辛伐他汀、阿托伐他汀对脑缺血再灌注大鼠血清MDA、SOD的影响
发表时间：2010-11-02 浏览次数：365次
作者：袁胜山 余昌胤，张骏，蔡志友，陈然 作者单位：(1.右江民族医学院附属医院神经内科，广西百色533000;2.遵义医学院附属医院神经内科，贵州遵义563003;3.安徽省六安市人民医院神经内科，安徽六安237005)
【摘要】 目的 观察阿托伐他汀、辛伐他汀对大鼠脑缺血再灌注血清超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)浓度的影响，探讨他汀类药物对脑缺血再灌注后自由基的清除作用。方法 将36只Wistar大鼠随机分为假手术组，缺血再灌注组，阿托伐他汀预处理高、低剂量组，辛伐他汀预处理高、低剂量组(每组6只)。高、低剂量组分别予6mg/(kg·d)和1.5mg/(kg·d)阿托伐他汀/辛伐他汀灌胃，连续给药7天。用线栓法制备大脑中动脉缺血再灌注模型，缺血2h，再灌注22h。用比色法检测外周血中MDA、SOD的浓度。HE染色观察大鼠脑组织的病理学改变。结果 辛伐他汀、阿托伐他汀预处理各组外周血SOD浓度较缺血再灌注组显著升高、MDA浓度显著降低(P<0.05或P<0.01)。各预处理组之间差异无显著性(P>0.05)。结论 辛伐他汀、阿托伐他汀预处理能提高大鼠脑缺血再灌注后外周血SOD浓度、降低MDA浓度。
【关键词】 脑缺血;再灌注损伤;辛伐他汀;阿托伐他汀;超氧化物歧化酶;丙二醛
Simvastatin and atorvastatin influence on serum MDA, SODin rats with focal cerebral ischemia-reperfusion injury
YUAN Sheng-shan1, YU Chang-yin2, Zhang Jun2, CAI Zhi-you2, CHEN Ran3
(1. Department of Neurology, Affiliated Hospital of Youjiang Medical College for Nationalities,
Baise, Guangxi 533000, China; 2. Department of Neurology, Affiliated Hospital of Zunyi Medical
College, Zunyi, Guizhou 563003, China; 3. Department of Neurology, Liuan People's
Hospital, Liuan, Anhui 237005, China)
Abstract: Objective To observe the influences of simvastatin (Sim) and atorvastatin (Ator) on concentration of serum malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD) in rats with focal cerebral ischemia reperfusion injury and to evaluate the capability of tatin drugs for free radical scavenging. Methods 36 Wistar rats were randomly divided into: sham ischemic group (Sham group), ischemia-reperfusion group (IR group), and Sim and Ator preconditioning in high and low dose groups, 6 rats in each group. High and low dose groups were respectively oral perfused with 6mg/(kg·d) and 1.5 mg/(kg·d) for 7 days continuously. To produce the focal cerebral ischemia-reperfusion injury model, the middle cerebral artery of rat was occluded by inserting a nylon suture through the internal carotid artery for 2h, followed by reperfusion for 22h after withdrawing the suture. The serum concentration of SOD and MDA was measured by the chemical colorimetry, the pathological feature of cerebral tissue was detected by HE staining. Results Compared to IR group, Sim and Ator preconditioning groups in serum concentration of SOD were significantly higher (P<0.05). The serum concentration of MDA in Sim and Ator preconditioning groups was significantly lower than that in IR group (P<0.05 or P<0.01). Among the preconditioning groups there was no significant difference (P>0.05). Conclusion Simvastatin and atorvastatin can increase the serum concentration of SOD and decrease the concentration of MDA in rats with focal cerebral ischemic-reperfusion injury, they can protect neural function by enhancing clearance of free radical.
Key words: brain ischemia; reperfusion injury; simvastatin; atorvastatin; superoxide dismutase; malondialdehyde
缺血性脑损害是多种致病机制共同作用的结果，其中氧自由基损伤为重要且肯定的因素之一。近年来的研究表明[1,2]，他汀类药物具有多向性神经保护作用。在国内外研究中，他汀类药物对急性缺血性脑血管病血清超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的影响报道较少。本实验采用不同剂量辛伐他汀和阿托伐他汀预处理,观察其对大鼠血清SOD、MDA浓度的影响,以探讨辛伐他汀对脑缺血再灌注的保护作用机制。
1 材料和方法
1.1 实验动物与分组 雌性Wistar大鼠36只，体重200～250mg，购于第三军医大学野战医院动物研究所，清洁级，动物中心许可证号:渝实动设施准第260 号。采用单纯随机原则分为：假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(IR组)、阿托伐他汀预处理高剂量组(H-Ator组)和低剂量组(L-Ator组)、辛伐他汀预处理高剂量组(H-Sim组)和低剂量组(L-Sim组)，每组6只。术中出血较多、出现呼吸困难、取脑时发现蛛网膜下腔出血及提前死亡者剔除，并补足相应例数。
1.2 给药方法 药物剂量参照Db=Da×Rb/Ra(Wa/Wb)1/3计算[3]，给药时间以血药浓度达稳定为依据。低、高剂量组分别予1.5mg/(kg·d)、6mg/(kg·d)辛伐他汀/阿托伐他汀，用生理盐水配成0.3mg/ml和1.2mg/ml混悬液，每天1次连续灌胃7天。Sham组与IR 组均予等量生理盐水灌胃。
1.3 动物模型制作及标本收集 除Sham组外，其余各组参照文献[4，5]描述的大脑中动脉线栓方法制作大鼠脑缺血再灌注模型。Sham组插入线栓长度约1cm ，其余步骤同其他组。大鼠苏醒后，除Sham组外，其余各组参考Longa等[6]的5分评分法，2分或2分以上者入选本实验。各组分别于缺血2h再灌注22h后，断头取脑，留取血标本。
1.4 SOD和MDA检测方法 化学比色法：MDA采用硫代巴比妥酸法测定;SOD采用黄嘌呤氧化酶法。试剂均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒。操作步骤严格按照说明书进行。仪器采用上海产721型分光光度计。
1.5 统计学分析 计量资料采用单因素方差分析，进一步进行两两比较。全部数据采用SPSS 12.0软件包进行统计学处理。
2 结果
2.1 各组大鼠脑组织病理学改变 光镜下Sham组大鼠皮层各层细胞排列整齐，神经元结构完整;IR组HE染色见脑组织坏死明显，白质内小血管周围有大量淋巴细胞、巨噬细胞等炎性细胞浸润。Sim组和Ator组坏死面积较IR组小，白质内小血管周围有少量淋巴细胞、巨噬细胞等炎性细胞浸润(见图1～图4)。
2.2 各组大鼠外周血SOD浓度和MDA浓度 见表1。
实验结果显示，缺血后SOD、MDA浓度均下降，IR组下降最为显著(P<0.01)。与IR组比较预处理组可以显著提高血清SOD浓度，降低MDA含量，差异有显著性(P均<0.05)，其中，L-Ator和H-Sim两组差异有高度显著性(P<0.01)。各预处理组之间比较差异无显著性(P>0.05)。
图1 Sham组大鼠脑组织 HE染色(×400)。可见细胞排列整齐神经元结构完整。 图2 IR组大鼠脑组织 HE染色(×400)。可见细胞大量缺失坏死，有广泛的炎性细胞浸润。 图3 Sim预处理组大鼠脑组织 HE染色(×400)。显示梗塞范围较小，坏死较IR组轻，内可见炎性细胞浸润。 图4 Ator预处理组大鼠脑组织HE染色(×400)。可见小片状坏死及少量的炎性细胞浸润。表1 各组大鼠外周血SOD、MDA浓度与Sham组比较,a:t=8.71,P<0.01,b:t=2.28,P<0.05;与IR组比较,c:t=3.92,d:t=4.10,e:t=4.08,g:t=3.34,i:t=4.29,j:t=4.83,P均<0.01,f:t=2.83,h:t=2.47,P均<0.05
3 讨论
急性缺血性脑血管病是严重威胁人类健康、致残和致死的主要疾病之一，积极预防和早期有效治疗是降低致死致残的关键所在。目前，大多数国家能在3h接受溶栓的患者不到2%[7]，神经保护剂的研发使用仍是研究的热点。
SOD清除氧自由基，是体内重要的抗氧化酶系统，对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用，保护机体免受损伤[8]。MDA是脂质过氧化物反应的最终产物，MDA含量间接反映了自由基水平和组织受损伤的程度[9,10]。发生脑梗塞后，随着局部侧支循环的开放和改善循环药物的使用，受损脑组织缺血再灌注可产生大量自由基，以氧自由基为主，在活性铁离子存在的条件下通过Haber-weiss反应氧自由基能够转化成具有最强氧化能力的羟自由基，加重脑组织氧化应激损害[11]。
他汀类药物是3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A,HMG-CoA)还原酶抑制剂，是一类强效降胆固醇药物。在以往的研究中，显示他汀类药可能通过多种途径、多种机制发挥抗氧化，保护缺血脑组织，挽救缺血半暗带[12]。本研究结果显示，阿托伐他汀和辛伐他汀均可以提高SOD浓度、降低MDA浓度(P<0.05或P<0.01)，说明阿托伐他汀和辛伐他汀可通过保护SOD酶浓度而具有抗氧化作用，减少脂质过氧化物的生成。由于本实验对象所采用的是正常血脂大鼠，且给药时间短，仅以达稳定血药浓度为标准，所以阿托伐他汀和辛伐他汀这种抗氧化酶浓度保护作用不能用其降脂作用来解释，独立于调脂功能外。与Landmesser等[8]所报道的结果相符。
临床常用的他汀类药物有：普伐他汀、洛伐他汀、阿托伐他汀和辛伐他汀等，具有安全性高，耐受性好的特点。阿托伐他汀和辛伐他汀为脂溶性HMG-CoA还原酶抑制剂，在调脂研究中显示[13]，阿托伐他汀作用最强。而本实验通过对比研究显示，辛伐他汀和阿托伐他汀两者之间在抗氧化性方面差异无显著性，高、低剂量之间差异亦无显著性。原因可能与剂量分组较少，且低剂量起步低，高、低剂量之差距不大有关。其剂量与效应的关系尚需要通过实验与大量的临床试验进一步探讨。
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