常壓氧療法干預(yù)對大鼠腦缺血再灌注損傷的保護作用及其機制研究.pdf

1、背景：腦血管疾病是指因腦部血管內(nèi)血液循環(huán)出現(xiàn)障礙而導致腦組織損傷損害的一類疾病，臨床上以急性腦血管病為主，分為缺血性和出血性兩類。作為世界上最常見的嚴重地威脅人類生命健康的疾病之一，腦血管疾病具有發(fā)病率高、死亡率高等特點，數(shù)據(jù)顯示，每年全世界約有1500萬人死于該病，居各種死因的首位。缺血性腦血管疾病(Ischemic crebrovascular disease，ICVD)是指因主要為大腦供血的動脈出現(xiàn)閉塞或者狹窄而引起腦部組織缺血缺

2、氧不足或中斷，最終導致局部腦區(qū)組織出現(xiàn)壞死等相關(guān)的臨床癥狀。有效的方法就是實施再灌注，通過溶栓或機械疏通的方式恢復(fù)缺血區(qū)的血液流通。但是很多時候，患者在缺血進行再灌注后，腦組織不但沒有因此而實現(xiàn)功能恢復(fù)，反而使其結(jié)構(gòu)和功能進一步加重，這就是所謂的腦缺血再灌注損傷(Cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI)。腦缺血再灌注損傷的病理過程及機制十分復(fù)雜，此過程是一個涉及多個環(huán)節(jié)的快速的級聯(lián)反應(yīng)，包括細

3、胞凋亡基因的激活、興奮性氨基酸的釋放、細胞內(nèi)鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡、能量代謝出現(xiàn)障礙、氧化自由基的生成等。這些環(huán)節(jié)之間聯(lián)系緊密、相互重疊、互為因果，形成了惡性循環(huán)，最終導致了腦組織細胞的壞死或凋亡。針對CIRI復(fù)雜的病理生理機制，目前已有重大研究進展，但有效的治療方法仍然有限，許多研究人員希望通過藥物實現(xiàn)治療。一種思路就是使用溶栓藥物，如重組組織型纖維蛋白酶原激活劑(recombinant tissue plasminogenactivator

4、，RTPA)，但其具有易造成出血并加重損傷的風險。另一種思路就是采用神經(jīng)保護劑，在缺血后級聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)找到靶點加以阻斷，以達期到有效減小腦梗體積并改善神經(jīng)功能的目的，但經(jīng)多次嘗試，此種保護劑并未找到。
　　常壓氧療法(normobaric oxygen therapy，NOT)又稱為常壓高濃度氧療法，是指在常壓環(huán)境利用特定的吸氧裝置，在不加壓的情況下使患者佩戴吸氧罩呼吸高濃度氧氣的治療方法。近年來許多研究發(fā)現(xiàn)，采用常壓氧療法處

5、理大鼠急性缺血再灌注損傷模型，能明顯減少模型鼠腦組織梗死體積及減輕腦水腫與炎癥反應(yīng)，可用于搶救急性腦缺血組織。但常壓氧療法是否能夠真的有效地保護急性缺血再灌注損傷的腦組織，其具體機制如何，是亟待解決的問題，需進一步更加深入地研究。
　　目的：采用常壓氧療法處理急性大鼠腦缺血再灌注損傷模型，從行為學水平、組織學水平及細胞分子生物學水平上探討常壓氧療法干預(yù)對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷的保護作用及其可能機制，為尋找有效治療CIRI的臨床

6、方法提供依據(jù)。
　　方法：采用改良線栓塞法制備5只假手術(shù)組模型與10只大鼠腦缺血再灌注損傷模型，參照Zea-Longa的評分標準對模型大鼠進行神經(jīng)功能學缺陷評分，用以評價造模是否成功;將70只清潔級同月齡的健康雄性SD大鼠隨機分為假手術(shù)組，腦缺血再灌注模型組，NOT3h組、6h組、9h組、12h組、24h組，假手術(shù)組只對頸總動脈與頸外動脈進行結(jié)扎處理，腦缺血再灌注模型組在腦缺血1.5h后拔出線栓實施血流再灌注24h，其余各組于腦缺

7、血1.5h后拔線栓再灌注并放置于自制密閉常壓高氧供應(yīng)裝置中分別持續(xù)處理3h、6h、9h、12h、24h，相應(yīng)供氧時間結(jié)束即把大鼠放置于空氣中;再灌注24h后，對各組大鼠進行神經(jīng)功能學缺陷評分;取出腦組織，測定各組大鼠腦梗死體積與含水量;檢測各組大鼠腦組織勻漿中超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase，SOD)活性與丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量變化;利用實時熒光定量PCR(quantitative R

8、eal-time PCR，qRT-PCR)方法檢測各組大鼠腦組織中炎癥因子TNF-α與IL-β1轉(zhuǎn)錄表達變化;利用酶聯(lián)免疫法(Euzymelinked immunosorbent assay，ELISA)與免疫印跡法(Western blot，WB)檢測腦組織中炎癥因子TNF-α與IL-β1蛋白水平表達變化。
　　結(jié)果：
　　1、假手術(shù)組5只大鼠神經(jīng)功能學缺陷評分均0分，模型組10只大鼠均出現(xiàn)對側(cè)前爪不能完全伸展，向?qū)?cè)傾倒

9、或轉(zhuǎn)圈等癥狀，評分與假手術(shù)組相比差異顯著(P=0.000)，表明模型組神經(jīng)系統(tǒng)已受損傷，造模成功。
　　2、假手術(shù)組10大鼠神經(jīng)功能學缺陷評分均為0分，與假手術(shù)組相比，其他各組評分顯著增加(P＜0.05)，與模型組相比，NOT3h組與6h組評分明顯降低P＜0.05），差異具有統(tǒng)計學意義。
　　3、除假手術(shù)組外，其余各組均有不同程度的腦梗死，程度不一，與模型組相比，NOT3h組、6h組與9h組腦梗死體積明顯變小，含水量明顯減少

10、(P＜0.05)，差異顯著，NOT12h組與24h組與模型組相比差異不明顯(P＞0.05)。
　　4、與假手術(shù)組相比，其余各組腦組織SOD活性明顯下降、MDA含量明顯升高(P＜0.05)，與模型組相比，NOT3h組與6h組SOD活性顯著升高、MDA含量顯著降低(P＜0.05)。
　　5、與假手術(shù)組相比，其余各組TNF-α與IL-β1轉(zhuǎn)錄水平明顯升高(P＜0.05)，與模型組相比，NOT3h組、6h組與9h的兩個炎癥因子轉(zhuǎn)錄水

11、平有下降趨勢，其中NOT6h組下降最為顯著（P＜0.05）。
　　6、ELISA與WB結(jié)果顯示，各組TNF-α與IL-β1蛋白表達水平均高于假手術(shù)組P＜0.05，相比于模型組，兩個炎癥因子在NOT3h組下降最為顯著(P＜0.05)。
　　結(jié)論：常壓氧療法對大鼠急性腦缺血再灌注損傷具有保護作用，NOT處理時間點不同與持續(xù)時間的長短對腦缺血再灌注損傷的保護療效有非常重要的影響，在缺血1.5h內(nèi)實施再灌注并采用NOT干預(yù)處理3h至