臧旭峰 蘇憲 馬樹成
白介素-8(IL-8)和TNF-α是顱腦損傷后早期反應(yīng)的細(xì)胞因子,本研究大鼠外傷性腦損傷應(yīng)用腦苷肌肽治療后血清IL-8和TNF-α因子表達(dá)的影響來探討腦苷肌肽的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制,報告如下。
1.1 材料 腦苷肌肽(吉林威威制藥生產(chǎn),2 ml/支),大鼠IL-8和TNF-α試劑盒(英基生物科技有限公司,美國)。健康雄性SD大鼠(河北醫(yī)科大學(xué)試驗動物中心)。
1.2 方法
1.2.1 動物模型制備:采用改進(jìn)的Feeney法制作自由落體腦損傷模型。具體操作:大鼠行乙醚麻醉后俯臥位固定于手術(shù)臺,矢狀方向切開鼠頭皮,暴露左頂骨,于冠狀縫前1 mm、中線旁左1 mm制3 mm×3 mm骨窗,完整暴露硬腦膜,應(yīng)用自由落體打擊器(下端直徑2 mm、控制下陷深度2 mm)打擊硬膜,至左側(cè)大腦額葉腦挫傷,后縫合鼠頭皮。(落體致傷的沖擊力為20×40 g/cm)。
1.2.2 動物分組:120只成年健康雄性SD大鼠,體重(250±10)g,隨機(jī)分為A、B、C 3組,其中80只依照上述方法造模成功后隨機(jī)分為A、B 2組,A組40只,傷后0 h和12 h分別給予0.5 ml/kg腦苷肌肽腹腔注射;B組40只,傷后0 h和12 h分別給予3 000 U/kg 0.9%氯化鈉溶液腹腔注射;C組不做任何干預(yù),為對照組。
1.2.3 血清采集:3組均在傷后6、12、24、48 h分別處死10只大鼠。方法:乙醚麻醉,剖胸暴露心臟左心室,取血5 ml,置于預(yù)冷的EP管中靜置0.5 h,4℃條件3 000 r/min 15 min離心取血清,冰箱-20℃保存。
1.2.4 IL-8 和 TNF-α 的測定:使用大鼠 IL-8 和 TNF-α 試劑盒,采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測定血清中IL-8和TNF-α的濃度(具體操作按試劑盒說明書)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用SAS 8.0統(tǒng)計軟件,計量資料以表示,采用t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
A組和B組不同時點的血清中IL-8和TNF-α水平都明顯高于C組(P<0.05);A組血清IL-8和TNF-α水平低于B組(P<0.05);A組和B組血清中TNF-α水平在12 h達(dá)到高峰,A組和B組血清中IL-8水平24 h達(dá)到高峰。見表1、2。
表1 3組血清IL-8水平比較n=40,pg/ml,±s
表1 3組血清IL-8水平比較n=40,pg/ml,±s
注:與 C 組比較,*P <0.05;與 B 組比較,#P <0.05
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表2 3組血清TNF-α水平比較n=40,pg/ml,±s
表2 3組血清TNF-α水平比較n=40,pg/ml,±s
注:與 C 組比較,*P <0.05;與 B 組比較,#P <0.05
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神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)間有復(fù)雜的雙向調(diào)節(jié)作用。神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)是維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定的重要調(diào)節(jié)系統(tǒng),當(dāng)機(jī)體受到應(yīng)激或感染后,這兩個系統(tǒng)相互作用,免疫系統(tǒng)通過細(xì)胞因子對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮著特殊的調(diào)節(jié)作用,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中存在著細(xì)胞因子及相應(yīng)受體,細(xì)胞因子能夠調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)胞生長和功能。腦缺氧缺血是與急性炎性反應(yīng)相關(guān)的病理過程,缺氧缺血后大腦通過多種神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)調(diào)節(jié)免疫功能,免疫系統(tǒng)也通過一些特殊的物質(zhì)對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。
顱腦損傷后,眾多炎性因子表達(dá)異常,IL-8、TNF-α就是其中較重要的因子之一。IL-8在顱腦損傷引起繼發(fā)性腦缺血中表達(dá)增加并且促使神經(jīng)元炎性損傷。有研究發(fā)現(xiàn),在再灌注早期,腦脊液和血清中IL-8水平顯著增加,IL-8產(chǎn)生的時間早于腦水腫形成和白細(xì)胞浸潤的時間[1,2]。IL-8是中性粒細(xì)胞移行、達(dá)到炎癥部位的重要的趨化因子。活化的中性粒細(xì)胞自身也產(chǎn)生IL-8,進(jìn)一步引起中性粒細(xì)胞聚集,形成炎性反應(yīng)的正反饋。因此,顱腦損傷后,IL-8作為一種重要的中性粒細(xì)胞趨化因子參與了繼發(fā)性腦損害。TNF-α是一種作用廣泛的多功能細(xì)胞因子,主要由單核巨噬細(xì)胞合成、釋放。具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用,如激活中性粒細(xì)胞殺滅病原微生物、刺激單核細(xì)胞及其他細(xì)胞產(chǎn)生IL細(xì)胞因子,活化T細(xì)胞及B細(xì)胞產(chǎn)生抗體等。腦組織中產(chǎn)生TNF-α的細(xì)胞是星形細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞。參與神經(jīng)系統(tǒng)中炎性反應(yīng)和免疫反應(yīng)[3]。體內(nèi)過多的TNF-α可導(dǎo)致全身性炎性反應(yīng),對機(jī)體造成不利影響,腦缺血再灌注后腦組織局部的過度炎性反應(yīng)是造成腦缺血再灌往損傷重要原因之一。TNF-α可以損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞造成血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能損傷性改變,如壞死、脫落,細(xì)胞間隙增大等而使腦血流減少[4]。TNF-α可通過抗氧化途徑保護(hù)神經(jīng)元,增強神經(jīng)元在再灌注過程中抵抗氧自由基的損傷[5]。
腦苷肌肽的主要成分是神經(jīng)節(jié)苷脂,神經(jīng)節(jié)苷脂為含唾液酸糖鞘脂,其廣泛分布于哺乳動物的細(xì)胞膜上,尤其是神經(jīng)細(xì)胞膜中,對于神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生、生長、分化發(fā)揮著極為重要的作用,為神經(jīng)細(xì)胞膜的天然成分,對神經(jīng)細(xì)胞膜有保護(hù)作用[6]。外源性的神經(jīng)節(jié)苷脂易通過血腦屏障進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng),整合于神經(jīng)細(xì)胞膜中,發(fā)揮作用,并且顯著提高局部腦組織血流量,減少或抑制氧自由基生成,減少脂質(zhì)過氧化反應(yīng)產(chǎn)物生成;還可改善神經(jīng)細(xì)胞膜的活性、減輕腦水腫,抑制一氧化氮合成,促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的生長,進(jìn)而保護(hù)神經(jīng)元[7]。
本試驗證明顱腦損傷后大鼠血清中IL-8、TNF-α表達(dá)異常,腦苷肌肽應(yīng)用于腦損傷大鼠后明顯降低了血清中IL-8、TNF-α表達(dá)水平,為腦損傷臨床治療開辟新思路,但其具體機(jī)制有待更深入研究。
1 Grygorczuk S,Pancewicz S,Zajkowska J.Concentrations of macro-phage inflammatory proteinsMIP-1alpha andMIP-1beta and inter-leukin 8(IL-8)in lyme borreliosis.Infection,2004,32:350-355.
2 丁永忠,孫群周,張建生.急性顱腦損傷后血清TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量變化及其臨床意義.中國臨床神經(jīng)外科雜志,2006,11:17-19.
3 韋立功.新生兒缺氧缺血性腦病細(xì)胞因子研究進(jìn)展.醫(yī)學(xué)綜述,2003,9:61-63.
4 劉敬,邱英芬,曹海英,等.新生兒缺氧缺血性腦病時血清IL-6、IL-8、TNF-α變化及其對血流動力學(xué)的影響.中國新生兒科雜志,2002,20:21-23.
5 Uno H,Matsuyama T,Akita H,et al.Induction of tumor necrosisfactorαin the mouse hippocampus following transient forebrain is-chemia.J Cereb Blood Flow Metab,1997,17:491-499.
6 王惠珠,王雅蘭.神經(jīng)節(jié)苷脂治療早產(chǎn)兒腦室周圍白質(zhì)軟化的療效觀察.河北醫(yī)藥,2011,33:2110-2111.
7 張巍,童笑梅,周叢樂,等主編.早產(chǎn)兒醫(yī)學(xué).第1版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2008.98.