异丙酚对脑出血大鼠继发性脑损伤的影响
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・85・J Shanxi Med Univ,Jan.2221,VW52No-
异丙酚对脑出血大鼠继发性脑损伤的影响
郝建红,张洁,吴赞情,董补怀,罗振国*(西安交通大学附属红会医院麻醉科,西安710000;通讯作者,E-mwi:lucUybao722@sino.im)
摘要:目的研究异丙酚对脑出血(intracereUral hemorrkage,ICH)大鼠血脑屏障及继发性脑损伤的影响。
方法45只雄性SD大鼠,体质量约220g,随机分为3组:假手术组、脑出血组和异丙酚组,每组15只。
ICH组和异丙酚组采用右苍白球注射胶原酶的方法制备大鼠脑出血模型,假手术组进行同样的手术,但没有胶原酶输注。
脑出血诱导4h后,异丙酚组大鼠经股静脉泵注异丙酚-.0m/(kg・mm),持续-h。
各组分别于术后7U行Corner Test检查大鼠神经行为功能,脑部MRI检查出血灶,HE染色观察大鼠脑组织病理形态学改变,利用干湿比重法计算大鼠伤侧脑组织含水量,伊文思蓝法检测伤侧血脑屏障的通透性。
结果与假手术组相比,DH组和异丙酚组大鼠脑组织水肿明显,大鼠右转次数增多,脑组织含水量增加,伊文思蓝水平上升(均P<2.05);与ICH组比较,异丙酚组大鼠脑水肿范围较小,右转次数少,脑组织含水量少,伊文思蓝水平较低(均P<0.05)。
结论异丙酚能降低脑出血大鼠血脑屏障的通透性,减轻脑出血大鼠继发性脑损伤。
关键词:异丙酚;脑出血;血脑屏障
中图分类号:R642文献标志码:A文章编号:197-6611(2921)91-0088-95D01:103753/L issu.197-6611.2921.91.915
Effects of propofol on secondary brain injury in rats with cerebral hemorrhage
HAO Jianhong,ZHANG Jie,WU Zanping,DONG Buduvi,LUO Zhenguo*(Departmeat ef AaestUesiology,Honghui Hospital,Xi'a ^aotong Universite,Xi'a710000,Chiaa;*Cofesptfa,a nOot,E-maU:ic的Uuf22@)
Abstract:Objective To study the effects of papofol on the bloof-brain barrier and the seinhaa brain injua in ats with cereUrvi hemowhave.Methofs Fokybive male SD ats,weighing axpaximamly200g,were randomly divided into sham operation groyp,in-WacereUrvi hemowhave((CH)gayp,and papofol gayp,with15rats in each gayp.The rats were injected with coWage/ase into the right pal/hum W induce cereUrvi hemowhave in ICH group and propofol gayp,and the rats undeoe/t the same smgea without coll agenase infusion in sham operation gayp.After inhuchon of cereUrvi hemowhage for4h,the rats in papofol gayp were pumped with papofol/2m/(kg・min)via the femoral vein for-h.A corner test was used tv examine the nexaPeOvviorvi function of the rats at hay7after smgea—each gayp.MagnePo resonance imaging(MRI)of the brain was used tv examine the hemowhavic foci,and hematoxylin and eosin staining was used tv ofseae histomorpholovicvi cUanges of the bain.Addi/onally,the da-wet specific govity methof was used tv valculate the water content in brain tissue on the injured side of the ats,and Evans blue dye methof was used tv measure the permeaki/ty of the bloof-brain b arrier on the injured side.Results The rats in ICH groyp and proyofoi gayp showed oUvious brain tissue edema,more right turns,higher brain tissue water content,and higher Evans blue dye level than in sham opeohon gayp(P<2.05).The rats in papofol gaup showed less brain edema,fewer right turns,less brain tissue water content,and lower Evans blue dye level than i n ICH gaup(P<2.25-.Conclusion Papofol may reOuce the permeability of the blooP-brain barrier in rats with cereUrvi hemorrkagv and alleviate the seinhaa brain injup—ats with cereUrvi hemowhage.
Key word:papofol;intoceaUal hemowhave;blooP-brain barrier
脑出血(inWuiadol hemowhaga;ICH-是第二大中风类型,约占所有中风的1%,世界范围内DH 发病率约为25/100002,亚洲为50/10002[1]。
脑出血死亡率高达44%,并且会遗留不同程度的后遗症,给个人、家庭和社会带来沉重负担[2]o因此,研究脑出血病理生理机制,探索新的治疗靶点具有重要意义。
脑出血患者有时需要手术治疗,必然涉及麻醉用药。
异丙酚是一种静脉麻醉药,该药物具有起效快、诱导平稳、苏醒快等优点,广泛应用于外科手术病人的麻醉和重症监护室病人的镇静。
目前多
基金项目:陕西省重点研发计划项目(2019SF-225-
作者简介:郝建红,男,1987-07生,硕士,主治医师,E-mWNhwjiwihwig722@ 收稿日期:2022-1-34
山西医科大学学报,202-年-月,第52卷第(期-34-
项研究证明异丙酚具有脑保护作用[「3]。
本研究旨在观察异丙酚对脑出血大鼠血脑屏障功能的影响,进一步探讨异丙酚脑保护的作用机制。
1材料与方法
1.1材料
1.1.2实验动物SD大鼠45只,年龄约8周,体质量约220g,购自我院动物实验中心。
将45只SD 大鼠于恒温下饲养,给予自由饮水和摄食,并于术前12h禁食。
所有动物的处置方法均符合动物伦理学的要求。
1.1.2主要药物异丙酚(批号为5412211 XLH07,四川国瑞药业有限责任公司)。
1-0方法
1.0.1动物分组及处理45只SD大鼠随机分为1组:假手术组、ICH组和异丙酚组,每组15只。
ICH 组和异丙酚组采用右苍白球注射胶原酶呱的方法制备ICH模型:以65mg/kg剂量的戊巴比妥腹腔注射麻醉大鼠,大鼠麻醉后固定在脑立体定向仪上,以前囟为原点,前5.1mm,外侧3.5mm,腹侧6.2mm作为穿刺点,进针深度5.5mm,用12以微量注射泵以1ml/mix注入
2.5以胶原酶呱,留针12mix后缓慢退针,用骨蜡封闭其骨孔,消毒缝合切口,将大鼠置于笼中观察,待其麻醉复苏。
假手术组进行同样的手术,但没有胶原酶输注。
脑出血诱导4h后,异丙酚组的大鼠经股静脉泵注异丙酚1-2mg/(kg・mix),持续1h o
1.2.2行为学测试在ICH诱导后第5天行Cvji nor Test检查大鼠神经行为功能。
将大鼠放置在一个由两块37cmx22cmx1cm平板构成的35。
的夹角里,让它们自由地向左或向右转离这个角落。
正常小鼠向左或向右转身的几率基本相等,而一侧脑损伤的小鼠则以向脑损伤同侧(右侧)转身为主⑷。
在17次试验中,每只大鼠右转的次数被记录下来。
1.2.2脑核磁检查术后5h每组取3只大鼠,以65mg/kg剂量的戊巴比妥腹腔注射麻醉大鼠,行头部MRI检查。
采用Philips3.5T archiva interu超导MR系统及膝关节相控阵线圈采集图像。
扫描序列:T2WI、FLAIR、DWI(j=5,1005s/mm2)。
1.2.2组织学观察MRI检查后将大鼠在麻醉状态下开胸,暴露心脏,用7%多聚甲醛固定液灌注。
先灌注52mg之后用微量静脉输液泵滴注120ml 固定液,以出血灶为中心取1.5em脑组织进行外固定。
经过常规的77%-72%的乙醇梯度脱水、二甲苯透明、石蜡浸透包埋后,做连续切片,切片厚度约为5m m,贴在多聚赖氨酸防脱片剂处理过的载玻片上。
切片常规脱蜡至水,苏木素-伊红染色。
在光镜下观察脑神经元病理形态学改变。
1.2.5脑组织含水量测定术后5h每组取4只大鼠,将大鼠实施安乐死。
大鼠安乐死后取右侧大脑半球称重(湿重、,然后在75C下干燥22-得到干重。
E/vt公式计算脑组织含水量(brain watar coutext,BWC),BWC=[(湿质量-干质量)/湿质量]xl05%。
1-5.4血脑屏障完整性评估术后5h每组取4只大鼠,应用伊文思蓝外渗试验评估血脑屏障完整性。
麻醉后经大鼠尾静脉注射2%伊文思蓝溶液(2 ml/kg),注射5h后用生理盐水灌流,迅速取脑,生理盐水冲洗,滤纸吸取剩余的水分,称取75mg右侧脑组织,放置于1mi甲酰胺溶液中,充分匀浆后在15C与甲酰胺孵育22h,将匀浆液7005r/mix 离心7mix,取220m-上清液加入96孔板中,于437nm处测量吸光度值,制作伊文思蓝标准曲线,利用标准曲线计算伊文思蓝含量。
脑组织伊文思蓝含量(mg/g)=伊文思蓝浓度(mg/L)x甲酰胺体积(mi)/脑组织湿质量(g),从而计算出各组大鼠脑组织中伊文思蓝含量。
1.C统计学方法
用SPSS15.5软件进行统计学处理。
实验结果数据以均数土标准差(i±i表示,多组间比较采用单因素方差分析,两两组比较采用LSD-1检验。
P< 0.25为差异有统计学意义。
2结果
5.1行为学测试结果
与假手术组相比6CH组和异丙酚组大鼠右转次数增多,异丙酚组大鼠右转次数较ICH组明显减少,差异有统计学意义(P<0.25,见图1)。
2.2大鼠脑部MRI检测结果
ICH组、异丙酚组大鼠脑部MRI 可见类圆形低
・94・/ Shanxi Med Unia , Jan. 2021, Vol 52 No 1
2-2
与假手术组比较6P<0.23;与ICH 组比较,#P <2. 23
图1各组大鼠右转次数
Figure 1 TUe number of right tur/o in each gnup
密度影的血肿,及血肿周围环绕的高密度水肿带,
ICH 组较异丙酚组脑水肿范围大。
假手术组未见明
显血肿及水肿带(见图9)o 2.3 组织学观察
光镜下观察可见假手术组神经元形态规则,白
质致密。
ICH 组和异丙酚组神经元破坏,白质松散
不规则,炎性细胞浸润。
异丙酚组损伤改变相对 ICH 组较轻(见图3)o
2.4脑组织含水量
与假手术组相比6CH 组和异丙酚组大鼠脑组
织含水量增多,异丙酚组大鼠脑组织含水量较IBH 组明显减少,差异有统计学意义(P<4. 43,见图4)。
Cc 异丙酚组
A •假手术组 BCBH 组白色箭头所指为水肿带图2三组大鼠术后7 U 头部MRI
Figure 2 The MRI of tie brain 7 U ales opej/op in tine yjppo
A •假手术组 B. ICH 组 Cc 异丙酚组
图3三组大鼠术后7 U 脑组织病理学改变(HE 染色,x 400)
Figure 3 The pathobgicct c/angeo in bjiu issue 7 U ales operation in tine gnupo ( HE , x 440)
2. 5脑组织伊文思蓝水平 球伊文思蓝水平较IBH 组明显下降,差异有统计学与假手术组相比,PH 组和异丙酚组右侧大脑 意义(P<4. 43,见图3)o
半球伊文思蓝水平明显上升,
异丙酚组右侧大脑半
山西医科大学学报,2021年、月,第52卷第、期・91・
(&)*系如s
n
fi
与假手术组比较,*P<0.05;与ICH 组比较,#P<0. 05
图4各组大鼠脑组织含水量
Figure 4 The boin tissue water context in each group
9
876543210
讯系幣晅权S
与假手术组比较,*P<0.95;与ICH 组比较,#P<0. 05
图5各组大鼠伊文思蓝水平
Figure 5 The Evens blue Uye level in each ganp
3讨论
脑出血的损伤可分为两个连续不可分割的过 程,包括原发性脑损伤和继发性脑损伤⑺o 原发性
脑损伤,主要发生在ICH 后2 - 4 h ,是指ICH 后血
凝块对大脑造成的物理损伤,脑出血后几天内血肿
增大,颅内压升高,压迫脑部相关区域,导致脑缺血。
继发性脑损伤发生在脑出血后4 h,主要是指原发性
脑损伤触发的血肿和凝血的级联病理反应b 5 o
脑水肿是典型的脑出血继发性脑损伤,其严重 程度与脑出血患者的临床预后密切相关⑺。
脑出
血超急性期出现血肿周围水肿。
水肿量在脑出血后
24 h 内显著增加,在3 U 内迅速进展。
脑水肿的迅
速发展可导致颅内压升高甚至脑疝。
血脑屏障(bloof brain barrier,BBB )损伤引起的
血管源性脑水肿是脑出血后脑水肿的重要机制之
一[2]o 脑损伤后血脑屏障的破坏导致脑水肿,进而 导致脑细胞凋亡坏死,引起神经功能的破坏,因此在
脑损伤后减轻血脑屏障破坏至关重要[、
42] o
血脑屏障是介于血液和脑组织之间的对物质通
过有选择性阻碍作用的动态界面,它有选择地过滤
物质进入脑组织,保持脑组织内环境的基本稳定,对
维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学
意义[3]o 血脑屏障由连续毛细血管内皮及其细胞
间的紧密连接、完整的基膜、周细胞以及星形胶质细
胞脚板围成的神经胶质膜构成[2] o 其中,内皮是血
脑屏障的主要结构,脑血管内皮细胞的数量和通透
性在很大程度上决定了血脑屏障的功能[5]o 脑损
伤后内皮细胞之间的紧密连接被破坏,血脑屏障通
透性增加,导致脑组织含水量增加[6 ] o 伊文思蓝在
正常情况下与血清蛋白结合不能通过血脑屏障,在
脑损伤后血脑屏障通透性增高,导致伊文思蓝进入 脑组织,因此伊文思蓝染色被认为是评估血脑屏障 通透性和血管源性水肿的一种简单可靠的方法[7]。
本实验中,脑出血大鼠脑组织含水量和伊文思蓝含
量增加,脑组织水肿明显,进一步证实大鼠脑出血后
脑血管内皮细胞之间的紧密连接被破坏,血脑屏障 通透性增高,出现血肿周围水肿,引起继发性脑损
伤。
目前,麻醉药对脑损伤的保护作用已有了大量
研究,许多研究证明异丙酚具有潜在的神经保护作
用,因此成为一种极具潜力的脑保护药物而备受国
内外学者的高度关注。
但是,异丙酚神经保护作用
的机制目前尚未完全阐明。
文献报道异丙酚可以抗
凋亡、抗氧化、清除体内自由基,降低脂质过氧化物,
同时可以抑制谷氨酸受体,降低谷氨酸的释放,降低
细胞外谷氨酸的浓度[37]。
鉴于血脑屏障损伤引
起的血管源性脑水肿在脑出血继发性脑损伤的重要 作用,我们把注意力转移到异丙酚对脑出血大鼠血
脑屏障及继发性脑损伤的影响。
本实验中,异丙酚
注射显著改善了 ICH 大鼠的行为和组织学特征,包
括减少右转次数,减少伊文思蓝外渗,降低脑含水
量,减轻脑组织水肿,证实异丙酚可显著减轻脑出血
大鼠血脑屏障的破坏,减轻脑出血大鼠继发性脑损 伤。
综上所述,大鼠脑出血后脑血管内皮细胞之间
的紧密连接被破坏,血脑屏障通透性增高,出现血肿 周围水肿,引起继发性脑损伤。
异丙酚可降低脑出
-52-J Shanxi Med Univ,Jan.2021,VT52No1
血大鼠血脑屏障的通透性,减轻脑出血大鼠继发性脑损伤。
我们的研究结果将为今后临床脑出血后神经元的保护提供新的线索和方法。
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