首都醫(yī)科大學平谷醫(yī)院 (101200)尹彥 韓濤
脊髓缺血損傷所致癱瘓是胸腹主動脈手術后的常見并發(fā)癥,其后果危害嚴重。以往的臨床研究表明,ATP—MgCl2對心肌、肺缺血再灌注損傷具有顯著的保護作用[1],但ATP—MgCl2對脊髓缺血再灌注損傷是否也具有保護作用目前尚不清楚。因此,本研究將ATP—MgCl2用于家兔脊髓缺血再灌注模型,觀察其對脊髓缺血再灌注損傷的作用。
1.1 動物分組1級清潔健康成年家兔30只,體重2.5~3.0kg,平均2.7kg, 由首都醫(yī)科大學實驗動物中心提供。隨機分為A組(假手術組)、B組(模型組)和C組(治療組),每組10只。
1.2 動物模型建立30只家兔參照Tetik方法建立實驗模型[2]。C組缺血20min再灌注48h,于實驗的全過程持續(xù)給予15%ATPMgCl20.25ml/kg·h靜脈注射。B組缺血和再灌注時間同C組,以等量的生理鹽水代替ATP-MgCl2。A組僅暴露血管不夾閉,其余與B組相同。
1.3 觀察指標
1.3.1 MDA含量及SOD活性的測定 分別于夾閉即刻(C0)夾閉20min(C20)及再灌注后1h(R1)自耳動脈采血2mL,用硫代巴比妥酸法測定MDA含量,用黃嘌呤氧化酶法測定SOD活性。試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。
1.3.2 神經(jīng)功能評分 術后24小時內(nèi)每4小時、24小時后每8小時觀察一次兔后肢神經(jīng)功能,單盲法記錄神經(jīng)功能評分,評分參照Johnson[2]5分制標準。
1.3.3 組織病理學觀察 缺血再灌注48h后以10%多聚甲醛經(jīng)心臟灌注固定脊髓組織,切取L3~L4段脊髓組織,行石蠟包埋后切片(4μm),HE染色光鏡下(×100)觀察神經(jīng)細胞形態(tài)變化。
附圖1
附圖2
附圖3
1.4 統(tǒng)計學分析 所得實驗數(shù)據(jù)應用SPSS13.0軟件進行處理。所有參數(shù)±s表示。兩組間比較采用t檢驗;組內(nèi)比較用方差分析及q檢驗作統(tǒng)計學處理;神經(jīng)功能評分和脊髓前角神經(jīng)細胞計數(shù)比較采用秩和檢驗。P<0.05為差異有顯著性意義。
2.1 MDA值變化 C20和R1時,B組MDA值較A組及阻斷前均明顯升高(P<0.01)。與B組相比,C組C20和R1時MDA值明顯降低(P<0.05)。B組在C20和R1時的SOD活力較阻斷前明顯降低(P<0.0l),亦顯著低于A組值(P<0.01);C組C20和R1時SOD活力與阻斷前及A組值無明顯差別,但明顯高于B組對應值(P<0.05)。
2.2 運動功能的評估 A組動物術后后肢運動功能完全恢復。B組和C組動物于缺血再灌注后均出現(xiàn)不同程度的癱瘓,再灌注后24~48h,部分兔的后肢運動功能再次惡化,甚至出現(xiàn)第2次癱瘓。C組實驗兔后肢運動功能的恢復情況要優(yōu)于B組,于IR后24、48 h,兩組之間比較有統(tǒng)計學差異(P<0.01)。
2.3 組織病理學觀察 A組神經(jīng)組織結構完好,神經(jīng)元輪廓清楚,核仁清晰可見,胞漿均勻深染(附圖1)。B組缺血再灌注后48h胞漿廣泛空泡形成,神經(jīng)組織出現(xiàn)廣泛的神經(jīng)元變性壞死,尼氏體溶解消失,核固縮變小,脊髓前角殘存神經(jīng)細胞數(shù)量明顯減少(附圖2)。C組缺血再灌注后48h神經(jīng)組織結構損傷輕微,細胞輕度腫脹,胞質(zhì)均勻,前角見許多形態(tài)基本正常的神經(jīng)細胞(附圖3)。
迄今的研究結果表明,ATP—MgCl2對心肌、肺臟、肝臟及腸等缺血再灌注損傷具有明顯的保護作用。目前認為其作用機制是直接提供外源性能量,抑制糖酵解,使原停止的鈉泵恢復功能活動。而鎂在細胞代謝和生命活動中起重要作用,是許多關鍵性酶的輔助因子,并參與基質(zhì)的氧化磷酸化。目前研究已證明[3]鎂有神經(jīng)保護作用,鎂可減少顱腦損傷后線粒體氧自由基的產(chǎn)生,改善線粒體清除氧自由基的能力。目前的研究發(fā)現(xiàn)在脊髓中也有相似的現(xiàn)象。本實驗采用Tetik缺血再灌注模型,觀察ATP-MgCl2對兔脊髓缺血再灌注后血清中MDA、SOD含量的變化,后肢運動神經(jīng)功能評分以及組織病理學的改變。結果發(fā)現(xiàn),ATP-MgCl2能夠明顯降低家兔脊髓缺血及再灌注時血漿MDA值,保護SOD活性。動物截癱發(fā)生較少,后肢功能恢復較佳,病理檢查結果顯示脊髓結構較完整,脊髓前角神經(jīng)細胞數(shù)與假手術組無顯著性差異(P>0.05)。說明ATP-MgCl2具有保護脊髓缺血再灌注損傷的作用,但其具體作用機制及量效關系還需進一步研究。