右美托咪定預(yù)處理對(duì)大鼠腦缺血再灌注損傷腦水腫程度的影響

梁晨　宋文學(xué)　韓江鵬　靳明舉　王曉娜

【摘 要】目的：通過大鼠的改良二血管阻斷加低血壓法[1]制作的大鼠全腦缺血再灌注模型，探究鹽酸右美托咪定（dexmedetomidine，Dex）預(yù)處理對(duì)大鼠全腦缺血再灌注損傷腦水腫程度的影響。方法：將18只健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為3組，每組6只：假手術(shù)組（Sham組）、生理鹽水對(duì)照組（Ns組）、Dex預(yù)處理組（Dex組）。建立大鼠改良型全腦缺血模型，TTC染色證明模型建立成功，缺血前30min給予大鼠腹腔注射Dex50μg/kg預(yù)處理，其余組腹腔注射與Dex等量的生理鹽水。全腦缺血再灌注后立即斷頭取腦，測(cè)定腦組織含水量[2]。結(jié)果 Dex組腦組織含水量顯著下降（P<0.05）。結(jié)論 通過改良二血管阻斷加低血壓法建立大鼠全腦缺血再灌注損傷模型，缺血前Dex預(yù)處理可以減輕大鼠腦水腫程度。

【關(guān)鍵詞】右美托咪定；大鼠；腦缺血再灌注損傷；腦水腫

中圖分類號(hào)： R614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）30-0240-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.107

Effect of dexmedetomidine preconditioning on cerebral edema in rats with cerebral ischemia reperfusion injury

LIANG Chen1 SONG Wen-xue1 HAN Jiang-peng1 JIN Ming-ju1 WANG Xiao-na2

（1.Bachelors degree， Sanquan Medical College， Xinxiang 453000， China；

2.Department of Pathophysiology， Sanquan University， Xinxiang Medical College， Xinxiang 453000， China）

【Abstract】Objective To explore the effect of dexmedetomidine pretreatment on the degree of cerebral edema after cerebral ischemia reperfusion injury in rats by using the rat model of whole brain ischemia reperfusion modified two-vessel blockade plus hypotension[1]. Methods 18 SD rats were randomly divided into 3 groups， they are healthy male， with six in each group： Sham operation group （Sham group）， normal saline control group （Ns group） and Dex pretreatment group （Dex group）. The rat model of modified whole cerebral ischemia was established. TTC staining proved that the model was established successfully. Rats were pretreated with Dex 50μg/kg in intraperitoneal injection before 30 min of ischemia， and the other groups were intraperitoneally injected with normal saline equal to Dex. Brain was taken immediately after complete cerebral ischemia reperfusion and the water content of brain tissue was measured [2]. Results The water content of brain tissue in Dex group decreased significantly（P<0.05）. Conclusion Dex pretreatment can decrease the degree of cerebral edema in rats by using the model of whole brain ischemia reperfusion modified two-vessel blockade plus hypotension.

【Key words】Dexmedetomidine； Rat； Cerebral ischemia reperfusion injury； Cerebral edema

0 引言

鹽酸右美托咪定（dexmedetomidine，Dex）是具有高效選擇性的α2-腎上腺素能受體激動(dòng)藥，有的研究認(rèn)為右美托咪定通過降低兒茶酚胺水平、減少興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放及調(diào)節(jié)進(jìn)行的細(xì)胞凋亡，對(duì)腦組織缺血損傷有一定保護(hù)作用，但確切的作用機(jī)制尚不明確。我國(guó)食品藥品管理局在2009年批準(zhǔn)了鹽酸右美托咪定可以用于誘導(dǎo)全身麻醉和鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛機(jī)械通氣。

人體大腦是對(duì)缺血缺氧最敏感的器官，腦卒中引起的大腦缺血缺氧對(duì)人類健康造成嚴(yán)重威脅，此時(shí)及時(shí)有效的再灌注治療對(duì)腦卒中是較好的方法，但腦缺血后的再灌注可以引發(fā)的腦組織水腫、氧自由基堆積、興奮性氨基酸（谷氨酸等）的神經(jīng)毒性、鈣超載以及炎性因子的增多等會(huì)使缺血缺氧的腦細(xì)胞進(jìn)一步損傷[5]。

本實(shí)驗(yàn)是建立成功率較高的改良型二血管阻斷加低血壓全腦缺血再灌注模型，模擬人體腦缺血再灌注損傷的病理生理過程，同時(shí)進(jìn)行Dex缺血前預(yù)處理作為干預(yù)措施，通過觀察測(cè)量Dex對(duì)大鼠腦組織含水量的影響，探討Dex在腦保護(hù)中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

清潔級(jí)健康雄性SD大鼠18只，體重250±44g，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供；寵物靜脈留置針；電熱干燥箱（上海-恒PH-07）、電子天平（上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司）、分析天平，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供；鹽酸右美托咪定（2ml：200μg）購自江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司；2，3，5-氯化三苯基四氮唑TTC（貨號(hào)T8170-1g）、PBS緩沖液，購自上海索萊寶生物科技有限公司。

1.2 方法

動(dòng)物隨機(jī)分為3組，每組6只：（1）Sham組：僅接受手術(shù)但不進(jìn)行全腦缺血再灌注，大鼠仰臥位固定于鼠板，手術(shù)取頸部正中切口，分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈及左側(cè)股動(dòng)脈；（2）Ns組：模型制備前30min腹腔注射與Dex等量的生理鹽水，開始建模，取頸部正中切口，分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈并用無創(chuàng)動(dòng)脈夾夾閉，隨后分離左側(cè)股動(dòng)脈并夾閉股動(dòng)脈近心端。使用靜脈寵物留置針行動(dòng)脈插管，用獸用棉線固定，將已經(jīng)充滿肝素的血壓壓力換能器（三通管）與留置針和BL–420F生物機(jī)能記錄系統(tǒng)連接，將動(dòng)脈夾取下并通過三通管向大鼠體內(nèi)注射188IU/kg肝素1ml 使大鼠全身肝素化，通過三通管抽取血液使大鼠平均動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)達(dá)35～45 mmHg，微型無創(chuàng)動(dòng)脈夾夾閉雙側(cè)頸總動(dòng)脈進(jìn)入缺血期，此實(shí)驗(yàn)控制為20min的缺血時(shí)間，然后解除阻斷的雙側(cè)頸總動(dòng)脈，回輸血液進(jìn)入再灌注期。為達(dá)到明顯缺血狀態(tài)，本實(shí)驗(yàn)的再灌注時(shí)間為120 min。（3）Dex組：模型制備前30min腹腔注射Dex50μg/kg，模型制備方法同生理鹽水對(duì)照組。

1.3 再灌注模型TTC染色

預(yù)實(shí)驗(yàn)大鼠快速斷頭開顱取腦，將大腦沿冠狀面用剃須刀片切片，切片后立即放入2%TTC染色溶液中，在避光條件下染色30min。對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的變化。

1.4 標(biāo)本采集

Ns組和Dex組大鼠再灌注成功后， Sham組手術(shù)結(jié)束后，立即斷頭開顱取腦，用吸水紙吸干腦組織表面水分后稱重標(biāo)記，放入電熱干燥箱烘干24小時(shí)后取出稱重。

1.5 觀察指標(biāo)

（1）預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)X組織外觀病理變化 預(yù)實(shí)驗(yàn)與正常對(duì)比觀察腦組織有無腫脹，腦溝、皮層顏色及腦組織表面血管，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ徒ㄔ焓欠癯晒Α＃?）TTC染色 預(yù)實(shí)驗(yàn)與正常對(duì)比觀察2%TTC染色前后顏色變化 壞死的腦組織因缺血缺氧不能被TTC染色結(jié)果為乳白色，未缺血缺氧正常的腦組織被TTC染成紅色。便于觀察該模型缺血部位分布。（3）腦組織含水量的變化 正式試驗(yàn)的各組進(jìn)行腦組織含水量測(cè)定檢測(cè)，應(yīng)用干濕重法測(cè)定腦組織含水量，腦含水量（%）=（濕重-干重）/濕重×100%，對(duì)比觀察Dex對(duì)腦組織有何作用。

1.6 生理指征

大鼠進(jìn)行腦缺血后瞳孔散大，眼睛由紅變白，缺血前期呼吸加快變淺，缺血后期呼吸減慢變深；再灌注期間瞳孔由散大轉(zhuǎn)為縮小，眼睛由蒼白轉(zhuǎn)為紅潤(rùn)，且呼吸加深加快慢慢轉(zhuǎn)為正常平穩(wěn)呼吸。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有計(jì)量資料均進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)和方差分析檢驗(yàn)，表格整體數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間的比較采用單因素方差分析（One-way ANOVA）并進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)；兩兩比較采用LSD法；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 模型建造

正式實(shí)驗(yàn)18只大鼠3只死亡，15只建模成功，成功率為83.3%。

2.2 預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)X組織外觀的病理變化

未缺血再灌注大鼠腦組織未出現(xiàn)腫脹，腦溝腦回清晰皮層顏色較紅潤(rùn)；淺表血管豐富、充盈好、鮮紅，腦缺血再灌注大鼠腦組織有明顯腫脹腦溝腦回表淺，皮層顏色蒼白，表面血管塌陷，基本無血流[1]。

2.3 預(yù)實(shí)驗(yàn)全腦缺血再灌注模型2%TTC染色前后比較

成功的腦缺血再灌注模型使腦組織缺血缺氧壞死，壞死的腦組織不能被TTC染色而呈蒼白色，且壞死區(qū)域大多散在分布于皮質(zhì)，髓質(zhì)較少，未缺血缺氧的部分被TTC染成紅色。如圖3-4所示。

2.4 三組SD大鼠體重

各組SD大鼠的體重比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表1。

2.5 三組SD大鼠腦組織含水量

相比Sham和Ns預(yù)處理組，經(jīng)Dex預(yù)處理的SD大鼠腦組織含水量明顯降低，且與Sham和Ns預(yù)處理組兩組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），Sham組與Ns預(yù)處理組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

3 討論

Dex是一種新型高選擇性α2-腎上腺素受體激動(dòng)劑 ，2009年在我國(guó)上市后，由于它除了具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜和抗焦慮作用，還具有抗交感 、穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué)和降低麻醉藥用量等多方面作用，目前已廣泛應(yīng)用于臨床的各個(gè)領(lǐng)域[4]，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，腦血管疾病的發(fā)病率、致死率和致殘率升高，逐漸成為臨床上致殘與致死的主要原因，最為常見的是缺血性腦血管病變。

目前的文獻(xiàn)報(bào)道中大多數(shù)以腦的急性缺血再灌注為實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)[6]，所以此次實(shí)驗(yàn)采用的是在Smith等[7]提出二血管阻斷加低血壓法的基礎(chǔ)上創(chuàng)新改進(jìn)的模型。此次實(shí)驗(yàn)建立的模型有較多改進(jìn)和優(yōu)點(diǎn)：高效建模與再灌注、手術(shù)步驟精簡(jiǎn)、更符合血流動(dòng)力學(xué)改變的要求等特點(diǎn)；大鼠腦梗死的范圍也較統(tǒng)一，可較好地模擬臨床上休克造成的全腦缺血損傷和循環(huán)抑制導(dǎo)致的大腦低灌注狀態(tài)。對(duì)缺血性腦損傷發(fā)病機(jī)理的探究，抗腦缺血藥物的評(píng)價(jià)療效有較高的價(jià)值[8]。

腦缺血再灌注損傷作為一個(gè)復(fù)雜的病理過程對(duì)腦的影響很大，其中的病理機(jī)制有多種因素，其中損傷腦組織最明顯的變化是神經(jīng)元損傷和腦水腫。形成腦水腫和腦缺血再灌注損傷的機(jī)制存在很多相同點(diǎn)，因本實(shí)驗(yàn)條件有限，所以通過觀察測(cè)量腦水腫的變化可以良好的評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

綜上所述，鹽酸右美托咪定進(jìn)行全腦缺血前預(yù)處理，結(jié)果為Dex預(yù)處理組與Ns組的腦含水量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且Dex預(yù)處理組腦含水量平均值明顯低于sham組和Ns組，該結(jié)果可說明鹽酸右美托咪定預(yù)處理可以減輕大鼠全腦缺血再灌注損傷腦水腫的程度，對(duì)大鼠有一定的腦保護(hù)作用，可通過降低腦含水量水平，對(duì)腦缺血再灌注損傷起保護(hù)作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]武釗，黃偉青，文銳玲，黃瑞嬌，郭蘭英，洪妙玲，劉佩儀.改良二血管阻斷加低血壓法制作大鼠全腦缺血再灌注模型[J].中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用，2012，6（17）：4-5.

[2]周霞，萬軍，黃國(guó)鈞，董振國(guó). 腦缺血?jiǎng)游锬Ｐ蜋z測(cè)指標(biāo)研究進(jìn)展[J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥， 2008， 19（11）： 2802-2803.

[3]韓明杰，馮宇峰.右美托咪定對(duì)全麻患者氣管插管時(shí)血流動(dòng)力學(xué)變化的影響[J].臨床外科雜志，2013（11）：837-839.

[4]劉付寧，紀(jì)風(fēng)濤，何惠燕，梁建軍，劉玲，曹銘輝.右美托咪定對(duì)大鼠腦缺血再灌注損傷后星形膠質(zhì)細(xì)胞的影響[J].中國(guó)病理生理雜志，2012，28（10）：1751-1755.

[5]唐春永，王瑛，夏樂強(qiáng).右美托咪定不同處理方式對(duì)大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷的干預(yù)研究[J].實(shí)用藥物與臨床，2016，19（11）：1344-1348.

[6]Hidenori Endo， Hiroshi Kamada， Chikako Nito， et al. Mitochondrial Translocation of p53 Mediates Release of Cytochrome c and Hippocampal CA1 Neuronal Death after Transient Global Cerebral Ischemia in Rats [J]. J Neurosci，2006，26（ 30） ： 7974-7983.

[7]Smith M L， Bendek G， Dahlgren N， et al. Models for studying long-term recovery following forebrain ischemia in the rat. 2. A 2-vessel occlusion model [J]. Acta Neurol Scand， 1984， 69（6）， 385-401.

[8]何學(xué)令，尹海林.腦缺血?jiǎng)游锬Ｐ偷难芯窟M(jìn)展[J].中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志，2004，14（4）：248-252.

[9]Acalovschi D ， Wiest T ， Hartmann M，et a1. Muhiplelevels of regulation of the interleukin 一6 system in stroke[J].Stroke，2003，34 （8 ）：1864 —1869.

[10]魯宏.腦水腫機(jī)制的研究進(jìn)展[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，27（4）：494-496.