七氟烷預(yù)處理抑制缺氧誘導(dǎo)的腦損傷*

汪夢(mèng)霞， 李健玲， 梁趙佳， 鐘 曌， 胡冬華， 王菲菲， 田 和， 高 蘭， 李雅蘭

(暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院麻醉科， 廣東 廣州 510632)

七氟烷預(yù)處理抑制缺氧誘導(dǎo)的腦損傷*

汪夢(mèng)霞， 李健玲， 梁趙佳， 鐘 曌， 胡冬華， 王菲菲， 田 和， 高 蘭， 李雅蘭△

(暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院麻醉科， 廣東 廣州 510632)

目的觀察七氟烷預(yù)處理對(duì)缺氧小鼠腦損傷的影響及其可能機(jī)制。方法將60只雄性C57BL/6J小鼠，隨機(jī)分為對(duì)照(C)組、缺氧(H)組、2%七氟烷預(yù)處理30 min組(S1+H組)、2%七氟烷預(yù)處理60 min組(S2+H組)和4%七氟烷預(yù)處理30 min組(S3+H組)，每組10只。缺氧即持續(xù)吸入 O2體積分?jǐn)?shù)為(6.5±0.1)%的氮氧混合氣體24 h構(gòu)建缺氧模型；預(yù)處理即以O(shè)2體積分?jǐn)?shù)為(21.0±0.5)%的氮氧混合氣體為載氣，分別吸入2%七氟烷30 min、2%七氟烷60 min和4%七氟烷30 min，洗脫15 min后進(jìn)行缺氧處理。用光學(xué)顯微鏡及透射電子顯微鏡(TEM)觀察海馬CA1區(qū)形態(tài)學(xué)改變；比色法檢測(cè)血清乳酸脫氫酶(LDH)活性；ELISA測(cè)定腦組織促紅細(xì)胞生成素(EPO)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)含量；同時(shí)測(cè)定腦組織丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPx)活性。結(jié)果缺氧24 h后，光鏡下可見(jiàn)海馬CA1區(qū)細(xì)胞水腫或固縮；各預(yù)處理組病理改變輕于H組。TEM 下S2+H組細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)最為完整。H組血清LDH活性及腦組織EPO、VEGF、MDA含量顯著高于C組，腦組織的SOD及GPx活性較C組明顯降低。七氟烷預(yù)處理后血清LDH活性及腦組織EPO、VEGF含量較H組降低，以S2+H組最為顯著；腦組織MDA含量及SOD活性降低，而GPx活性有所升高。結(jié)論七氟烷預(yù)處理能減輕缺氧引起的腦組織損傷，其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)抗缺氧蛋白合成及降低氧化應(yīng)激有關(guān)。

七氟烷； 預(yù)處理； 缺氧； 腦損傷； 氧化應(yīng)激

腦的質(zhì)量雖然只占體重的2%左右，但耗氧量?jī)H次于心臟列居第二，對(duì)缺氧極為敏感，缺氧可能引起腦損傷和認(rèn)知功能障礙[1]。大腦邊緣系統(tǒng)的海馬與信息處理、空間定位、學(xué)習(xí)、記憶等認(rèn)知功能密切相關(guān)，是腦結(jié)構(gòu)中對(duì)缺血缺氧的敏感部位，其中又以海馬CA1區(qū)的椎體細(xì)胞最為明顯[2]。對(duì)于出血、創(chuàng)傷、中風(fēng)、圍產(chǎn)期腦病和心肺衰竭等疾病患者，腦缺氧是他們共同的病理生理改變。如此類患者行需要麻醉的手術(shù)，選擇合適的麻醉藥避免引起或加重腦缺氧，是眾多臨床一線麻醉醫(yī)生的期望。

七氟烷(sevoflurane)具有對(duì)呼吸道刺激小、誘導(dǎo)蘇醒快而完全、血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定等眾多優(yōu)點(diǎn)，常用于臨床全身麻醉。研究發(fā)現(xiàn)它具有器官保護(hù)作用，廖錦華等[3]觀察到2%七氟烷預(yù)處理能有效減少大鼠的心肌缺血再灌注損傷；Park等[4]研究顯示七氟烷能減輕接近全腦缺血的大鼠海馬 CA1 區(qū)細(xì)胞的壞死和凋亡。鑒于七氟烷的器官保護(hù)作用，本實(shí)驗(yàn)在C57BL/6J小鼠模擬臨床缺氧狀態(tài)，觀察七氟烷預(yù)處理是否對(duì)缺氧小鼠的腦損傷有影響，并初步探討可能機(jī)制，為臨床上對(duì)于存在腦缺氧危險(xiǎn)患者的麻醉用藥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

材 料 和 方 法

1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

6～7周齡雄性C57BL/6J小鼠，體重17～21 g，由中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號(hào)為SCXK(粵)2011-0029。小鼠分籠喂養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)1周，相對(duì)濕度60%～80%，溫度控制在(24±2) ℃，動(dòng)物處理符合暨南大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理的相關(guān)規(guī)定。

2主要試劑、器材與儀器

七氟烷購(gòu)自Abbott；乳酸脫氫酶(lactic dehydrogenase,LDH)測(cè)定試劑盒購(gòu)自邁克生物科技股份有限公司；促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin, EPO)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)ELISA試劑盒購(gòu)自R&D Systems；丙二醛(malondialdehyde, MDA)檢測(cè)試劑盒、總超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性檢測(cè)試劑盒、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase, GPx)檢測(cè)試劑盒、Western及IP細(xì)胞裂解液購(gòu)自碧云天生物技術(shù)有限公司；BCA 法蛋白定量試劑盒購(gòu)自上海申能博彩生物科技有限公司；Wato Ex-20麻醉機(jī)及多功能監(jiān)護(hù)儀購(gòu)自邁瑞；ML-X便攜式數(shù)字智能測(cè)氧儀購(gòu)自北京航天鵬誠(chéng)儀器儀表有限公司；光學(xué)顯微鏡購(gòu)自Nikon；JEM-100CXⅡ/T 透射電子顯微鏡購(gòu)自JEOL。

3方法

3.1模型建立及實(shí)驗(yàn)分組 參考文獻(xiàn)[5]并適當(dāng)調(diào)整制備模型。實(shí)驗(yàn)裝置由有機(jī)玻璃缺氧艙(27 cm×15 cm×15 cm)、麻醉機(jī)、多功能監(jiān)護(hù)儀、測(cè)氧儀、壓縮氧氣源和氮?dú)庠?、氣體傳輸管道等部分組成。調(diào)節(jié)氧氣、氮?dú)饬髁?，輸出不同O2體積分?jǐn)?shù)的氮氧混合氣體，使總氣流量為2～3 L/min。缺氧時(shí)艙內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)維持在(6.5±0.1)%，七氟烷預(yù)處理時(shí)艙內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)維持在(21.0±0.5)%。七氟烷濃度及O2體積分?jǐn)?shù)分別由多功能監(jiān)護(hù)儀及測(cè)氧儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。將小鼠隨機(jī)分為5組，每組10只：對(duì)照(control, C)組：置于敞開(kāi)玻璃艙內(nèi)；缺氧(hypoxia, H)組：向閉合艙內(nèi)輸入 O2體積分?jǐn)?shù)為(6.5±0.1)%的混合氣體，持續(xù) 24 h；2%七氟烷預(yù)處理30 min(2% sevoflurane preconditioning for 30 min+hypoxia, S1+H)組：在閉合艙內(nèi)，以O(shè)2體積分?jǐn)?shù)為(21.0±0.5)%的混合氣體為載氣，吸入由麻醉機(jī)輸出的2%七氟烷并持續(xù)30 min 后，開(kāi)艙洗脫15 min，之后進(jìn)行缺氧組的處理；2%七氟烷預(yù)處理60 min(2% sevoflurane preconditioning for 60 min+hypoxia, S2+H)組： 吸入由麻醉機(jī)輸出的2%七氟烷并持續(xù)60 min ，其余同S1+H組；4%七氟烷預(yù)處理30 min(4% sevoflurane preconditioning for 30 min+hypoxia, S3+H)組： 吸入由麻醉機(jī)輸出的4%七氟烷并持續(xù)30 min，其余同S1+H組。

3.2腦組織病理學(xué)檢查 實(shí)驗(yàn)完畢，小鼠腹腔麻醉后，依次以4 ℃生理鹽水和4%多聚甲醛心內(nèi)灌注，取腦組織，置于4%多聚甲醛固定，常規(guī)制備石蠟冠狀面切片，HE染色，光學(xué)顯微鏡下觀察小鼠海馬結(jié)構(gòu)改變。

小鼠麻醉及生理鹽水心內(nèi)灌注后改用4 ℃的2.5%戊二醛電鏡液心內(nèi)灌注，取腦，剝離完整腦組織后電鏡液內(nèi)后固定。剝離海馬，定位CA1區(qū)，顯微鏡下切成約1.0 mm×1.0 mm×1.0 mm的小塊，常規(guī)切片染色， 透射電子顯微鏡(transmission electron microscope，TEM)下觀察CA1 區(qū)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)。

3.3血清LDH活性測(cè)定 實(shí)驗(yàn)完畢，小鼠麻醉后取眼眶血，室溫靜置2 h，3 000×g離心10 min，取血清，4 ℃保存， 7600-020 型全自動(dòng)生化分析儀測(cè)LDH活性。

3.4腦組織VEGF和EPO含量的測(cè)定 按質(zhì)量比 1∶10加入 4 ℃生理鹽水，用組織研磨儀充分勻漿， 12 000×g4 ℃離心 10 min，取上清-80 ℃保存。按照試劑盒說(shuō)明測(cè)定總蛋白含量并檢測(cè) EPO和VEGF 含量。

3.5腦組織MDA含量及SOD和GPx活性測(cè)定 按20 mg腦組織加入150 μL含PMSF裂解液的比例加入裂解液，冰浴充分勻漿，4 ℃、12 000×g離心10 min，取上清-80 ℃保存。按試劑盒說(shuō)明測(cè)定總蛋白含量并檢測(cè)MDA含量、SOD活性和GPx活性。

4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

用SPSS 13.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，組間比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA)。方差齊時(shí)，采用最小顯著差異(least significant difference,LSD)法進(jìn)行兩兩比較；方差不齊時(shí)，用Tamhane’s T2法進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1各組小鼠腦組織海馬CA1區(qū)椎體細(xì)胞病理學(xué)改變

光學(xué)顯微鏡下觀察，單純?nèi)毖?4 h后，小鼠海馬CA1區(qū)部分椎體細(xì)胞水腫、胞質(zhì)空泡化、輪廓模糊；部分胞體縮小，胞漿深染。各預(yù)處理組小鼠CA1 區(qū)病理改變輕于H組，見(jiàn)圖1。

Figure 1. Morphology of hippocampal CA1 area in the mice from various groups (HE staining, ×400). A: control group； B: H group； C: S1+H group； D: S2+H group； E: S3+H group.

圖1光鏡下觀察各組小鼠腦組織海馬CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變

TEM下觀察，單純?nèi)毖?4 h后，小鼠海馬CA1區(qū)細(xì)胞胞質(zhì)濃縮、電子密度高、可見(jiàn)凋亡小體；核膜粗糙并有缺損；線粒體腫脹，基質(zhì)疏松，外膜模糊、空泡化，嵴排列紊亂甚至消失；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)少見(jiàn)，模糊不清。各預(yù)處理組小鼠CA1區(qū)超微結(jié)構(gòu)較H組明顯改善。其中S2+H組可見(jiàn)胞質(zhì)豐富，核膜輪廓清晰連續(xù)；線粒體膜結(jié)構(gòu)清楚完整，線粒體嵴排列致密、規(guī)則；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá)，結(jié)構(gòu)清楚，其上附著大量核糖體；高爾基體發(fā)達(dá)，見(jiàn)圖2。

2七氟烷預(yù)處理可抑制缺氧小鼠靜脈血LDH活性升高

小鼠缺氧24 h后，血清LDH活性明顯升高(P<0.05)。七氟烷預(yù)處理能顯著抑制LDH活性的升高(P<0.05)，其中S2+H組LDH活性接近C組，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。七氟烷各預(yù)處理組之間，血清LDH活性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性，見(jiàn)圖3。

3七氟烷預(yù)處理對(duì)缺氧小鼠腦組織EPO和VEGF含量的影響

小鼠缺氧后腦組織中EPO和VEGF的含量較對(duì)照組顯著升高(P<0.05)；給予七氟烷預(yù)處理后， EPO和VEGF的含量均明顯降低，以S2+H組最為明顯(P<0.05)，見(jiàn)圖4。

4七氟烷預(yù)處理對(duì)缺氧小鼠腦組織MDA含量及GPx和SOD活性的影響

與C組比較，H組腦組織總提取蛋白中的MDA含量顯著升高(P<0.05)，與H組比較，各預(yù)處理組MDA含量均降低顯著(P<0.05)。H組腦組織GPx活性較C組顯著降低(P<0.05)，七氟烷預(yù)處理后能抑制腦內(nèi)GPx活性的下降，其中S3+H組的抑制作用最強(qiáng)；與C組比較，H組的腦組織SOD活性降低(P<0.05)，七氟烷預(yù)處理后，SOD活性進(jìn)一步下降(P<0.05)，見(jiàn)圖5。

Figure 2. Ultrastructure of hippocampal CA1 area in the mice from various groups (TEM， ×24 000). A: control group， the normal ultrastructure in hippocampus; B: H group， rough and defective nuclear membrane, mitochondrial swelling and partial cristal collapsing were observed after hypoxia for 24 h； C: S1+H group， mitochondrial swelling reduced obviously after 2% sevoflurane preconditioning for 30 min; D: S2+H group， nearly normal ultrastructure of hippocampus was observed after 2% sevoflurane preconditioning for 60 min; E: S3+H group， mitochondrial swelling reduced obviously after 4% sevoflurane preconditioning for 30 min.

圖2TEM下觀察各組小鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變

Figure 3. The changes of the serum activity of LDH in the mice from various groups. Mean±SD.n=10.*P<0.05vscontrol (C) group;#P<0.05vsH group.

圖3各組小鼠靜脈血LDH活性的變化

Figure 4. The changes of EPO and VEGF of brain tissue in the mice from various groups. Mean±SD.n=10.*P<0.05vscontrol (C) group;#P<0.05vsH group.

圖4各組小鼠腦組織EPO和VEGF含量變化

討 論

缺氧引起的神經(jīng)細(xì)胞或組織損傷與多種疾病密切相關(guān)，它能使腦組織形態(tài)和機(jī)能發(fā)生改變。避免或改善缺氧帶來(lái)的腦損傷為研究熱點(diǎn)。因此，我們依據(jù)Fantacci等[5]的研究方法，在C57BL/6J小鼠的常壓缺氧(6.5% O2, 24 h)模型上，研究七氟烷預(yù)處理對(duì)缺氧又需手術(shù)麻醉的患者腦損傷的影響，并探討可能機(jī)制。

本實(shí)驗(yàn)觀察到，單純?nèi)毖?4 h后，光鏡下小鼠海馬CA1區(qū)細(xì)胞水腫、固縮，透射電鏡下見(jiàn)細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)凋亡小體，殘存的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)模糊，其中線粒體嵴排列紊亂甚至消失，碎片化及空泡樣改變。這提示缺氧導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷，損害細(xì)胞的能量代謝，進(jìn)而導(dǎo)致腦損傷。七氟烷預(yù)處理后，CA1區(qū)細(xì)胞的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷明顯改善，其中S2+H組的與C組最為接近，從形態(tài)學(xué)上說(shuō)明七氟烷預(yù)處理可明顯減輕缺氧小鼠的腦損傷，保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性。

LDH普遍存在于各細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，參與機(jī)體能量代謝，缺氧可明顯增加LDH釋放，與細(xì)胞損傷程度一致，可間接反映缺氧受損程度。Zitta等[6]的研究表明，七氟烷預(yù)處理后IMR-32細(xì)胞培養(yǎng)基內(nèi)的LDH的釋放減少，減少了缺氧導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞凋亡，證實(shí)七氟烷具有神經(jīng)保護(hù)作用，這與我們的結(jié)果一致。我們還發(fā)現(xiàn)，2%七氟烷不同時(shí)間的預(yù)處理，出現(xiàn)了與時(shí)間相關(guān)的LDH含量降低，即60 min的七氟烷吸入， LDH釋放量與正常組的無(wú)差異。這提示低濃度較長(zhǎng)時(shí)間的七氟烷吸入，保護(hù)優(yōu)勢(shì)更加明顯，與我們形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果一致。

Figure 5. The changes of MDA content， and SOD and GPx activity of brain tissues in the mice from various groups. Mean±SD.n=10.*P<0.05vscontrol (C) group;#P<0.05vsH group.

圖5各組小鼠腦組織MDA含量及SOD和GPx活性的變化

為探索七氟烷預(yù)處理對(duì)缺氧小鼠腦組織保護(hù)作用的可能機(jī)制，我們采用ELISA法檢測(cè)小鼠腦組織中EPO和VEGF的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，缺氧24 h后小鼠腦組織內(nèi)EPO和VEGF的含量明顯升高，七氟烷預(yù)處理后可明顯降低兩者的含量。EPO為缺氧誘導(dǎo)的促存活因子，有神經(jīng)保護(hù)作用和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞避免缺氧損傷，并且缺氧可以上調(diào)EPO轉(zhuǎn)錄合成，增強(qiáng)細(xì)胞抗缺氧損傷的能力[7]。VEGF又稱為血管生成因子或血管滲透因子，能影響神經(jīng)元的遷移及腦血管的生理功能，也能營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)，在腦的生長(zhǎng)發(fā)育中占重要地位[8]。EPO和VEGF均受在低氧環(huán)境活躍的缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor-1，HIF-1)的調(diào)控，缺氧狀態(tài)下，調(diào)節(jié)并誘導(dǎo)兩者合成，顯著提高機(jī)體攜氧能力[8]。本實(shí)驗(yàn)中，單純?nèi)毖?4 h，EPO和VEGF含量顯著升高，促進(jìn)機(jī)體適應(yīng)缺氧環(huán)境。七氟烷預(yù)處理后，腦內(nèi)兩者的含量明顯降低。我們分析，鑒于大多數(shù)全身麻醉藥能降低腦組織的新陳代謝[9]，七氟烷可能通過(guò)降低腦組織新陳代謝而減少氧耗，進(jìn)而腦內(nèi)EPO和VEGF的合成減少。本實(shí)驗(yàn)觀察到在2%七氟烷預(yù)處理60 min后，兩者含量最低，表現(xiàn)出時(shí)間相關(guān)性。這與我們形態(tài)學(xué)及生化檢測(cè)的結(jié)果同步，提示低濃度長(zhǎng)時(shí)間的七氟烷預(yù)處理，能最佳改善腦組織的缺氧狀態(tài)，發(fā)揮良好的腦保護(hù)作用。

研究指出，缺氧引起機(jī)體氧化應(yīng)激，活性氧(reactive oxygen species, ROS)產(chǎn)生增多[10]，腦細(xì)胞尤其是神經(jīng)細(xì)胞極易受ROS影響[1]，對(duì) DNA、蛋白質(zhì)、脂類等造成一定程度的損害。同時(shí)線粒體功能下降、呼吸鏈電子傳遞受阻、 質(zhì)子漏出增加，其內(nèi)的ROS生成增加，促進(jìn)了整個(gè)機(jī)體ROS的生成，線粒體又是 ROS作用的主要靶點(diǎn)，形成的惡性循環(huán)加重線粒體損傷，導(dǎo)致機(jī)體能量代謝障礙[11]。透射電鏡下H組線粒體嵴斷裂、溶解，基質(zhì)疏松等變化印證了上述病理改變。當(dāng)然，機(jī)體的抗氧化酶，如清除自由基的SOD和GPx，廣泛存在組織細(xì)胞內(nèi)，能催化分解ROS，其活性的高低，可反映機(jī)體的氧化應(yīng)激程度[10]。ROS攻擊細(xì)胞膜上不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物-MDA，常用來(lái)反映膜脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)，評(píng)價(jià)細(xì)胞受損程度。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，缺氧使腦組織MDA含量急劇升高， Jusman等[12]的缺氧實(shí)驗(yàn)也有類似結(jié)果，提示缺氧時(shí)腦組織ROS生成增多，脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)加劇。七氟烷預(yù)處理后能明顯抑制缺氧引起的MDA含量的升高，且在S2+H組及S3+H組，MDA含量的降低較其它組顯著，提示這可能與預(yù)處理的時(shí)間、濃度有關(guān)，即長(zhǎng)時(shí)間低濃度或短時(shí)間高濃度的七氟烷預(yù)處理，能減輕腦組織的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，增強(qiáng)對(duì)缺氧損傷的耐受，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。本研究七氟烷緩解缺氧引起的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的現(xiàn)象，在Bedirli等[13]的實(shí)驗(yàn)中也得到證實(shí)。與此同時(shí)，我們檢測(cè)了腦組織SOD和GPx活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，缺氧可使兩者活性顯著降低，提示缺氧加劇腦組織的氧化應(yīng)激，抑制抗氧化酶的活性，導(dǎo)致氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致組織的氧化損傷。在Jusman等[12]的研究中也有同樣的結(jié)果。七氟烷處理后，GPx活性有所升高。且在S3+H組，GPx活性與C組的無(wú)差異，提示已恢復(fù)至正常。與我們預(yù)計(jì)相反的是，七氟烷預(yù)處理后，SOD活性隨著七氟烷吸入時(shí)間的延長(zhǎng)及濃度的升高而降低。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果我們分析，七氟烷自身為ROS清除劑，可直接清除過(guò)多的ROS[3]，因此未降低SOD活性也可使機(jī)體的氧化應(yīng)激與抗氧化應(yīng)激達(dá)到平衡狀態(tài)來(lái)抵抗氧化應(yīng)激；或是機(jī)體眾多抗氧化應(yīng)激的保護(hù)通路中GPx的作用突出[14]，無(wú)需SOD活性的增強(qiáng)，足以抵抗缺氧損害。這些結(jié)果在Tutunculer等[15]研究褪黑素對(duì)缺氧損傷的腦保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)中提及并且一致。

終上所述，七氟烷預(yù)處理可減輕缺氧導(dǎo)致的腦損傷，且與預(yù)處理的時(shí)間及濃度相關(guān)。其機(jī)制可能與直接改善缺氧程度、調(diào)節(jié)促存活因子的合成、降低脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)、增強(qiáng)抗氧化酶的活性而減輕缺氧引起的氧化應(yīng)激有關(guān)。

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(責(zé)任編輯： 林白霜， 羅 森)

Sevoflurane preconditioning inhibits brain injury in hypoxic mice

WANG Meng-xia, LI Jian-ling, LIANG Zhao-jia, ZHONG Zhao, HU Dong-hua, WANG Fei-fei, TIAN He, GAO Lan, LI Ya-lan

(DepartmentofAnesthesiology,TheFirstAffiliatedHospitalofJinanUniversity,Guangzhou510632,China.E-mail:tyalan@jnu.edu.cn)

AIM: To observe the effects of sevoflurane preconditioning on brain injury in hypoxic mice and its possible mechanism.METHODSMale C57BL/6J mice were randomly divided into control (C) group, hypoxia (H) group, 2% sevoflurane preconditioning for 30 min + hypoxia (S1+H) group, 2% sevoflurane preconditioning for 60 min+hypoxia (S2+H) group and 4% sevoflurane preconditioning for 30 min + hypoxia (S3+H) group. The hypoxia model was established by continuous inhalation of (6.5±0.1)% O2for 24 h. The sevoflurane preconditioning treatments, S1, S2 and S3, were conducted by inhalation of 2% sevoflurane for 30 min, 2% sevoflurane for 60 min and 4% sevoflurane for 30 min, respectively, with the carrier of (21.0±0.5)% O2, followed by washout for 15 min and then hypoxia treatment. The histological changes of the hippocampal CA1 area were observed under light microscope and transmission electron microscope (TEM), and serum lactate dehydrogenase (LDH) activity was measured by colorimetric method. Furthermore, the protein levels of erythropoietin (EPO) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in brain tissue homogenate were examined by ELISA, and the content of malondialdehyde (MDA) and the activity of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx) were measured by microplate reader.RESULTSAfter hypoxia for 24 h, cell edema or pyknosis in the hippocampal CA1 area was observed in H group. Sevoflurane preconditioning reduced hypoxic injury, and the cell ultrastructure under TEM was significantly improved in S2+H group. Compared with C group, the serum LDH activity and the levels of EPO, VEGF and MDA in brain tissues were significantly increased in H group, while the activity of SOD and GPx decreased. After sevoflurane pretreatment, the serum LDH activity and the levels of EPO and VEGF in brain tissues were lower than those in H group, and the most significant difference was observed in S2+H group. Moreover, the MDA content and SOD activity decreased, and the GPx activity increased in the sevoflurane preconditioning groups.CONCLUSIONSevoflurane preconditioning attenuates brain injury in hypoxic mice by regulating antihypoxic protein synthesis and reducing oxidative stress.

Sevoflurane; Preconditioning; Hypoxia; Brain injury; Oxidative stress

1000- 4718(2017)11- 1932- 06

2017- 01- 26

2017- 09- 01

廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 2017A30313514)；圍術(shù)期口服多功能液體的研發(fā)及其臨床前研究(No. 2017ZC0012)

△通訊作者 Tel： 020-38688200； E-mail： tyalan@jun.edu.cn

R363； R331.1

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.11.002