七氟烷后處理對窒息性心搏驟停后腦損傷的保護作用及機制的探究.pdf

1、心搏驟停(cardiac arrest，CA)是世界范圍內的主要致死原因，能夠造成全腦嚴重的缺氧缺血性損害。雖然心肺復蘇(cardio-pulmonary resuscitation，CPR)技術的提高和急救醫(yī)療體系的完善能挽回部分患者的自主呼吸和循環(huán)，提高最初的復蘇成功率，但后期的存活率及生存質量卻令人沮喪。研究表明，僅不足50％的患者在心搏驟停后得以長期生存，而其中大多患者會遺留有不同程度的認知和行為功能障礙。盡管人們進行了大量的基

2、礎研究和臨床實踐，迄今為止仍沒有找到能夠有效減少復蘇后腦損傷的理想腦保護藥物，這已經成為一個亟待解決的臨床醫(yī)學難題。近年來，有研究表明七氟烷后處理能夠顯著改善局灶性腦損傷的神經缺損，而對心肺復蘇后的全腦損傷的保護作用卻鮮有報道。
　　磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidyl inositol3-kinase/protein kinase B，PI3K/Akt)通路為體內最為重要的信號通路之一，參與細胞的生長、存活、

3、代謝及凋亡，在藥物處理的動物局灶性腦缺血損傷或全腦缺血損傷模型中發(fā)揮了重要的作用。糖原合成激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β)是PI3K/Akt通路的重要下游因子之一，它除了廣泛參與體內細胞的生長和發(fā)育，還兼有調節(jié)血糖和促進腫瘤的形成的作用。研究表明，GSK-3β不僅在四血管栓塞所致的全腦損傷中具有保護作用，而且在關于胰島素受體的大量研究中發(fā)現，GSK-3β還可以通過多種機制來實現體內糖代謝

4、的調節(jié)，涉及糖代謝的各個環(huán)節(jié)，如影響胰島β細胞的功能、糖原合成等。
　　因此，本實驗建立大鼠窒息性心搏驟停模型，在復蘇即刻給大鼠吸入不同濃度七氟烷，通過觀察復蘇后大鼠血糖值、血清神經元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)值、海馬凋亡蛋白P53表達情況、組織病理損傷情況以及大鼠整體認知行為能力的變化，研究七氟烷后處理對窒息性心搏驟停后腦損傷的保護作用；在上述實驗的基礎上，靜脈給予PI3 K特異性拮

5、抗劑，評價其對七氟烷后處理神經保護作用的影響，揭示PI3 K/Ak t通路在七氟烷后處理腦保護中的作用，探究其與抗凋亡和糖代謝調節(jié)之間的關系，為心肺復蘇腦損傷的救治提供新的思路和方法。
　　實驗一：不同濃度七氟烷后處理對窒息性心搏驟停大鼠腦損傷的保護作用
　　目的:研究表明，在局灶性腦損傷模型中，七氟烷后處理能夠顯著改善神經缺損，而對心肺復蘇后的全腦損傷的保護作用研究卻較少。本實驗旨在評價不同濃度七氟烷后處理對大鼠心搏驟停后

6、全腦缺血損傷的保護作用。
　　方法:將80只成年雄性SD大鼠隨機分為五組：假手術組(sham組)、對照組(control組)、0.5倍最低肺泡有效濃度(minimum alveolar concentration，MAC)、1.0 MAC和1.5 MAC七氟烷后處理組（0.5SP組、1.0SP組及1.5SP組）。Control組、0.5SP組、1.0SP組及1.5SP組建立8min窒息性心搏驟停模型，后給予心肺復蘇搶救；各七氟烷后

7、處理組在復蘇即刻給予間斷吸入七氟烷2次，每次5min，間隔10min，使用氣體分析儀確保濃度分別為1.3%、2.5%和3.8%，而control組大鼠僅吸入100%氧氣。記錄各組大鼠復蘇成功率、復蘇后72h血糖值、血清神經元特異性烯醇化酶(NSE)含量、海馬CA1區(qū)神經元形態(tài)學變化、海馬區(qū)P53的表達、復蘇后24、72h和7d的神經功能缺損評分(neurological deficit score，NDS)，及復蘇后7d至11d的大鼠空

8、間學習記憶能力。
　　結果:各處理組大鼠復蘇成功率沒有統計學差異，1.0SP組及1.5SP組在復蘇后72h的血糖值、NSE值明顯較control組低（P<0.05），海馬 CA1區(qū)有較多的存活神經元、較少的凋亡蛋白P53表達（P<0.05），神經功能和空間學習記憶能力也較control組水平高（P<0.05），而0.5SP組并未表現出明顯的神經保護作用。
　　結論:較高濃度（1.0MAC和1.5MAC）的七氟烷后處理可以顯著

9、改善大鼠窒息性心搏驟停所致的全腦損傷。
　　實驗二：七氟烷后處理減輕窒息性心搏驟停腦損傷過程中PI3K/Akt的作用研究
　　目的: PI3K/Akt通路是體內最為重要的信號通路之一，參與細胞的生長、存活、代謝及凋亡。而其下游因子 GSK-3β可以從糖原合成等多方面參與機體糖代謝調節(jié)過程，本文旨在探索七氟烷的腦保護作用是否與PI3K/Akt通路介導的抗凋亡及GSK-3β參與的糖代謝調節(jié)作用有關。
　　方法:80只健康雄

10、性SD大鼠隨機均分為五組：假手術組(sham組)、對照組(control組)、1.0MAC七氟烷后處理組(SP組)、PI3K特異性抑制劑Wortmannin+七氟烷后處理組(W+SP組)和單純Wortmannin組(W組)。Sham組、control組和SP組具體處理方法同實驗一； W+SP組于窒息前30min經股靜脈給予Wortmannin，并按實驗一方法建立心搏驟停模型，進行心肺復蘇，吸入七氟烷并確保呼氣末濃度為2.5%；而 W組僅

11、于窒息前30min經股靜脈給予Wortmannin、并建立心搏驟停模型。記錄各組大鼠復蘇成功率、復蘇后72h血糖值、海馬CA1區(qū)神經元形態(tài)學變化，并觀察海馬區(qū)凋亡相關蛋白Bcl-2、Bax，通路相關蛋白pAkt/Akt、pGSK-3β/GSK-3β等的表達。
　　結果:各組大鼠復蘇成功率沒有統計學差異；較control組，SP組在復蘇后72h有較低的血糖值（P<0.05），海馬 CA1區(qū)有較多的存活神經元（P<0.05），較多的抗

12、凋亡蛋白 Bcl-2和較少的凋亡蛋白 Bax（P<0.05），以及上調了下游通路磷酸化蛋白pAkt及pGSK-3β（P<0.05），而對總蛋白沒有顯著影響；而W+SP組較 SP組各結果均有部分拮抗，如血糖值略有升高（P<0.05），存活神經元有所減少（P<0.05），凋亡相關蛋白也有顯著的變化（P<0.05），并且部分降低了pAkt和pGSK-3β蛋白的表達（P<0.05）。
　　結論:在窒息性心搏驟停模型中，七氟烷對全腦損傷的保