局部亞低溫激活線粒體ATP敏感性鉀通道對大鼠全腦缺血-再灌注損傷的保護作用.pdf

1、目的：觀察局部亞低溫對大鼠全腦缺血/再灌注損傷的保護作用，探討局部亞低溫激活線粒體ATP敏感性鉀通道及其腦保護的可能機制。 方法： 1、實驗分組及動物模型制備雄性健康SD大鼠32只，月齡2～3月，體重200～250g(河北醫(yī)科大學實驗動物中心提供)。隨機分為4組(n=8)：假手術組(S組)：暴露雙側頸總動脈和基底動脈，基底動脈僅穿線不阻斷，維持正常體溫(36.5～37.5℃)，觀察12小時；缺血/再灌注組(I/R組)：暴

2、露雙側頸總動脈和基底動脈，雙側頸總動脈動脈夾夾閉，基底動脈穿線并阻斷，缺血10 min，再灌12小時，維持正常體溫(36.5～37.5℃)；亞低溫組(H組)：暴露雙側頸總動脈和基底動脈，雙側頸總動脈動脈夾夾閉，基底動脈穿線并阻斷，缺血10min，再灌12小時，再灌注前即刻經股靜脈輸注3.5 ml 10℃生理鹽水，結合冰袋冷敷頭部，采用60 W白熾燈泡距離大鼠37 cm高度直接照射身體，通過調節(jié)燈至身體的距離及頭部冰塊的數(shù)量來調節(jié)，使鼓膜

3、溫度在1 min內降至32～34℃，肛溫在20 min內恢復并維持于正常體溫(36.5～37.5℃)，頭部低溫維持3小時，自然復溫；5-羥基葵酸鈉組(5-HD組)：缺血前30 min，腹腔注射1 mg/ml的5-羥基葵酸鈉10 mg/kg，余處理同H組。其它三組于缺血前30 min，腹腔內注射等容積生理鹽水。全腦缺血/再灌注模型制備：采用三血管阻斷法。 2、檢測指標及檢測方法2．1.1各組動物體重，月齡。 2．1.2

4、各組動物腦缺血前5 min(T1)、腦缺血10 min(T2)、再灌注后10 min(T3)分別采集股動脈血監(jiān)測血氣指標。 2．2神經行為學評分再灌注12小時分別進行神經行為學評估。格子爬行實驗(OFT)：將動物置于分析箱的正中方格中，觀察5 min內動物的跨格次數(shù)(三爪以上跨入鄰格)，分析箱大小為1 m×1 m×0.4 m，箱底分為25個方格(20 cm×20 cm)。斜板實驗(IPT)：將大鼠按頭向下的方向置于45度傾斜的

5、木板上，記錄大鼠本能的轉體為頭向上所需的時間。 2．3腦組織勻漿超氧化歧化酶(SOD)活性缺血/再灌注12小時，水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠，斷頭處死大鼠。在冰盤上迅速取出右側大腦半球，置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆?。采用黃嘌呤氧化酶法測定腦組織勻漿SOD活性。 2．4腦組織勻漿丙二醛(MDA)濃度缺血/再灌注12小時，水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠，斷頭處死大鼠。在冰皿上迅速取出右側大腦半球，置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆?。采用硫代巴比?/p>

6、酸法測定腦組織勻漿MDA濃度。 2．5腦水含量缺血/再灌注12小時，水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠，斷頭處死大鼠后，在冰盤上迅速取出腦組織取左側大腦半球，濾紙吸干表面水份，置于干燥小瓶中-20℃保存。用干(110℃，24小時烘干)、濕重法計算腦水含量，作為腦水腫程度的判斷標準。 2．6血清神經元特異性烯醇化酶(NSE)的濃度缺血/再灌注12小時，水合氯醛腹腔注射，麻醉后取頸內靜脈血1 ml，37.5℃恒溫水箱中水浴30 mi

7、n后，以半徑8 cm、以轉速3500 r/min離心10 min，取血清，置于液氮罐中保存?zhèn)溆?。采用Elisia法測定血清NSE的濃度。 2．7光鏡下觀察腦神經元病理學改變水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠，斷頭處死大鼠后，取右側大腦半球額葉皮質組織，冰盤上切取厚度為3 mm組織塊，面積5 mm×5 mm，冷鹽水沖洗干凈后，置于4％多聚甲醛中搖勻，室溫下過夜，在10×40光鏡下觀察皮質神經元的病理學改變。 2．8電子顯微鏡觀察

8、腦神經元超微結構變化斷頭處死大鼠后，在冰盤上迅速取出腦組織，取右側大腦半球額葉皮質組織，按照“快、小、輕、準”四字原則取材，將大小約1 mm×1 mm×1mm腦組織致于4％戊二醛中固定，4℃冰箱中保存，固定1小時以上，送電鏡實驗室，在透射電鏡下觀察皮質神經元的超微結構。 結果： 1．1 各組動物體重、月齡，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 1.2在腦缺血前5 min(T1)、腦缺血10 min(T2)、再

9、灌注后10 min(T3)血氣指標差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 2 神經行為學評分OFT試驗：與S組比較，I/R組、5-HD組大鼠爬格子數(shù)減少(P<0.05)；與S組比較，H組爬格子數(shù)，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；與I/R組比較，S組、H組爬格子數(shù)增多(P<0.05)：與5-HD組比較，S組、H組爬格子數(shù)增多(P<0.05)；與5-HD組比較，I/R組爬格子數(shù)，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 IPT

10、試驗：與S組比較，I/R組、5-HD組頭轉向時間增加(P<0.05)；與S組比較，H組頭轉向時間，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；與I/R組比較，S組、H組大鼠頭轉向時間減少(P<0.05)；與5-HD組比較，S組、H組頭轉向時間增加p<0.05)，I/R組頭轉向時間，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 3 腦組織勻漿超氧化歧化酶(SOD)活性變化I/R組、H組、5-HD組與S組相比較，腦組織勻漿SOD活性降低(P<0.05)

11、；與S組比較，I/R組腦組織勻漿SOD活性降低(P<0.05)，與I/R組比較，H組腦組織勻漿SOD活性升高(P<0.05)，與I/R組比較，5-HD組腦組織勻漿SOD活性，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與S組和H組比較，5-HD組腦組織勻漿SOD活性下降(P<0.05)。 4 腦組織勻漿丙二醛(MDA)濃度變化I/R組、H組、5-HD組與S組相比較，腦組織勻漿MDA活性升高(P<0.05)；與S組比較，I/R組腦組織勻漿M

12、DA活性升高(P<0.05)，與I/R組比較，H組腦組織勻漿MDA括性降低(P<0.05)，與I/R組比較，5-HD組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與S組和H組比較，5-HD組腦組織勻漿MDA濃度升高(P<0.05)。 5 腦水含量的測定與S組相比較，I/R組、5-HD組腦含水量增加(P<0.05)；與S組比較，H組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；與I/R組比較，H組腦含水量降低(P<0.05)；與5-HD組比較，H組腦

13、含水量降低(P<0.05)，I/R組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 6 血清神經元特異性烯醇化酶(NSE)的濃度值與S組相比較，I/R組、5-HD組大鼠血清NSE的濃度升高(P<0.05)；與S組比較，H組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)：與I/R組比較，H組大鼠血清NSE的濃度降低(P<0.05)；與5-HD組比較，H組血清NSE的濃度降低(P<0.05)，I/R組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 7 光鏡下

14、觀察神經元病理學改變S組神經細胞形態(tài)結構基本正常，胞漿豐富、均勻淡染，核圓形或橢圓形，核仁清楚。I/R組大部分神經細胞固縮，損傷范圍擴大，嗜伊紅性，尼氏體分解或消失，核漿分界不清，核仁不清。H組部分神經細胞輕度固縮，結構基本正常，核橢圓形，核仁清楚。5-HD組部分神經細胞固縮，損傷范圍擴大，嗜伊紅性，尼氏體分解或消失，核漿分界不清，核仁不清。H組較I/R組和5-HD組損傷輕，I/R組和5-HD組較S組損傷重。 8 電子顯微鏡觀

15、察腦神經元超微結構變化S組神經元形結構基本正常的，細胞核和細胞膜稍水腫，細胞器完整，數(shù)量無減少；線粒體極少部分嵴和膜融合或消失，粗面內質網輕度脫顆?，F(xiàn)象，高爾基復合體基本正常，可見次級溶酶體。I/R組神經元細胞質高度水腫，細胞器數(shù)量顯著減少，核質也中度水腫；細胞質高度水腫，線粒體部分或大部分嵴和膜融合或消失，粗面內質網脫顆?，F(xiàn)象嚴重，部分雙層核膜和細胞膜融合或消失，次級溶酶體核膜融合(不典型高爾基復合體)。H組神經元結構基本正常的，細胞

16、質有極輕度水腫，局部輕度水腫：線粒體部分嵴融合或消失，粗面內質網輕度脫顆?，F(xiàn)象，高爾基復合體扁平囊輕度擴張，可見次級溶酶體。5-HD組細胞質、核質明顯水腫；細胞質明顯水腫，細胞器數(shù)量明顯減少，線粒體大部分或全部嵴、部分或大部分膜融合或消失，粗面內質網脫顆?，F(xiàn)象嚴重，細胞質高度水腫，次級溶酶體數(shù)量顯著減少。H組神經元超微結構較I/R組和5-HD組損傷減輕，但與S組比較神經元損傷加重，5-HD組與I/R組比較損傷程度基本相同。 結論