右美托咪定聯(lián)合淺低溫對膿毒癥相關(guān)性腦病大鼠認(rèn)知功能的影響

毛銀泉

(江西省高安市人民醫(yī)院麻醉科，高安 330800)

膿毒癥相關(guān)性腦病(SAE)是指由膿毒癥引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，是由于感染引起全身炎性反應(yīng)繼而導(dǎo)致彌漫性大腦功能障礙，其主要臨床表現(xiàn)為精神狀態(tài)的急劇惡化，如人格改變、記憶受損、定向力障礙、認(rèn)知功能減退、意識障礙或昏迷等[1]，目前仍缺乏有效的治療藥物及治療手段，其治療方法主要以控制感染、治療神經(jīng)系統(tǒng)癥狀等對因治療為主。右美托咪定為臨床麻醉常用的α2受體激動(dòng)劑，大量研究報(bào)道其可減輕認(rèn)知障礙。隨著近年來淺低溫技術(shù)的發(fā)展以及在臨床的逐步應(yīng)用，使得淺低溫技術(shù)在許多領(lǐng)域已備受關(guān)注，然而淺低溫是否可以改善SAE大鼠認(rèn)知功能尚不清楚。本研究擬通過盲腸結(jié)扎穿孔（CLP）復(fù)制大鼠SAE模型，比較右美托咪定聯(lián)合淺低溫治療與單一方法治療后對大鼠認(rèn)知功能的影響。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇及分組健康雄性SD大鼠80只，體重約300-350g，由南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部提供，采用隨機(jī)數(shù)字表法，將其隨機(jī)分為5 組（n=16）：假手術(shù)組（S 組）、膿毒癥組（CLP 組）、右美托咪定組（D組）、淺低溫組（T組）、和右美托咪定聯(lián)合淺低溫組（DH組）。

1.2 方法 SAE模型的制備參照文獻(xiàn)[3]介紹的方法采用盲腸結(jié)扎穿孔法（CLP）制備大鼠SAE模型。腹腔注射10%水合氯醛500mg/kg麻醉下，仰臥位固定，腹部備皮消毒，沿腹部正中線縱行作長約2cm切口，分離腸系膜和盲腸，輕輕擠壓升結(jié)腸，使腸內(nèi)容物充滿盲腸，用絲線于回盲瓣下方環(huán)形結(jié)扎盲腸根部。用20G穿刺針貫穿已結(jié)扎端盲腸2次，自穿刺孔擠出腸內(nèi)容物入腹腔，然后將腸管還納腹腔，逐層縫合腹部切口。術(shù)后皮下注射生理鹽水10ml/kg補(bǔ)液。S組僅暴露盲腸。CLP模型制備前，S組、CLP組和D組大鼠置于恒溫箱中維持顳肌溫度37.5℃，T組和DH組大鼠參照文獻(xiàn)[4]采用冰袋覆蓋大鼠體表暴露部位，冰量按比例100g/100mg體質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，降溫至顳肌溫度約35℃（采用TE-3溫度測量儀，微細(xì)探針測顳肌溫度反應(yīng)腦溫），溫度穩(wěn)定后維持30min，30min后D組和DH組腹腔注射右美托咪定100μg/kg。

1.3 觀察指標(biāo) 指標(biāo)的測定分別于CLP前（T0）、CLP 術(shù)后 4、5 和6d（T1～T3）時(shí)采用 Morris水迷宮進(jìn)行認(rèn)知功能測試并進(jìn)行神經(jīng)功能缺陷評分（NDS評分），術(shù)后第7d進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)，行為學(xué)測試結(jié)束后取大鼠海馬組織，采用化學(xué)比色法檢測海馬區(qū) SOD、MDA活性，Elisa法檢測海馬 TNF-α、IL-6及IL-10水平。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

S組CLP術(shù)后7d存活率為100%，CLP組為56.3%，D組為 75%，T組為 68.8%，DT組為 87.5%。

與S組比較，其余各組大鼠逃避潛伏期延長，穿越平臺(tái)次數(shù)減少，（P＜0.05）； 與 CLP組比較，D組、T組及DT組大鼠逃避潛伏期縮短，穿越平臺(tái)次數(shù)增加（P＜0.05）；與 DT組比較，D組及 T組大鼠逃避潛伏期延長，穿越平臺(tái)次數(shù)減少（P＜0.05），見圖 1，2。

圖1 各組大鼠各時(shí)點(diǎn)逃避潛伏期的比較

圖2 各組大鼠穿越平臺(tái)次數(shù)的比較

與S組比較，其余各組大鼠NDS評分升高（P＜0.05）；與CLP組比較，D組、T組及DT組大鼠NDS評分降低（P＜0.05）；與 DT組比較，D組及 T組大鼠 NDS 評分升高（P＜0.05），見圖 3。

與S組比較，其余各組大鼠海馬區(qū)SOD活性降低，MDA 活性升高（P＜0.05）；與 CLP 組比較，D組、T組及DT組大鼠海馬區(qū)SOD活性升高，MDA活性降低（P＜0.05）；與 DT組比較，D組及 T組大鼠海馬區(qū) SOD活性降低，MDA活性升高 （P＜0.05），見圖 4，5。

圖3 各組大鼠各時(shí)點(diǎn)NDS評分的比較

圖4 各組大鼠海馬區(qū)SOD活性的比較

圖5 各組大鼠海馬區(qū)MDA活性的比較

與S組比較，其余各組大鼠海馬TNF-α、IL-6及 IL-10水平升高（P＜0.05）；與 CLP組比較，D 組、T組及DT組大鼠海馬IL-10水平升高，TNF-α及IL-6水平降低 （P＜0.05）；與DT組比較，D組及T組大鼠海馬IL-10水平降低，TNF-α及IL-6水平升高（P＜0.05），見圖 6，7，8。

圖6 各組大鼠海馬TNF-α含量的比較

圖7 各組大鼠海馬IL-6含量的比較

圖8 各組大鼠海馬IL-10含量的比較

3 討論

盲腸結(jié)扎穿孔致腹腔感染是制備膿毒癥模型的經(jīng)典方法，目前已成為國內(nèi)外公認(rèn)的制備膿毒癥模型的方法，本研究參照文獻(xiàn)[2]介紹的方法制備膿毒癥模型。研究結(jié)果顯示，CLP組大鼠模型制備后開始出現(xiàn)精神萎靡，呼吸急促，活動(dòng)減少及食欲減退等癥狀，提示膿毒癥模型制備成功。同時(shí)與S組比較，CLP組大鼠CLP術(shù)后水迷宮實(shí)驗(yàn)顯示逃避潛伏期延長，穿越平臺(tái)次數(shù)減少，NDS評分升高，提示CLP組大鼠學(xué)習(xí)及記憶功能下降，膿毒癥相關(guān)性腦病大鼠模型制備成功。

Morris水迷宮試驗(yàn)是一種用于研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)腦區(qū)空間學(xué)習(xí)記憶功能的研究手段，在評價(jià)空間學(xué)習(xí)記憶功能以及海馬功能的研究中被廣泛認(rèn)可，其中定位航行實(shí)驗(yàn)記錄逃避潛伏期可用于反映獲取空間信息的記憶能力；空間探索實(shí)驗(yàn)中記錄穿越平臺(tái)次數(shù)可用于反映獲取空間信息的記憶存儲(chǔ)能力[3，4]。本研究結(jié)果表明，與 CLP組比較，D組、T組及DT組大鼠逃避潛伏期縮短，穿越平臺(tái)次數(shù)增加，NDS評分降低，提示腹腔注射右美托咪定或淺低溫治療均可減輕膿毒癥相關(guān)性腦病大鼠認(rèn)知功能；與DT組比較，D組及T組大鼠逃避潛伏期延長，穿越平臺(tái)次數(shù)減少，NDS評分升高，提示右美托咪定聯(lián)合淺低溫治療改善膿毒癥相關(guān)性腦病大鼠認(rèn)知功能的效果較單用右美托咪定或淺低溫效果更佳。

海馬區(qū)被認(rèn)為是參與學(xué)習(xí)和記憶形成的關(guān)鍵部位，海馬區(qū)神經(jīng)元損傷是阿爾茲海默癥、癡呆等疾病的特征性表現(xiàn)之一[5，6]。在腦組織中，超氧化物歧化酶（SOD）是重要的抗氧化酶，丙二醛（MDA）是在細(xì)胞膜磷脂的破壞過程中形成的氧化應(yīng)激的產(chǎn)物，兩者活性可反映腦組織氧化應(yīng)激水平，而炎性細(xì)胞因子TNF-α、IL-6及IL-10等水平升高均與認(rèn)知功能障礙有著密切關(guān)系[7]，因此本研究選擇檢測海馬區(qū) SOD、MDA、TNF-α、IL-6 及 IL-10。 研究結(jié)果顯示，與S組比較，其余各組大鼠海馬區(qū)SOD活性降低，MDA活性、TNF-α、IL-6及 IL-10水平升高；與CLP組比較，D組、T組及DT組大鼠海馬區(qū)SOD活性及IL-10水平升高，MDA活性、TNF-α及IL-6水平降低；與DT組比較，D組及T組大鼠海馬區(qū)SOD活性及IL-10水平降低，MDA活性、TNF-α及IL-6水平升高，提示膿毒癥相關(guān)腦病大鼠海馬可產(chǎn)生大量氧化應(yīng)激因子及炎性細(xì)胞因子而致腦損傷，單純給予右美托咪定或淺低溫治療后可減輕海馬區(qū)氧化應(yīng)激水平及降低炎性反應(yīng)，而同時(shí)給予右美托咪定聯(lián)合淺低溫治療后效果更佳。

右美托咪定是α2腎上腺受體激動(dòng)劑，具有劑量依賴性的鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛及催眠作用，同時(shí)還有抗交感、抑制應(yīng)激反應(yīng)、穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué)以及減少麻醉劑用量的作用，且無呼吸抑制，研究顯示，右美托咪定可減輕炎性反應(yīng)并且具有神經(jīng)保護(hù)作用，從而改善術(shù)后認(rèn)知功能障礙[8]。本研究結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并參照文獻(xiàn)[9]選擇腹腔注射右美托咪定100μg/kg，研究結(jié)果顯示，右美托咪定可通過減輕膿毒癥相關(guān)性腦病大鼠海馬區(qū)氧化應(yīng)激水平及降低炎性反應(yīng)，從而減輕認(rèn)知障礙。其降低炎性反應(yīng)機(jī)制主要包括：其可能機(jī)制為：⑴右美托咪啶可抑制環(huán)氧合酶-2、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、TNF-a及IL-6等的表達(dá)[10]；⑵右美托咪啶可抑制凋亡蛋白半胱氨酸蛋白酶-3的表達(dá)，從而降低TNF-a及IL-6的濃度[11]。

本研究參照文獻(xiàn)[3]介紹的方式實(shí)施淺低溫治療，研究結(jié)果顯示淺低溫治療也可減輕膿毒癥相關(guān)性腦病大鼠海馬區(qū)氧化應(yīng)激水平及降低炎性反應(yīng)，從而減輕認(rèn)知障礙，其機(jī)制可能是低溫可降低腦氧代謝，降低組織氧耗，保護(hù)血腦屏障，減少炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生，調(diào)節(jié)機(jī)體炎性反應(yīng)，調(diào)節(jié)興奮毒性神經(jīng)遞質(zhì)過度釋放，抑制鈣超載，減少神經(jīng)元凋亡，進(jìn)而改善認(rèn)知障礙[12，13]。