氫氣鹽溶液對大鼠腦缺血再灌注后炎癥反應(yīng)和認(rèn)知功能的影響.pdf

1、研究背景與目的:
　　腦缺血再灌注損傷是指大腦血流阻斷一定時(shí)間后血流復(fù)通造成原缺血區(qū)腦組織損傷加重的一種病理現(xiàn)象，在臨床上常見于腦卒中、心跳驟停、心臟手術(shù)、外傷性腦損傷，嚴(yán)重影響患者的預(yù)后、增加住院時(shí)間。腦缺血再灌注損傷的機(jī)制涉及炎癥反應(yīng)、線粒體損傷、氧自由基、興奮性氨基酸的產(chǎn)生、細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載、細(xì)胞凋亡等，這些過程相互影響，共同造成組織損傷，而炎癥反應(yīng)在其中發(fā)揮的作用越來越受到重視。
　　氫氣是自然界中含量最豐富的化學(xué)元

2、素，一度被認(rèn)為是不能和生物體內(nèi)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的惰性氣體，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)和檢測方法的不斷提高，其醫(yī)學(xué)效應(yīng)逐漸被發(fā)現(xiàn)。目前研究結(jié)果表明，氫氣可以通過清除過氧離子、抗炎癥反應(yīng)、抑制細(xì)胞凋亡、增加突觸可塑性等途徑產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用。因此我們建立大鼠腦缺血再灌注損傷模型，觀察氫氣鹽溶液對大鼠短暫性腦缺血再灌注損傷炎癥反應(yīng)以及認(rèn)知功能的影響，為氫氣用于腦缺血再灌注損傷的預(yù)防和治療提供更多的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　方法
　　健康SD大鼠45只，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

3、隨機(jī)分為腦缺血組（Bccao組）、氫氣鹽溶液治療組(Bccao+HRS組)和假手術(shù)組（Sham組），每組15只。采用Morris水迷宮檢測認(rèn)知功能，包括造模前連續(xù)5天的定位航行實(shí)驗(yàn)和造模后第1天和第3天的空間探索實(shí)驗(yàn)。定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，建造模型，Bccao+HRS組采用結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈(bilateralcommoncarotidarteryocclusion，Bccao)伴低血壓的方法建立全腦缺血模型，并在缺血15min時(shí)開放雙側(cè)頸

4、總動(dòng)脈再灌注，此時(shí)按照5ml/kg的劑量快速腹腔注射氫氣鹽溶液(hydrogenrichsaline，HRS);Bccao組采用同樣的方法建造模型同時(shí)腹腔注射5ml/kg的生理鹽水;Sham組只暴露雙側(cè)頸總動(dòng)脈不結(jié)扎，腹腔注射等量的生理鹽水。分別從各組中隨機(jī)抽取5只大鼠，于造模后第1、3天行空間探索實(shí)驗(yàn)(n=5)，空間探索實(shí)驗(yàn)結(jié)束后經(jīng)心臟灌注固定并取腦組織制作石蠟切片，行HE染色法和尼氏染色法觀察海馬CA1區(qū)神經(jīng)元的形態(tài)學(xué)改變;再分別從

5、各組中隨機(jī)抽取5只大鼠，于造模后第1天心臟灌注固定并取腦作石蠟切片，采用免疫組化檢測核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclearfactor-kappaB，NF-κB)的陽性表達(dá);另外15只于造模后第1天斷頭取腦，采用酶聯(lián)免疫吸附測定(enzyme-linkedimmunesorbentassay,ELISA)檢測腦組織海馬區(qū)腫瘤壞死因子-α(tumornecrosisfactor-α，TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1β，IL

6、-1β)的表達(dá)。
　　結(jié)果
　　1.行為學(xué)測試:在術(shù)前定位航行實(shí)驗(yàn)中，隨著訓(xùn)練天數(shù)的增加，各組大鼠的逃避潛伏期逐漸縮短，在相同的訓(xùn)練時(shí)間每組動(dòng)物之間逃避潛伏期無差別(p＞0.05);在術(shù)后空間探索實(shí)驗(yàn)中，術(shù)后第1天，與Sham組比較，Bccao組目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)，與Bccao組相比，Bccao+HRS組目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。術(shù)后第3天，與Sh

7、am組比較，Bccao+HRS組的目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＞0.05)。而Bccao組的目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比低于Sham組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)。
　　2.ELISA法檢測大鼠海馬區(qū)TNF-a、IL-1β的濃度:缺血再灌注24h后，與Sham組相比，Bccao組海馬區(qū)TNF-a、IL-1β的濃度均增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05);Bccao+HRS組海馬區(qū)IL-1β的濃度增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意

8、義(p＜0.05)。與Bccao組相比，Bccao+HRS組TNF-a、IL-1β的濃度均減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)。
　　3.免疫組化檢測NF-κB陽性表達(dá):與Sham組相比，Bccao組和Bccao+HRS組再灌注24h后陽性表達(dá)明顯增多，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)，與Bccao組相比，Bccao+HRS組陽性細(xì)胞顯著減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)。
　　4.HE染色和尼氏染色觀察海馬CA1區(qū)神

9、經(jīng)元的形態(tài)學(xué):再灌注72h時(shí)，與Sham組相比，Bccao組和Bccao+HRS組未損傷的神經(jīng)元顯著較少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05);與Bccao組相比，Bccao+HRS組未損傷的神經(jīng)元數(shù)目顯著增多，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)。
　　結(jié)論
　　1.5ml/kg劑量的氫氣鹽溶液可以有效的改善大鼠短暫性全腦缺血再灌注損傷造成的記憶能力減退。
　　2.動(dòng)物行為學(xué)結(jié)果的改善可能和氫氣鹽溶液有效的抑制缺血再灌注損傷