格列本脲在大鼠窒息性心臟驟停-心肺復(fù)蘇模型的神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制研究.pdf

1、心臟驟停(cardiac arrest，CA)導(dǎo)致死亡的一個(gè)重要病因。根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年有約10萬的院外心臟驟停(out of hospital cardiac arrest，OHCA)患者，但實(shí)際發(fā)生的人數(shù)應(yīng)該在這的兩到三倍以上。我國(guó)目前雖還沒有大規(guī)模的統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)，但一項(xiàng)對(duì)中國(guó)北京、廣州、克拉瑪依和盂縣四地的調(diào)查研究顯示，CA的年發(fā)生率約為41.8/10萬人。近些年來雖然隨著現(xiàn)代心肺復(fù)蘇(cardiopulmonaryresusc

2、itation，CPR)技術(shù)和急診醫(yī)務(wù)人員技術(shù)水平的不斷提高，更多的CA患者得到及時(shí)有效的救治，自主循環(huán)恢復(fù)(return of spontaneous circulation，ROSC)的比例也不斷提高，但患者的預(yù)后卻沒有得到明顯的改善。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)生OHCA后入院的患者，出院時(shí)不伴有嚴(yán)重神經(jīng)功能殘疾者不足10％。
　　心臟驟停的患者在ROSC后病情進(jìn)展的原因與心臟停跳后長(zhǎng)時(shí)間的、完全的全身缺血后心肺復(fù)蘇成功導(dǎo)致的再灌注損傷有關(guān)。

3、這種疾病狀態(tài)被稱之為“心臟驟停后綜合征(post-cardiac arrest syndrome，PCAS)”，包括三個(gè)主要方面:①心臟驟停后腦損傷;②心臟驟停后心功能不全;③系統(tǒng)性的缺血/再灌注反應(yīng)。而導(dǎo)致心臟驟停的病理狀態(tài)的持續(xù)存在則可能成為決定預(yù)后的第四大因素。其中，心臟驟停后腦損傷是導(dǎo)致ROSC患者死亡和致殘的最重要原因。在一項(xiàng)對(duì)CA后幸存入住ICU但隨后在院內(nèi)死亡的病人的調(diào)查中，68％的OHCA患者以及23％的院內(nèi)CA患者死于

4、腦損傷。CA/CPR導(dǎo)致腦損傷的機(jī)制非常復(fù)雜，包括神經(jīng)興奮毒性、鈣穩(wěn)態(tài)失衡、自由基的產(chǎn)生、病理性的蛋白酶瀑布鏈以及細(xì)胞死亡信號(hào)通路的激活。在組織學(xué)上，位于海馬、皮層、小腦、紋狀體和丘腦等部位對(duì)缺血異常敏感的神經(jīng)元在數(shù)小時(shí)至數(shù)天內(nèi)可出現(xiàn)退行性變。心臟驟停后可出現(xiàn)細(xì)胞的壞死和凋亡，但兩者對(duì)神經(jīng)元退行性變作用的大小仍沒有定論，推測(cè)其可能與患者的發(fā)病年齡和受檢測(cè)的細(xì)胞亞群有關(guān)。這種相對(duì)較長(zhǎng)的損傷瀑布鏈和組織學(xué)變化就提示了CA/CPR后的神經(jīng)保護(hù)

5、策略有較寬的時(shí)間窗。
　　迄今為止，目標(biāo)溫度管理（target temperature management，TTM），也稱治療性亞低溫（therapeutic mild hypothermia），是唯一被證明可改善OHCA患者預(yù)后的治療措施。治療性亞低溫或TTM，是指將患者的核心體溫在短時(shí)間內(nèi)降至32～34℃（或32～36℃），維持12～24h后，將體溫重新緩慢恢復(fù)到正常的過程。亞低溫開始作為指南推薦的直接證據(jù)來自于2002年的

6、兩項(xiàng)里程碑式的臨床試驗(yàn):其中一項(xiàng)將273例起于室顫的OHCA患者分為亞低溫組（32-34℃，維持24h）和常溫對(duì)照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)亞低溫治療組患者的神經(jīng)功能預(yù)后良好的比例和生存率均顯著高于常溫對(duì)照組;幾乎同時(shí)進(jìn)行的另一項(xiàng)研究也將心臟驟停ROSC后昏迷的患者分為亞低溫組（33℃，維持12h）和常溫對(duì)照組，發(fā)現(xiàn)亞低溫治療可以改善患者的生存率和神經(jīng)功能預(yù)后。然而，Nielsen等牽頭實(shí)施的一項(xiàng)國(guó)際化多中心研究將受試者的目標(biāo)溫度隨機(jī)分為33℃和36

7、℃，卻發(fā)現(xiàn)33℃的目標(biāo)溫度與36℃相比并沒有使受試者在生存率和神經(jīng)功能方法獲益，使得亞低溫的最佳目標(biāo)溫度飽受爭(zhēng)議。據(jù)此，最新的美國(guó)心臟協(xié)會(huì)指南推薦將CA/CPR后的患者的目標(biāo)溫度盡快降至32～36℃，達(dá)到目標(biāo)溫度后維持24h以上。同時(shí)，TTM作為一個(gè)旨在對(duì)患者目標(biāo)溫度進(jìn)行嚴(yán)格管理的范式似乎更容易被接受。
　　盡管TTM在室顫或無脈性室速等可電擊復(fù)律性病因引起的CA中顯示出卓越的神經(jīng)保護(hù)作用，TTM在其他非可電擊復(fù)律性病因引起的CA

8、的保護(hù)作用證據(jù)尚不充分。另外，TTM所帶來的副作用及其實(shí)施過程中所需要投入的醫(yī)護(hù)勞力和花費(fèi)也是值得關(guān)注的問題?？偟膩碚f，目前對(duì)TTM的利用仍然不足。因此，尋找替代TTM或者能與TTM聯(lián)合使用的治療方法成為治療PCAS亟需解決的問題。
　　格列本脲是一種磺脲類藥物，在臨床上作為一種口服降糖藥已有數(shù)十年的應(yīng)用歷史?；请孱愃幬锞ㄟ^抑制磺脲類受體(sulfonylurea receptor1，SUR1)起作用。在對(duì)2型糖尿病患者的治療中

9、，格列本脲可通過抑制胰島β細(xì)胞上的鉀離子ATP通道(SUR1-Kir6.2)促使胰島素的分泌而發(fā)揮降血糖作用。但近些年來，格列本脲卻因其可抑制一個(gè)稱為磺脲類受體1-瞬時(shí)受體電位M4(sulfonylurea receptor1-transient receptor potential M4，SUR1-TRPM4)通道的活性而在急性神經(jīng)損傷中起多能保護(hù)作用重新受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)格列本脲可通過抑制SUR1-TRPM4活性，對(duì)多種嚙齒類動(dòng)物的

10、中樞神經(jīng)系統(tǒng)病理性損傷模型起神經(jīng)保護(hù)作用，包括腦梗死和出血性卒中、腦外傷、脊髓損傷、新生兒缺血缺氧性腦病、早產(chǎn)兒腦病以及顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤等。另外，在回顧性臨床研究中，持續(xù)使用磺脲類藥物進(jìn)行治療的2型糖尿病患者在急性卒中發(fā)生后，在住院期間持續(xù)使用磺脲類藥物治療者出院時(shí)神經(jīng)功能恢復(fù)較好、且發(fā)生出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)較低。格列本脲在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以及回顧性臨床研究表現(xiàn)出來的良好的神經(jīng)保護(hù)作用，推動(dòng)了兩項(xiàng)關(guān)于格列本脲治療腦外傷和惡性大腦中動(dòng)脈梗死的前瞻性臨床研究的

11、開展。但是，格列本脲對(duì)CA/CPR后引起的腦損傷是否具有保護(hù)作用至今仍未見報(bào)道。
　　目的:
　　評(píng)估格列本脲在大鼠窒息性心臟驟停/心肺復(fù)蘇(asphyxial cardiac arrest/cardiopulmonary resucitaiton，ACA/CPR)模型的神經(jīng)保護(hù)作用及其潛在的治療靶點(diǎn)SUR1-TRPM4通道在該動(dòng)物模型中的作用;比較格列本脲與亞低溫在該動(dòng)物模型上神經(jīng)保護(hù)作用的優(yōu)劣;觀察聯(lián)合格列本脲與亞低溫能

12、否發(fā)揮協(xié)同保護(hù)作用。
　　方法：
　　為達(dá)到上述研究目的，我們進(jìn)行了以下四個(gè)部分的研究。具體研究方法和內(nèi)容分別如下:
　　一、格列本脲在大鼠8分鐘窒息性心臟驟停/心肺復(fù)蘇(8-min ACA/CPR)模型的神經(jīng)保護(hù)作用。
　　二、格列本脲與目標(biāo)溫度管理在8-min ACA/CPR模型神經(jīng)保護(hù)作用的比較。
　　三、10-min ACA/CPR模型的建立以及目標(biāo)溫度持續(xù)時(shí)間的確定。
　　四、格列本脲與TT

13、M在10-min ACA/CPR模型神經(jīng)保護(hù)作用的比較。
　　結(jié)果：
　　一、格列本脲顯著改善8-min ACA/CPR大鼠的7d生存率和神經(jīng)功能缺損。
　　二、GBC與TTM在改善8-rmin ACA/CPR大鼠的學(xué)習(xí)認(rèn)知功能上作用相當(dāng)。
　　三、TTM-4h與TTM-12h在改善10-min ACA/CPR模型大鼠的7d生存率和神經(jīng)功能上作用相當(dāng)。
　　四、GBC與TTM相比在改善大鼠10-min AC

14、A/CPR模型的7d生存率和神經(jīng)功能上作用相當(dāng)。
　　結(jié)論：
　　一、格列本脲可以改善8-min ACA/CPR大鼠的7d生存率、神經(jīng)功能評(píng)分以及海馬CA1區(qū)的神經(jīng)元丟失，且不會(huì)導(dǎo)致明顯的低血糖。這種保護(hù)作用可能與格列本脲通過調(diào)控SUR1-TRPM4通道的活性，減少ACA/CPR后神經(jīng)元的壞死和凋亡以及炎性因子的表達(dá)有關(guān)。
　　二、由于目標(biāo)溫度管理(TTM)是唯一被證明可以減輕CA/CPR后腦損傷的治療措施，我們又在比

15、較了格列本脲與TTM的神經(jīng)保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)兩者在改善8-min ACA/CPR大鼠急性期的神經(jīng)功能缺損以及慢性期的認(rèn)知功能上作用相當(dāng)。兩者對(duì)海馬CA1區(qū)神經(jīng)元的保護(hù)作用也無明顯差別。
　　三、TTM維持4h和12h時(shí)在改善10-min ACA/CPR大鼠的神經(jīng)功能和病理學(xué)損傷上作用相當(dāng)。
　　四、在大鼠的10-min ACA/CPR模型上，格列本脲與TTM在改善大鼠的7d生存率、神經(jīng)功能以及減少海馬CA1區(qū)的神經(jīng)元丟失以及膠質(zhì)

16、細(xì)胞活化上作用相當(dāng)，而兩者聯(lián)用時(shí)在對(duì)病理損傷的改善作用上效果似乎更佳。格列本脲的潛在治療靶點(diǎn)，SUR1-TRPM4通道的蛋白表達(dá)水平在ACA/CPR后明顯升高，且可在腦內(nèi)的神經(jīng)元、微血管內(nèi)皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)，提示該通道可能參與介導(dǎo)了ACA/CPR后的腦損傷，而格列本脲可能通過調(diào)控該通道的開放狀態(tài)起神經(jīng)保護(hù)作用。TTM可以抑制SUR1和TRPM4在ACA/CPR后的高表達(dá)，提示TTM的神經(jīng)保護(hù)作用也可能與SUR1-TR