周佩洋，高 平，樸翔宇

(1.襄陽市第一人民醫(yī)院，湖北 襄陽441000;2.遼寧省腦疾病研究所，遼寧 大連116001)

缺血性腦卒中發(fā)病率高、致死率高、致殘率高，依然是阻礙社會進步的最主要的臨床疾患之一，其腦血管痙攣、血小板激活、中性粒細胞黏附以及隨之發(fā)生的興奮毒性、氧化應(yīng)激、細胞凋亡等神經(jīng)損害過程，目前均缺乏有效的干預(yù)手段和方法［1］。一氧化氮作為一種重要的信使分子廣泛參與生物體內(nèi)的各種病理生理過程，具有非常廣泛的生物作用。目前發(fā)現(xiàn)一氧化氮除了具有公認的抗血管痙攣、抗血小板聚集、抗炎性細胞黏附等作用外［2］，還有明確的抗興奮毒性腦損害作用，提示一氧化氮可望用于缺血性腦卒中的急性救治。但目前尚無相關(guān)報道。為進一步評估一氧化氮在腦缺血中的作用，本實驗建立雙側(cè)咽升動脈氣囊阻斷法制作小型豬腦缺血模型，局部介入給予一氧化氮供體硝酸甘油，旨在探討其對腦缺血性損傷的作用及彌散加權(quán)成像、灌注加權(quán)成像在腦保護藥物作用評價方面的應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及給藥 實驗用小型豬14頭，6月齡，質(zhì)量12～15 kg，雌雄不限。于腦缺血/再灌注后左側(cè)咽升動脈內(nèi)介入給予硝酸甘油注射液。

1.2 模型制備 小型豬術(shù)前禁食8 h，禁水4 h，采用氯胺酮-戊巴比妥鈉復(fù)合麻醉。麻醉成功的小型豬，股動脈處以0.05%碘伏常規(guī)消毒2次，鋪巾，分離出股動脈，采用Seldiyer穿刺技術(shù)，成功后先將5F豬尾巴導(dǎo)管插至主動脈弓，造影示雙側(cè)頸總動脈走行，后分別采用5F獵人頭導(dǎo)管先后插至頸總動脈造影，后改用5F指引導(dǎo)管置于雙測頸總動脈分叉處，延指引導(dǎo)管插入2個冠狀動脈球囊(2.5 mm×20 mm)分別達左右咽升動脈起始處，同時打開球囊，阻斷雙側(cè)咽升動脈45 min后再通，同時于左側(cè)咽升動脈內(nèi)給予硝酸甘油(0.11 mg/kg)。

1.3 影像學(xué)評估 Multistar T.O.P.數(shù)字剪影血管造影機(德國西門子公司生產(chǎn))，Markⅴ型高壓注射器(美國Mark公司生產(chǎn))，造影劑為泛影葡胺。GE Signa 1.5T超導(dǎo)磁共振掃描儀，造影劑為釓噴酸葡胺。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 12.0軟件包進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示，不同時間點ADC值比較采用重復(fù)測量方差分析，檢驗水準α=0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 數(shù)字減影血管造影結(jié)果 阻斷前數(shù)字減影血管造影顯示小型豬側(cè)支循環(huán)非常豐富，并可見咽升動脈發(fā)出的異常血管網(wǎng)，阻斷期數(shù)字減影血管造影可見雙側(cè)咽升動脈及其分支血管血流阻斷，再灌注后0.5、2、6 h雙側(cè)咽升動脈及其分支血管恢復(fù)血供，雙側(cè)無明顯差別(圖1)。

圖1 阻斷前(左)阻斷期(中)及給藥后0.5 h(右)的數(shù)字減影血管造影圖像

2.2 一氧化氮介入給藥前后不同時間點彌散加權(quán)成像評價 所有實驗小型豬雙側(cè)咽升動脈阻斷前彌散加權(quán)成像上均未發(fā)現(xiàn)異常信號，兩側(cè)大腦半球彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)一致;阻斷期彌散加權(quán)成像圖像見異常高信號，主要位于雙側(cè)基底節(jié)區(qū)。阻斷期雙側(cè)大腦半球ADC值和阻斷前比較顯著降低(P＜0.05);再灌后0.5 h和2 h給藥側(cè)ADC值與阻斷前比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，再灌后0.5 h和 2 h未給藥側(cè)與給藥側(cè)ADC值比較顯著降低(P＜0.05)(表1～3)。

表1 一氧化氮介入不同時間點給藥側(cè)和未給藥側(cè)ADC值比較

表2 一氧化氮介入給藥側(cè)不同時間點ADC值比較

表3 一氧化氮介入未給藥側(cè)不同時間點ADC值比較

2.3 一氧化氮介入給藥前后不同時間點灌注加權(quán)成像評價 阻斷期局部腦血流(relative cerebral blood flow，rCBF)與阻斷前比較顯著下降，下降值為(58±34)%，且相應(yīng)出現(xiàn)達峰時間延遲，兩者存在線性相關(guān)(r2=0.93，P=0.011)，如圖 2。再灌注 0.5 h 和2 h雙側(cè)rCBF下降值與阻斷前相比均無顯著性差異。

圖2 阻斷期大腦半球ADC值和rCBF呈正相關(guān)

2.4 一氧化氮介入給藥前后不同時間點T加權(quán)成像評價 小型豬T1和T2加權(quán)像給藥前和給藥后各時間點雙側(cè)均未發(fā)現(xiàn)異常信號。

3 討論

一氧化氮是機體內(nèi)重要的信使分子和效應(yīng)分子，為神經(jīng)傳遞、血管舒張、神經(jīng)功能的內(nèi)源性介質(zhì)，與神經(jīng)系統(tǒng)的生理和病理過程關(guān)系［3，4］，一氧化氮可以舒張血管平滑肌，導(dǎo)致血壓下降，所以如果全身給予一氧化氮前體或供體，可能會伴有血壓下降等嚴重不良反應(yīng)。與一氧化氮相關(guān)的臨床藥物較多，鹽酸精氨酸用于治療肝昏迷，尚未拓寬到缺血性腦卒中的治療。一氧化氮供體硝酸甘油舌下含服，用于治療冠心病，這些藥物全身給藥會導(dǎo)致嚴重低血壓等不良反應(yīng)，這與上述的抗血管痙攣及腦保護作用背道而馳，所以本研究采用局部介入給藥。

實驗型小型豬腦組織結(jié)構(gòu)與人相近似，目前廣泛用于醫(yī)學(xué)研究，其灰白質(zhì)的分布，以及腦形態(tài)學(xué)發(fā)展的演變和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的一系列演變和人腦相似［5］，且小型豬具有手術(shù)耐受性好的優(yōu)點，明顯優(yōu)于鼠和兔等，本研究首次采用雙側(cè)咽升動脈氣囊阻斷法制作小型豬腦缺血/再灌注模型，借助彌散加權(quán)成像與灌注加權(quán)成像動態(tài)觀察局部介入給予一氧化氮供體硝酸甘油對缺血45 min及再通后0.5、2 h缺血區(qū)ADC值及血流動力學(xué)參數(shù)的影響。

缺血/再灌注后立即局部介入給予一氧化氮供體硝酸甘油，發(fā)現(xiàn)再灌后0.5 h和2 h給藥側(cè)ADC值與阻斷前ADC值比較無顯著性差異;再灌后0.5 h和2 h未給藥側(cè)ADC值與阻斷前ADC值比較顯著降低;再通后0.5 h及2 h給藥側(cè)rADC值明顯高于對側(cè)。灌注加權(quán)成像顯示阻斷期rCBF與阻斷前比較顯著下降，在缺血/再灌注后各時間點雙側(cè)rCBF增加，與阻斷前比較無顯著性差異，結(jié)果顯示一氧化氮供體硝酸甘油可減輕小型豬腦缺血性損傷。

一氧化氮以其供體為底物，在一氧化氮合酶(nitric oxide synthetase，NOS)的催化作用下生成，NOS分為三種:內(nèi)皮型 NOS、神經(jīng)型 NOS、誘導(dǎo)型NOS。腦缺血早期NOS活性升高，可能是對缺血刺激的一種自身保護性反應(yīng)，生成的一氧化氮可能具有保護性，此時應(yīng)用一氧化氮供體可能對腦缺血有保護作用，用NOS抑制劑會加重缺血腦損傷。誘導(dǎo)型NOS mRNA在正常腦組織中無表達，缺血后表達逐漸增強，提示缺血后期在誘導(dǎo)型NOS的作用下可生成大量的一氧化氮，過量的一氧化氮可介導(dǎo)興奮性氨基酸的毒性、生成大量氧自由基、鈣超載、損傷線粒體、直接損傷DNA及誘導(dǎo)細胞凋亡等加重缺血腦損傷。因此，在腦缺血早期給予一氧化氮供體增加NOS所需的底物，增加腦組織中一氧化氮含量，可以增加局部腦血流，改善組織灌注，減輕神經(jīng)細胞的凋亡，挽救缺血半暗帶。與本實驗結(jié)果相似，若在腦缺血晚期給予一氧化氮供體，則會起到相反的作用。具體機制可能為在腦缺血早期，一氧化氮主要由內(nèi)皮型NOS誘導(dǎo)產(chǎn)生，內(nèi)皮型NOS產(chǎn)生的一氧化氮有神經(jīng)保護作用。腦缺血晚期神經(jīng)型NOS和誘導(dǎo)型NOS表達增強，此時產(chǎn)生的一氧化氮有神經(jīng)毒性作用。還有文獻報道，一氧化氮供體可以減少腦組織液中丙二醛的含量，減輕脂質(zhì)過氧化降解產(chǎn)物對缺血腦組織的損傷，同時增加腦組織中超氧化物歧化酶的活性，加速脂質(zhì)過氧化物的滅活，發(fā)揮一氧化氮供體對缺血性腦損傷的治療作用［6］。

一氧化氮的作用機制尚存爭議，但它在腦缺血過程中的雙重角色卻是公認的。Mason等［7］指出采用與一氧化氮相關(guān)的方案時必須謹慎，由于一氧化氮本身的特性，需要有特殊的使用方法。使用超短效一氧化氮供體，既可防止低血壓的發(fā)生，又可防止一氧化氮的毒性作用。Pluta等［8］也提出相似的建議。一氧化氮已被用于腦缺血的研究，但結(jié)果尚有爭論，可能和動物種系、實驗方法、動物模型、給藥時間等有關(guān)。為明確一氧化氮供體硝酸甘油腦保護作用的機制，需進一步研究各時間點NOS的表達。為盡量減小個體差異所帶來的影響，需增加小型豬的數(shù)量，并增加觀察時程。

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