李萬奎,楊惠然,黃杰
(1.河南圣德醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科,河南 信陽 464000;2.信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 a.醫(yī)學(xué)部;b.體育部,河南 信陽 464000)
近年來研究表明,腦出血后由于釋放細(xì)胞毒性物質(zhì)、凝血酶及其他代謝產(chǎn)物,造成細(xì)胞內(nèi)鈣超載,血腦屏障破壞,炎癥因子大量釋放,從而導(dǎo)致腦水腫及神經(jīng)細(xì)胞損傷[1]。在這些炎癥因子中,以白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)關(guān)系最為密切[2]。鈣離子通道作為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使,在腦出血后神經(jīng)功能損傷中起重要作用[3]。尼莫地平是新一代二氫吡啶類鈣通道阻滯劑,具有較好的脂溶性,可透過血腦屏障,已廣泛應(yīng)用于腦出血的臨床治療。本研究采用注入自體血的方法建立大鼠腦出血模型,給予尼莫地平干預(yù),通過觀察大鼠腦組織含水量及腦組織勻漿液中IL-6、TNF-α含量,探討尼莫地平對(duì)腦出血后腦水腫、炎癥因子的影響及其可能的作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)資料
1.1.1藥物 尼莫地平標(biāo)準(zhǔn)品(中國(guó)藥品生物制品檢定所)。
1.1.2器材 立體定向儀、微量注射儀(瑞沃德生命科技有限公司),微量注射器(上海高鴿工貿(mào)有限公司),電子天平(上海精科天平),電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海新苗醫(yī)療器械有限公司),721分光光度計(jì)(上海湖光科技儀器廠),酶標(biāo)儀(北京市六一儀器廠)。
1.1.3試劑 IL-6試劑盒、TNF-α試劑盒(南京建成生物工程研究所)。
1.1.4實(shí)驗(yàn)對(duì)象 健康成年Sprague-Dawley(SD)大鼠72只,雌雄不限,體質(zhì)量為250~300 g,許可證號(hào)為SCXK(豫)2017-0001,由信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,購自河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。本研究方案由河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)審查和批準(zhǔn),所有試驗(yàn)均遵照《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境及設(shè)施GB 14925-2010》,遵守實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利與倫理原則。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1分組與造模 將大鼠以隨機(jī)數(shù)表法分為假手術(shù)組、腦出血模型組和尼莫地平治療組,每組24只。模型組采用Fredrik法[4]取自體股動(dòng)脈血50 μL注入大鼠基底節(jié)區(qū)復(fù)制實(shí)驗(yàn)性腦出血模型。尼莫地平治療組在造模后予以尼莫地平5 mg·kg-1腹腔注射治療,每12 h注射1次,直至處死前12 h。假手術(shù)組制備過程相同,基底節(jié)區(qū)注入等體積9 g·L-1的NaCl溶液。術(shù)后72 h時(shí),斷頭處死大鼠,做相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)。
1.2.2檢測(cè)方法
1.2.2.1腦組織含水量觀察 腦組織含水量采用干濕重法[5]測(cè)定:每組各取12只大鼠,斷頭處死后迅速取腦組織(去除腦干、小腦及嗅球),將取出的腦組織放在9 g·L-1的NaCl溶液濕潤(rùn)的濾紙培養(yǎng)皿中,以防水分蒸發(fā)。去除腦皮質(zhì)表面的腦膜和血塊,濾紙吸干表面水分,迅速放入預(yù)先稱重(A)帶瓶塞的玻璃瓶中,立即稱重(B),B-A即得濕重。去掉瓶塞,放入70 ℃恒溫干燥箱中烘干72 h,取出腦組織,待其恢復(fù)到室溫,再將瓶塞扣緊稱重(C),C-A即得干重。腦組織含水量(%)=(腦組織濕重-腦組織干重)/濕重×100%,即(B-C)/(B-A)×100%。
1.2.2.2IL-6、TNF-α含量測(cè)定 再取各組12只大鼠,冰上斷頭處死,迅速取血腫邊緣腦組織約0.2 g,分離后稱重,用9 g·L-1的NaCl溶液除去血液,濾紙吸干,放入5 mL小燒杯中,加入適量冰鹽水。將腦組織放入玻璃勻漿器中進(jìn)行勻漿,充分研磨腦組織,制成40%腦組織勻漿液,4 ℃,每分鐘3 000轉(zhuǎn),離心30 min,取上清液置-20 ℃冰箱中保存,酶聯(lián)免疫法測(cè)定按試劑盒說明書方法操作,計(jì)算出樣品含量。
2.1 腦組織含水量腦出血模型組腦組織含水量為(83.71±4.89)%,高于假手術(shù)組的(73.19±3.33)%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.008 1)。尼莫地平治療組腦組織含水量為(78.79±3.59)%,低于腦出血模型組的(83.71±4.89)%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.034 2)。
2.2 IL-6和TNF-α含量腦出血模型組腦組織勻漿液IL-6、TNF-α高于假手術(shù)組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.006 4、0.007 3)。尼莫地平治療組腦組織勻漿液IL-6、TNF-α低于腦出血模型組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.034 5、0.017 1)。見表1。
表1 各組IL-6和TNF-α測(cè)定結(jié)果比較
注:與假手術(shù)組比較,aP<0.05;與腦出血模型組比較,bP<0.05;IL-6—白細(xì)胞介素-6;TNF-α—腫瘤壞死因子-α。
目前認(rèn)為,腦出血后血腫邊緣存在的水腫,既有血管源性水腫,又有細(xì)胞源性水腫[6]。腦水腫的產(chǎn)生除了因細(xì)胞內(nèi)鈣超載致使受鈣調(diào)節(jié)的磷脂酶、蛋白酶、核酸內(nèi)切酶等被激活而導(dǎo)致血腦屏障破壞外[7],還與腦出血后產(chǎn)生的炎癥因子IL-6、TNF-α等的釋放有關(guān)[8-9]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng),IL-6主要源于巨噬細(xì)胞、神經(jīng)內(nèi)皮細(xì)胞、有活性的星形膠質(zhì)細(xì)胞及小膠質(zhì)細(xì)胞等。研究發(fā)現(xiàn),IL-6對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)既有神經(jīng)保護(hù)作用,又有神經(jīng)毒性作用,正常情況下,神經(jīng)細(xì)胞中低水平IL-6發(fā)揮中樞介導(dǎo)、神經(jīng)修復(fù)等生理作用,但腦出血后IL-6表達(dá)異常增高,參與神經(jīng)細(xì)胞的損傷過程[10]。異常升高的IL-6可抑制前列腺素E2的產(chǎn)生,引起血管收縮,加重腦水腫,增加細(xì)胞間黏附分子的表達(dá),導(dǎo)致微循環(huán)障礙,加重血腦屏障破壞和神經(jīng)功能損害[11]。IL-6作為重要的炎癥因子,反映急性腦血管疾病的促炎狀態(tài),可作為患者預(yù)后判斷的一個(gè)獨(dú)立指標(biāo)[12]。在正常情況下,外周巨噬細(xì)胞分泌的TNF-α不能通過血腦屏障,但在腦出血等中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損后,由于血腦屏障的破壞,致使TNF-α可進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。TNF-α是一種具有廣泛生物學(xué)功能的細(xì)胞因子,可通過促進(jìn)凝血、增加內(nèi)皮細(xì)胞通透性及誘導(dǎo)黏附分子或其他炎癥介質(zhì)的表達(dá),增加血腦屏障的通透性,加重腦損傷[13]。大量研究表明,腦出血后血腫周圍腦組織TNF-α mRNA蛋白表達(dá)升高[14-15]。作為鈣離子拮抗劑的尼莫地平,可有效地減輕神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣超載,減輕病灶部位的血管痙攣[16],提高腦出血后局部血流量[17],保護(hù)血腦屏障,緩解腦出血后腦水腫,從而保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。本研究中,腦出血模型組腦含水量升高,IL-6和TNF-α水平亦升高,說明腦出血后,除了引起腦組織水腫,還引起炎癥介質(zhì)的釋放。尼莫地平組大鼠腦組織含水量及腦組織勻漿中IL-6、TNF-α降低,說明尼莫地平不僅可改善腦水腫,還可抑制炎癥反應(yīng)。楊燚等[18]研究表明,大鼠腦梗死后出血腦水腫高峰期與IL-6、TNF-α表達(dá)高峰時(shí)間基本一致,說明IL-6和TNF-α介導(dǎo)了腦梗死后出血腦組織炎癥反應(yīng),參與了腦水腫的發(fā)生和神經(jīng)功能的損害。
綜上,尼莫地平可有效減輕腦水腫,減輕腦出血后異常產(chǎn)生IL-6和TNF-α對(duì)腦組織的損害,抑制炎癥反應(yīng)。但是抑制炎癥反應(yīng)這一療效是因尼莫地抑制鈣超載引起,還是尼莫地平本身的其他藥理作用,目前尚不清楚,還需要長(zhǎng)時(shí)間、大樣本、更深入的進(jìn)一步研究。