤作用。在各组大鼠炎症因子水平比较中，与健康对照组大鼠相比，模型组、右美托咪定组大鼠的IL-1β、TNF-α、IL-6、NLRP3水平均有显著升高，且右美托咪定组均低于模型组，右美托咪定组随给药剂量的增加，各项炎症因子水平逐步降低。表明右美托咪定的应用能降低大鼠的炎性反应水平，并且对NLRP3炎性小体水平有降低作用。经相关性分析显示，NLRP3与IL-1β、TNF-α、IL-6呈正相关，进一步表明右美托咪定对于蛛网膜下腔出血的脑损伤保护可能与下调NLRP3炎性小体水平有关[8]。

综上所述，对于蛛网膜下腔出血大鼠进行右美托咪定给药治疗后，能够降低大鼠的蛛网膜下腔出血量和脑内含水量，并且随着给药剂量的增加出血量有显著的降低。右美托咪定的应用还会降低大鼠的血清炎症因子和NLRP3炎性小体水平，并随剂量增加而呈现规律性的改变，通过相关性分析初步推断右美托咪定减轻蛛网膜下腔出血大鼠早期脑损伤机制可能与下调NLRP3炎性小体水平表达有关。