不同吸氧時間高壓氧治療對腦出血大鼠血腫周圍AQP4和SOD表達的影響.pdf

1、目的:
　　高壓氧(Hyperbaric oxygen，HBO)治療是指在高于當?shù)貕毫Φ沫h(huán)境中，吸入高于當?shù)卮髿庋鯘舛鹊难鮼碇委熂膊〉霓k法。在空氣加壓艙內通過面罩或類似的其他裝置吸純氧（氧濃度大于95％），或者是在氧氣加壓艙內直接呼吸氧艙內的氧氣。也就是患者在空氣加壓艙（或者氧氣加壓艙）內吸入純氧，利用氧的物理、化學、生物及生理作用而達到治療疾病的目的，就是HBO治療。腦出血(intracerebral hemorrhage，IC

2、H)又稱腦溢血，是指非外傷性腦實質內的自發(fā)性出血。手術治療已成為公認的挽救ICH急性期患者生命的重要治療方法，但是對其快速改善術前、后缺血缺氧及腦水腫等方面仍束手無策。腦水腫是ICH后一系列原發(fā)性損害引起的繼發(fā)性病理生理過程，腦水腫能引起神經(jīng)損傷的再次惡化，導致死亡率增加，因此減輕腦水腫是臨床上ICH治療的關鍵環(huán)節(jié)。臨床及基礎研究顯示ICH后介入HBO治療可減輕腦水腫，促進患者受損的神經(jīng)功能得到改善，但目前并無大量臨床及基礎研究數(shù)據(jù)的支

3、持。
　　水通道蛋白(aquaporins，AQPs)是一組可以改變細胞膜對水分子的通透性，維持細胞內外水平衡的重要膜轉運蛋白。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(centralnervous system，CNS)，AQP4的表達主要在分布在星形膠質細胞及室管膜細胞等。研究發(fā)現(xiàn)，AQP4表達的上調與血腦屏障通透性的增加和腦水腫的形成有關。有基礎研究顯示，HBO可以通過抑制ICH后出血灶周圍的AQP4表達水平，從而減輕腦出血后的腦水腫的形成。

4、　　本課題組的前期研究顯示腦出血大鼠高壓氧治療的最佳的治療壓力為2.0絕對大氣壓(Atmosphere absolute，ATA)，腦出血高壓氧介入治療最佳治療時機是腦出血6小時。本課題是在前期研究基礎上探討不同吸氧時間HBO治療對ICH大鼠血腫周圍水通道蛋白（Aquaporin-4，AQP4）和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)表達的影響。從而探討高壓氧介入治療ICH的最佳吸氧時間。
　　方法:<

5、br>　　1.實驗動物分組:Wistar雄性大鼠125只（模型未成功者已除外），體重在245g～265g，由河北醫(yī)科大學動物實驗中心提供，分籠飼養(yǎng)于河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院神經(jīng)病學實驗室動物房內，以標準飼料喂養(yǎng)并飲用自來水。隨機分組，分為實驗組（100只）和對照組（25只）。實驗組又根據(jù)穩(wěn)壓時段的吸氧時間不同分為吸氧40min，60min，80min和100min4個亞組，每組25只Wistar大鼠，均在腦出血6h后行HBO治療，壓力均為2

6、.0ATA，1次/d。每組中各取5只分別在HBO治療1d，3d，5d，7d和14d后處死，留取標本。對照組共25只，腦出血后在正常環(huán)境下飼養(yǎng)，不予任何處理，處死時間與實驗組相同，之后留取標本。
　　2.動物模型的制備:采用Ⅶ型膠原酶定位注射法建立大鼠尾殼核腦出血模型。
　　3.神經(jīng)功能的評定:在大鼠腦出血模型制備后6h觀察大鼠行為學變化，按LongaFZ評分法進行評分:0分，無體征;1分，不能完全伸展進針對側肢體（左側）;2

7、分，進針對側肢體癱瘓，向進針對側轉圈，有追尾現(xiàn)象;3分，不能站立向進針對側傾倒;4分，有意識障礙。2分以上認為造模成功。
　　4.高壓氧治療:高壓氧治療組大鼠于術后6h評分確定造模成功后進艙治療。將動物放置于特制的木箱中，將木箱置于高壓氧艙內，壓力設定為2.0ATA，加壓30min，穩(wěn)壓前5min采用直排式給動物箱內充氧，氧流量設定為10L/min（穩(wěn)壓時測得木箱排氣口氧濃度可達85％），穩(wěn)壓吸氧時間根據(jù)試驗組(40min、60m

8、in、80min、100min)不同設定，然后減壓20min出艙，結束治療，1次/d。
　　5.采用干濕比重法測定腦出血灶周圍腦組織的水含量，免疫組織化學ABC法測定腦出血灶周圍AQP4表達的水平，黃嘌呤氧化酶法測定SOD，嚴格按使用說明書操作。
　　結果:
　　1.大鼠腦組織水含量的變化:出血灶周圍腦水含量測定的結果:從ICH對照組可看到，ICH后大鼠的腦組織水含量在ICH1d開始升高，3d達到高峰，之后逐漸下降。對

9、照組各亞組之間差異不明顯，無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，但實驗組較對照組相比，各時間點腦組織水含量均減少且有差異(P＜0.05)。但HBO治療4個亞組之間腦組織水含量差異不明顯(P＞0.05)，詳見Table1。
　　2.大鼠腦組織AQP4表達的變化:對照組大鼠的AQP4表達在ICH術后1d開始升高，第3d有明顯升高，5d達到高峰，之后逐漸下降直至第14d。各組間相比有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)。HBO實驗組各時間點AQP4的表達

10、較對照組減少，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。HBO實驗組之間比較:各組變化趨勢和對照組大致相同，但整體趨勢較對照組低。到第7d時AQP4表達開始下降，并持續(xù)下降至第14d。各組AQP4表達的最低值均在第14d，其中ICH+HBO60min組第7d下降的幅度最大，AQP4表達的值較其他三組第7d有差異且具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。ICH+HBO60min組第14d組AQP4表達的值和ICH+HBO40min組第14d組、ICH+H

11、BO100min組第14d組比差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)，但與ICH+HBO80min組第14d組比差異不明顯，無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），其余組間無明顯統(tǒng)計學差異（P＞0.05），詳見Table2。
　　3.大鼠腦組織SOD表達的變化:對照組可觀察到ICH后大鼠的腦組織中SOD表達在第1d有所表達，但第3d明顯下降，第5d表達有所回升，第7d至第14d繼續(xù)回升。第1d組與第3d組、第5d組相比均有統(tǒng)計學差異(P＜0.05

12、)，其余各亞組之間相比差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。從數(shù)據(jù)中可以看到，HBO實驗組SOD表達相較于對照組表達而言，回升趨勢大體相同，但實驗組回升幅度相對提高，各實驗組各個亞組之間，大多是第14d組較第3d組及第5d組表達的值有差異且具有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。各實驗組在第3d到5d均出現(xiàn)SOD表達最低值，但較對照組小，各實驗組各個時間點SOD表達的值較對照組差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。HBO實驗組之間的比較:從SOD表達

13、的值的變化趨勢可以看到，ICH+HBO60min組在5d到7d及7d到14d回升幅度相較于其他實驗組均變化最大，其在第14d表達的值與其他三組均有差異且具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。其余各組間差異不明顯，無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），詳見Table3。
　　結論:
　　通過尾殼核內注入膠原酶法建立腦出血大鼠模型，HBO治療壓力2.0ATA，ICH介入時間6小時，來研究不同吸氧時間HBO治療對ICH大鼠血腫周圍AQP4和SO