纳络酮对大鼠脑出血周边组织谷氨酸、β内啡肽含量及细胞凋亡的影响
发表时间:2010-08-02 浏览次数:391次
作者:侯丽淳 关雪莲 韩凤 赵锦程 作者单位:佳木斯大学附属第一医院神经内科,黑龙江 佳木斯 154003
【摘要】 目的 探讨纳络酮对大鼠脑出血周边组织谷氨酸(Glu)、β内啡肽(βEP)含量及细胞凋亡的影响。方法 Wistar 大鼠112只,随机分为脑出血组,脑出血+纳络酮干预组,两组各分为(出血前,出血后4、6、12、24、72 h、7 d)7个时间点。利用化学方法测定大鼠脑出血周边组织Glu含量,采用放免技术检测脑出血周边组织βEP含量;利用原位末端标记法测定出血周边组织中神经细胞的凋亡情况。结果 大鼠脑出血后4 h血肿周边脑区Glu含量开始升高(P<0.05;P<0.01),在血肿形成的高峰期12 h达峰值;大鼠脑出血后4 h血肿周边脑区βEP含量开始升高(P<0.01),在血肿形成的高峰期72 h达峰值。大鼠脑出血周边组织6 h出现凋亡细胞,12 h上升显著(P<0.01),3 d凋亡细胞达峰值,7 d时仍存在较多凋亡细胞。纳络酮干预后,Glu 、βEP含量、凋亡细胞数量与脑出血组对应时间点比较显著下降(P<0.05;P<0.01)。 结论 大鼠脑出血周边组织Glu 、βEP含量增高,脑出血周边组织神经细胞存在长时间凋亡,Glu 、βEP可以促进其凋亡;纳络酮干预后Glu 、βEP含量降低,纳络酮减少大鼠脑出血周边组织神经细胞凋亡。
【关键词】 脑出血;谷氨酸;β内啡肽;细胞凋亡;纳络酮
近年来研究证实脑出血周边组织存在长时间的神经细胞凋亡谷氨酸(Glu)、β内啡肽(βEP)与脑出血周边组织细胞凋亡的关系,特别是纳络酮对脑出血保护作用的研究尚有待深入。因此,本研究采用药物干预及多时间点检测生理指标探索脑出血周边组织βEP、Glu含量、神经细胞凋亡变化规律及纳络酮对脑出血周边组织上述指标的影响,为纳络酮治疗脑出血提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料 Wistar大鼠112只,体重200~250(平均221±7.9)g,雌雄不限,随机分为脑出血组56只、脑出血+纳络酮干预组56只,两组又各分为出血前、出血后4、6、12、24、72 h、7 d共7个时间点,每时间点各8只。盐酸纳洛酮注射液(优丁林),购自重庆药友制药有限责任公司。βEP放免药盒由海军放免技术中心生产。Clu标准品由美国Sigma公司提供。原位凋亡检测试剂盒,购自武汉博士德生物工程有限公司。其他试剂为实验室常用分析纯试剂。
1.2 方法
1.2.1 动物分组及模型的制备 采用立体定向自体血脑内注入法,参照牛国忠〔1〕报道的方法及Deinsberg等〔2〕方法改进。Wistar大鼠均经10%水合氯醛(350 mg/kg)腹腔麻醉,俯卧固定于立体定位仪上,头顶部剃毛消毒后正中矢状切开,切口约1.5 cm,钝性分离出前囟,在前囟后1 mm,左旁4 mm处用牙科钻钻一直径约1 mm小孔。距鼠尾末端约2 cm处剪断,取尾血50 μl,将微量注射器推进至已钻孔内,进针5 mm(相当于尾状核部)先注入10 μl,停针2 min后缓慢注入剩余40 μl,2 min后退针1.5 mm停留7 min后缓慢将针完全退出。缝合皮肤,回笼饲养。脑出血+纳络酮干预组于术后即刻、1、2、3 h分别腹腔注射纳络酮5 μg/kg,脑出血组注射等量生理盐水。脑出血前组只进针不注血。大鼠清醒后无偏瘫体征,或血肿沿针道反流,或进入脑室者弃用。
1.2.2 检测方法
1.2.2.1 Glu含量检测 各组各时间点用乙醚麻醉大鼠,断头处死,冰盘上切取血肿周边脑组织约60~120 mg,加入20倍体积生化检测的冰冷离心缓冲液,冰浴下手动匀浆20次,4℃ 600 r/min离心5 min,取上清液在冰浴中电动匀浆10 min,4℃ 1 500 r/min离心10 min,取上清4℃ 4 800 r/min离心15 min。应用HITACHI83550型氨基酸自动分析仪测定Glu。
1.2.2.2 βEP含量测定 各组各时间点用乙醚麻醉大鼠断头处死,迅速取血肿周边组织约0.1 g,分离后称重,每份加入1 mol/L冰醋酸制成匀浆,并加入1 mol/L NaOH 0.5 ml,4℃3 000 r/min离心30 min,上清液置-20℃冰箱中保存,同批放射免疫测定按试剂盒说明书方法操作,计算出样品浓度。
1.2.2.3 凋亡细胞的原位检测 TUNEL染色程序按试剂盒内的说明操作,细胞计数,高倍镜下(10×40)每片在血肿周边区、阳性细胞染色区随机选取2个视野,计算每个视野下阳性细胞数,取平均值。
1.3 统计学处理 全部检测数据均以x±s表示,采用方差分析及q检验,与脑出血对应时间点比较采取两均数间t检验。
2 结果
2.1 脑出血周边组织Glu含量变化 脑出血后4 h起,出血周边脑组织Glu含量明显增高,12 h达高峰,持续至7 d,脑出血+纳络酮干预组Glu水平4 h起也明显提高,12 h达高峰,至72 h起恢复正常,治疗组4、6、12、24、72 h Glu水平明显低于脑出血组。见表1。
2.2 脑出血周边组织βEP含量变化 脑出血后4 h起,出血周边脑组织βEP含量明显增高,72 h达高峰,持续至7 d,脑出血+纳络酮干预组βEP水平4 h起也明显提高,72 h达高峰,且持续至7 d,脑出血+纳络酮干预组4、6、12、24、72 h βEP水平明显低于脑出血组。见表2。
表1 脑出血后不同时间点Glu含量的变化(略)
与脑出血前比较:1)P<0.05,2)P<0.01;与脑出血组对应时间点比较:3)P<0.05,4)P<0.01;下表同
表2 脑出血后不同时间点βEP含量的变化(略)
2.3 脑出血各组凋亡细胞计数 脑出血后12 h起,出血周边脑组织凋亡细胞数明显增高,脑出血+纳络酮干预组凋亡细胞数12 h起也明显提高,72 h达高峰,脑出血+纳络酮干预组12、24、72 h、7 d凋亡细胞数明显低于脑出血组(见表3)。
表3 脑出血后不同时间点凋亡细胞数变化(略)
3 讨论
脑出血目前仍缺少有效的治疗手段,手术治疗远期效果尚存争议。本实验采用脑出血大鼠模型,多时间点分组,经横向及纵向比较探索Glu、βEP及脑出血周边组织神经细胞凋亡的变化,发现大鼠脑出血后4 h血肿周边脑区Glu含量开始升高,在血肿形成的高峰期12 h达峰值;脑出血后4 h起,出血周边脑组织βEP含量明显增高,72 h达高峰,持续至7 d。大鼠脑出血周边组织6 h出现凋亡细胞,12 h上升显著,3 d凋亡细胞达峰值,7 d时仍存在较多凋亡细胞。纳洛酮干预后Glu 、βEP含量及凋亡细胞数量与脑出血组对应时间点比较显著下降。证明纳络酮通过抑制脑出血周边组织Glu、βEP含量,抑制脑出血周边组织神经细胞的凋亡。
3.1 Glu与半暗带神经细胞凋亡 Glu过度增加所致的神经毒性可致脑损害〔3〕。在正常静息情况下,N甲基D天冬氨酸(NMDA)受体的离子通道内存在Mg2+,能阻断Ca2+内流,该受体的激活至少需3个信号:甘氨酸与NMDA受体结合,谷氨酸与NMDA受体结合,膜去极化。在病理情况下,如缺氧、缺血、低血糖和持续性抽搐等,兴奋性氨基酸(EAA)增加,刺激NMDA受体过度兴奋,启动一系列引起神经细胞损害的细胞内病理生化反应,最终导致神经元的凋亡及变性、坏死。
3.2 βEP在脑出血中的意义 βEP是一种强烈的阿片受体激动剂,在应激状态下下丘脑释放因子促使垂体前叶大量释放βEP,血中βEP水平明显升高,可达正常的5~6倍。βEP作为内啡肽类物质,可激活e型阿片受体,使细胞膜Na+K+ATP酶失活,细胞膜失活,细胞膜稳定性破坏而水肿、变性、坏死、功能障碍,明显抑制中枢和周围神经递质的释放和神经元电生理活性,加重意识障碍和中枢神经系统紊乱,甚至死亡〔4〕。
3.3 纳络酮的脑保护作用 纳洛酮是阿片受体拮抗剂,可迅速竞争拮抗应激状态下机体释放的大量阿片肽,阻止其与阿片受体结合后产生的病理损害,提高灌注压,改善脑血流,对抗或逆转阿片肽所致的意识障碍〔5,6〕。在脑室或静脉内注射纳洛酮或βEP抗血清,可以减轻脑缺血动物的脑水肿,促进动物和人的瘫痪肢体功能的恢复,并能使人出现一过性意识清醒及定向力的恢复。实验发现,使用纳洛酮,对大鼠脑缺血再灌注损伤有保护作用。本实验发现,脑出血周边组织存在缺血性损害,类似脑缺血的半暗带,而半暗带的神经细胞损伤主要以凋亡为主。使用纳洛酮后脑出血周边组织Glu、βEP含量与对应时间点脑出血组比较都明显下降,凋亡细胞减少,脑水肿减轻,说明纳洛酮有神经保护作用。
【参考文献】
1 牛国忠,顾小林,华 洁,等.亚低温治疗实验性大鼠脑出血的保护作用研究〔J〕.中华神经外科杂志,1999;15:28890.
2 Deinsberg W,Vogel J,Kuschinsky W,et al.Experimental intracerebral hemorrhage:description of a double injection model in rats〔J〕.Neurol Res,1996;18:4757.
3 Dávalos A,Castillo J,Serena J,et al.Duration of glutamate release after acute ischemic stroke〔J〕.Stroke,1997;28(4):70810.
4 孟庆林.盐酸纳洛酮的药理与临床应用研究〔J〕.中国急救医学,1994;14(1):14.
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6 曹 辉,李军荣,狄 晴.微创颅内血肿碎吸术合并纳洛酮治疗高血压性脑出血的临床研究〔J〕.临床神经病学杂志,2002;15(1):4951.