鐵離子在大鼠實(shí)驗(yàn)性慢性腦積水發(fā)生中的作用

1、1鐵離子在大鼠實(shí)驗(yàn)性慢性腦積水發(fā)生中的作用鐵離子在大鼠實(shí)驗(yàn)性慢性腦積水發(fā)生中的作用宮國旗，孟輝，馮華（第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院神經(jīng)外科全軍神經(jīng)系統(tǒng)疾病微創(chuàng)診治?？浦行?，重慶400038）摘要目的研究鐵離子在大鼠實(shí)驗(yàn)性慢性腦積水發(fā)生中的作用。方法SD雌性大鼠75只，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為3組：鐵離子組、半量鐵離子組及人工腦脊液組。分別將濃度為6.67gL，3.33gL三氯化鐵溶液及人工腦脊液各5μl注入大鼠右側(cè)側(cè)腦室，于術(shù)后1、14d及28d處

2、死大鼠，評價腦積水發(fā)生情況并測量側(cè)腦室側(cè)室指數(shù)（側(cè)腦室面積腦片面積100），觀察腦組織病理變化。結(jié)果28d鐵離子組9只大鼠發(fā)生腦積水（n＝10），半量鐵離子組1只大鼠發(fā)生腦積水（n＝5），兩組相比差異顯著(P0.01)，人工腦脊液組未出現(xiàn)腦積水。28d鐵離子組側(cè)室指數(shù)(6.872.19)大于半量鐵離子組(3.320.95)及人工腦脊液組(1.090.45)（P0.01)。鐵離子組室周腦組織細(xì)胞增生、出現(xiàn)大量泡沫狀細(xì)胞、脈絡(luò)叢水腫、含鐵血

3、黃素的腦室壁沉積，后期出現(xiàn)脈絡(luò)叢萎縮、室管膜細(xì)胞數(shù)量減少，纖毛脫落，半量鐵離子組相對較輕，人工腦脊液組無明顯變化。結(jié)論側(cè)腦室注入高濃度鐵離子可誘發(fā)腦積水。關(guān)鍵詞鐵；腦積水；大鼠RoleofironionindevelopmentofhydrocephalusinratsGONGGuoqiMENGHuiFENGHua(DepartmentofNeurosurgerySouthwestHospitalThirdMilitaryMedicin

4、eUniversityChongqing400038China)AbstractObjectToinvestigatetherolesofironioninthedevelopmentofexperimentalhydrocephalusinrats.MethodsSeventyfiveSpragueDawleyfemaleratsweredividedinto3groupsromlythatistheirongroupthesemii

5、rongrouptheartificialcerebrospinalfluid(CSF)controlgroup.FeC13of5μldissolvedinartificialCSFwiththeconcentrationof6.67gL3.33gLwereslowlyinfusedintotherightlateralcerebralventricleoftheratsintheirongroupinthesemisirongroup

6、respectively.TheratsintheartificialCSFcontrolgroupwereinfused5μlartificialCSF.Theratsweresacrificed11428dlatertomeasurethetransversediameterofthelateralventricleftheevaluationofhydrocephalustheindexofventriclepathologyof

7、brainwasalsoobserved.ResultsThereweresignificantdifferenceofhydrocephalusbetweentheirongroup(910)thesemisirongroup(15)at28d(P0.01).TheindexofventricleinirongroupwerehigherthanthesemisirongrouptheartificialCSFcontrolgroup

8、(P0.01).Cellularproliferationsurroundingventricleedemaofchoidplexusdepositofhaemosiderinabsenceofciliumsmicrovillaresoftheependymalcellswereobservedinratsoftheirongroup.Thepathologicalchangesinthesemisirongroupweremilder

9、thanintheirongroup.TheartificialCSFcontrolgroupshowednohydrocephalus.ConclusionInjectinghigherconcentrationofironintothelateralcerebralventriclecanproducehydrocephalus.Keywdsironhydrocephalusrats腦積水是腦出血后的常見并發(fā)癥，據(jù)統(tǒng)計高達(dá)50%的自

10、發(fā)性腦出血合并腦室出血，其中35%會發(fā)展為腦出血后腦積水。目前雖然有腦脊液分流手術(shù)和三腦室底造瘺手術(shù)但總體治療效果仍然不佳[12]。由于對后做到早期防治。但有關(guān)腦出血的研究證實(shí)：血液基金項(xiàng)目：國家“十一五”科技支撐計劃資助（2006BAI01A12）SupptedbytheSupptingPlanof“EleventhFiveyearPlan”fSci＆TechResearchofChina(2006BAI01A12)作者簡介：宮國旗，

11、男，河北省東光縣人，碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事腦出血和腦外傷方面的研究。Email：gongguoqi2000@.cn通信作者：馮華，電話：13708321681，Email：fenghua8888@.cn收稿日期：20080123；修回日期：20080228的出血后慢性腦積水的發(fā)生機(jī)制尚不清楚，難以在出血分解代謝產(chǎn)物－鐵離子在腦出血后繼發(fā)性腦組織損害中具有重要作用[3]，然而鐵離子與腦室出血后腦積水的發(fā)生是否有關(guān)尚不清楚。為此，本

12、實(shí)驗(yàn)將不同濃度鐵離子及人工腦脊液注入大鼠側(cè)腦室，模擬腦室出血后慢性腦積水的形成情況，成功誘發(fā)了大鼠腦積水。1材料與方法3表13組大鼠側(cè)室指數(shù)（s）x組別1d14d28d人工腦脊液組1.170.501.140.281.090.45鐵離子組2.470.27a6.221.89a6.872.19a半量鐵離子組2.200.24a3.081.38bc3.320.95bca：P0.01，b：P0.05，與人工腦脊液組比較，c：P0.01，與鐵離子組比

13、較2.5病理組織學(xué)觀察鐵離子組24h出現(xiàn)胼胝體腫脹、扭曲，脈絡(luò)叢水腫，室周腦組織細(xì)胞增生；14d時出現(xiàn)部分胼胝體斷裂，脈絡(luò)叢萎縮、室管膜點(diǎn)片狀缺失，腦室壁含鐵血黃素沉積，大量腦組織細(xì)胞增生；28d可見以上病變進(jìn)一步加重，含鐵血黃素沉積處大量泡沫狀細(xì)胞（圖2），室管膜細(xì)胞數(shù)量減少，纖毛脫落。半量鐵離子組各時相點(diǎn)變化同鐵離子組，但程度明顯減輕，而人工腦脊液組各時相點(diǎn)無明顯變化。各組各時相點(diǎn)尼氏染色未見明顯變化。a：人工腦脊液組；b：鐵離子組

14、；c：半量鐵離子組圖228d大鼠側(cè)腦室染色光鏡觀察（HE400）2.6電鏡觀察鐵離子組14d可見室管膜細(xì)胞數(shù)目減少，細(xì)胞內(nèi)線粒體、高爾基體、核糖體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器數(shù)量減少，腫脹，纖毛數(shù)量明顯減少；28d時可見損害較14d時進(jìn)一步發(fā)展，線粒體嵴明顯腫脹，纖毛脫落缺失。半量鐵離子組各時相點(diǎn)變化同鐵離子組，但程度明顯減輕，而人工腦脊液組各時相點(diǎn)側(cè)腦室頂壁室管膜細(xì)胞排列緊密，纖毛無缺失。3討論腦內(nèi)鐵有著重要的生理功能：傳遞電子，參與三羧酸循

15、環(huán)、線粒體氧化反應(yīng)和氧運(yùn)輸，并參與DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和膽固醇合成，以及神經(jīng)髓鞘的發(fā)生。但鐵離子容易通過接受或失去1個電子改變氧化狀態(tài)，具有促進(jìn)氧化應(yīng)激的作用，病理情況下容易引發(fā)并加劇脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的損傷，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[7]。目前國內(nèi)外多采用三氯化鐵來作有關(guān)鐵離子作用的實(shí)驗(yàn)研究：包括經(jīng)紋狀體微量注射后研究Parkinson’s病機(jī)制，經(jīng)杏仁體注射后研究癲癇等，但未見有經(jīng)側(cè)腦室注射后研究腦積水的報道。通常，腦室出血后會有

16、大量紅細(xì)胞進(jìn)入腦脊液，分解后可產(chǎn)生鐵離子[8]，腦出血后腦脊液中鐵離子含量可在28天時仍然高于正常6倍[(6.21.1)μmol與（1.10.4）μmol][9]，而蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦脊液中鐵離子含量更可高達(dá)10倍以上[(27.93.9)μgdL與（2.30.7）μgdL][10]，而腦脊液中鐵離子濃度升高與腦積水的形成之間是否存在關(guān)聯(lián)值得研究。我們曾給予大鼠側(cè)腦室二次穿刺注射130μl自體不抗凝血成功制備大鼠腦積水模型，本實(shí)驗(yàn)采用濃度

17、為6.67gL的三氯化鐵人工腦脊液溶液5μl側(cè)腦室注入，其含鐵量約11.49106g，正常SD大鼠全血鐵含量為（46067.57）mgL[11]，5μl濃度為6.67gL的三氯化鐵人工腦脊液溶液中鐵含量相當(dāng)于25μl大鼠血的含鐵量，半量鐵離子組則相當(dāng)于12.5μl，我們以此量來模擬大鼠腦室出血后形成腦積水的情況，主要觀察鐵離子對大鼠腦積水形成的影響。側(cè)室指數(shù)反映了側(cè)腦室擴(kuò)張程度，實(shí)驗(yàn)中觀察到側(cè)腦室注入高濃度的鐵離子后側(cè)室指數(shù)不斷增加，但

18、14、28d鐵離子組均大于半量鐵離子組及人工腦脊液組（P0.01），28d鐵離子組與半量鐵離子組腦積水發(fā)生情況經(jīng)χ2檢驗(yàn)有差異（P0.01），而人工腦脊液組無腦積水形成，可排除注入少量溶媒（人工腦脊液）后對大鼠形成腦積水的影響。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雖然注入鐵離子的量只相當(dāng)于少量的血液完全分解后產(chǎn)生的含鐵量，但注入兩種不同濃度的鐵離子對大鼠實(shí)驗(yàn)性腦積水的形成存在顯著的差異，說明鐵離子誘發(fā)的腦積水與腦脊液中鐵離子的含量、濃度密切相關(guān)。事實(shí)上，在臨床