兔蛛網(wǎng)膜下腔出血后血糖變化對(duì)腦內(nèi)能量代謝影響的微透析研究*

習(xí)斌 梁愛(ài)軍 孫衛(wèi) 萬(wàn)登峰 鐘鳳英 劉健民 張建中 郭猷殫羅帷

蛛網(wǎng)膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）是一種發(fā)病率極高的臨床常見(jiàn)腦損傷疾病，容易引起血管痙攣，腦組織缺血等，死亡率和殘疾率較高[1-2]，對(duì)SAH及時(shí)診斷阻止發(fā)展有重要意義。目前對(duì)腦血管痙攣檢測(cè)主要通過(guò)血管造影和顱內(nèi)多普勒對(duì)血管直徑、血流速度的檢查診斷，但是，兩者僅僅反應(yīng)血管形態(tài)血流速度不能對(duì)血管痙攣程度有明確診斷。研究發(fā)現(xiàn)，SAH后，腦內(nèi)血糖及能量代謝物質(zhì)會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變，其動(dòng)態(tài)變化的檢測(cè)可以作為診斷的金指標(biāo)[3-5]。一般檢測(cè)方法是對(duì)腦脊液或腦勻漿分析，缺乏特異性和動(dòng)態(tài)性。微透析是一種通過(guò)分子交換測(cè)定透析液中能量代謝物質(zhì)含量進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)的技術(shù)，對(duì)SAH有及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)特點(diǎn)。對(duì)于SAH治療，研究發(fā)現(xiàn)胰島素可以減輕血管痙攣，補(bǔ)充血流，促進(jìn)一氧化氮生成，擴(kuò)張血管并且能直接作用于神經(jīng)細(xì)胞避免損傷，降低血糖，維持線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)，保護(hù)腦組織，使腦梗死面積縮小[6-10]。本研究通過(guò)胰島素治療取得了較好的效果，利用微透析對(duì)SAH后細(xì)胞外液血糖、能量代謝物質(zhì)的檢測(cè)對(duì)SAH發(fā)生有較好相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取2019年8月同樣飼養(yǎng)條件下飼養(yǎng)的健康家兔32只，為期3個(gè)月，雌雄不限，體重2.3～3.4 kg。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①未懷孕；②皮毛干凈發(fā)亮；③精神狀態(tài)良好、活動(dòng)正常；④眼睛有神、有活力；⑤有《動(dòng)物生產(chǎn)許可證》《動(dòng)物合格證》。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①精神狀態(tài)不佳；②有其他疾病。正常組家兔雌性9只，雄性7只，體重分別 為2.3、2.3、2.5、2.7、3.1、3.1、3.2、3.5、2.3、2.8、3.1、2.4、3.1、2.6、2.5、3.0 kg；模型組家兔雌性8只，雄性8只，體重分別為2.2、2.3、2.6、2.8、2.8、3.3、3.4、3.5、2.7、2.6、3.0、3.1、2.9、2.4、2.8、3.1 kg。各家兔間一般資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 建立動(dòng)物模型 （1）麻醉，將16只模型組家兔用手按壓固定，耳緣靜脈注射20%烏拉坦溶液（生產(chǎn)廠(chǎng)家：山東齊魯興華制藥有限公司；批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H37 022259；規(guī)格：500 g），劑量：1.5 mL/kg，采用先快后慢的注射方法，并時(shí)刻觀(guān)察家兔眼角膜反射，肌肉張力，疼痛反射等情況，當(dāng)家兔眼角膜反射減弱或消失、肌肉張力降低或沒(méi)有肌肉張力、疼痛反射消失等則判斷為家兔麻醉到位。（2）將麻醉好的家兔固定在特定的立體定位儀上，取俯臥位，頭部處于低位30°左右，針刺入枕大孔下行至枕大池，抽除腦脊液1～2 mL，再取耳緣靜脈血液，注入枕大池，使兔頭部位于低位20～30 min。結(jié)束后，用α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑加明膠海綿置于出血口處止血，并做好消毒事項(xiàng)，以防止感染。48 h后按照上述同樣的方法進(jìn)行第二次自身血液注入。（3）正常組與模型組用同樣的手術(shù)處理方法進(jìn)行處理，只是將血液換成注入等量無(wú)菌的生理鹽水。

1.2.2 動(dòng)物處理 （1）對(duì)模型組家兔在建模后第1、4、7天分別進(jìn)行血管造影檢測(cè)（DSA），顱內(nèi)多普勒（TCD）檢查，兩組家兔在建模前，建模結(jié)束后第1、4、7天分別進(jìn)行微透析檢查。（2）以上操作結(jié)束后立即給予模型組胰島素（生產(chǎn)廠(chǎng)家：馬鞍山豐原制藥有限公司，批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H34023749，規(guī)格：55 mIU/支）注射，用兩手按住家兔使模型組家兔處于靜止?fàn)顟B(tài)或?qū)⒓彝梅湃胪猛矈A中露出頭部，耳緣靜脈注射胰島素，按照20 IU/kg量進(jìn)行注射，正常組用同樣的方法注射等量生理鹽水，兩組均連續(xù)治療3 d，然后用微透析法對(duì)兩組家兔腦內(nèi)細(xì)胞外液中血糖，能量代謝物質(zhì)測(cè)定。

1.3 觀(guān)察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （1）DSA檢測(cè)：家兔取仰臥位固定在兔用手術(shù)臺(tái)上，消毒，腹股溝局部麻醉，穿刺針進(jìn)入股動(dòng)脈，通過(guò)導(dǎo)絲導(dǎo)管交換，上行至頸動(dòng)脈，注射造影劑，觀(guān)察血管直徑（DSA測(cè)得動(dòng)脈上中下三段直徑的平均值）[11-12]。（2）TCD測(cè)血流速度。（3）微透析：枕葉腦皮質(zhì)處植入微透析管，微泵灌注人工腦脊液，1 h達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后，取細(xì)胞外液（ECF）樣本，低溫保存，酶法測(cè)定血糖、乳酸及丙酮酸含量。（4）注射胰島素后微透析法測(cè)血糖、乳酸及丙酮酸含量。（5）血管痙攣程度=（建模前血管直徑-建模后血管直徑）/建模前血管直徑×100%，＜10%為正常，10%～19%為輕度痙攣，20%～29%為中度痙攣，＞30%為重度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 21.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；用R語(yǔ)言進(jìn)行相關(guān)性分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 模型組血管痙攣程度與各指標(biāo)相關(guān)性 輕、中度血管痙攣與血流速度呈現(xiàn)正相關(guān)（r=0.753，P＜0.05），與血管直徑呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)（r=-0.692，P＜0.05）；重度痙攣與血管直徑、血流速度相關(guān)性差（r=0.02，P＞0.05）；血管痙攣發(fā)生程度與血糖值、乳酸含量均呈有明顯正相關(guān)性（r=0.892，P＜0.05），與丙酮酸值有高度負(fù)相關(guān)性（r=-0.915，P＜0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 兩組建模前后微透析檢測(cè)指標(biāo)比較 模型組建模前血糖、乳酸、丙酮酸與正常組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；注血后第1天開(kāi)始葡萄糖、乳酸較治療前開(kāi)始明顯增多，丙酮酸顯著減少，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；注血后第1、4、7天血糖、乳酸、丙酮酸含量與注血前比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 兩組處理前后胰島素對(duì)血糖、乳酸及丙酮酸變化的影響 處理前，模型組血糖、乳酸含量顯著高于正常組，丙酮酸顯著低于正常組（P＜0.05）；處理后，模型組與注射胰島素前比，血糖、乳酸含量明顯下降，丙酮酸含量升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），處理后，模型組與正常組的血糖、乳酸、丙酮酸比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表3。

表1 模型組血管痙攣程度與各指標(biāo)相關(guān)性（±s）

表1 模型組血管痙攣程度與各指標(biāo)相關(guān)性（±s）

表2 兩組建模前后微透析檢測(cè)指標(biāo)比較（±s）

表2 兩組建模前后微透析檢測(cè)指標(biāo)比較（±s）

*與模型組注血前比較，P＜0.05。

表3 兩組處理前后胰島素對(duì)血糖、乳酸及丙酮酸變化的影響（±s）

表3 兩組處理前后胰島素對(duì)血糖、乳酸及丙酮酸變化的影響（±s）

*與處理前比較，P＜0.05。

3 討論

SAH屬于一種應(yīng)激狀態(tài)，流入下腔的血液及血細(xì)胞會(huì)誘發(fā)過(guò)氧化，加重腦損傷，并且刺激谷氨酸正性神經(jīng)遞質(zhì)釋放，加強(qiáng)星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元的乳酸穿梭[13-15]。產(chǎn)生大量乳酸，腦血流減少會(huì)使腦葡萄糖攝入減少，并且缺氧狀態(tài)下葡萄糖無(wú)氧酵解的比例增加，產(chǎn)生大量乳酸堆積，血中葡萄糖濃度升高。缺血缺氧、過(guò)氧化等病理變化還會(huì)引起多種并發(fā)癥，腦水腫、腦組織壞死等，誘發(fā)嚴(yán)重的殘疾或死亡[16-18]，對(duì)于其早期診斷治療預(yù)防惡化應(yīng)當(dāng)引起極大重視，目前主要通過(guò)血管造影、顱內(nèi)多普勒檢測(cè)，但兩者都是對(duì)血管形態(tài)檢查不能對(duì)腦損傷做出準(zhǔn)確判斷，對(duì)于腦內(nèi)能量代謝物質(zhì)監(jiān)測(cè)是很好判斷SAH的指標(biāo)，但一般方法為取腦勻漿或腦脊液，損傷大并且不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。本研究結(jié)果也顯示DSA，TCD檢查重度痙攣血管直徑及血流速度與血管痙攣程度沒(méi)有較好的相關(guān)性（r=0.02，P＞0.05），只能判斷有無(wú)腦內(nèi)損傷但不能對(duì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

微透析技術(shù)是一種可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腦內(nèi)細(xì)胞外液血糖及能量代謝物質(zhì)含量變化的技術(shù)，通過(guò)透析液中微小分子與腦脊液中小分子交換[19-20]，從而對(duì)交換的腦脊液中成分測(cè)定。有創(chuàng)傷小，靈敏度高，準(zhǔn)確性大，可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。本研究結(jié)果表明，微透析檢測(cè)血糖、乳酸及丙酮酸含量可很好地反應(yīng)SAH的發(fā)展情況，具有相關(guān)性（r=0.892，-0.915；P＜0.05）。相關(guān)研究表明胰島素治療可以很好地降低腦內(nèi)壓，減少腦積液，舒張血管，增加血流，降低腦內(nèi)血糖，保護(hù)能量代謝，減少損傷，本研究結(jié)果顯示，胰島素注射可以很好地降低模型組血糖，減少乳酸堆積，恢復(fù)丙酮酸正常含量，具有非常好的治療效果（P＜0.05）。

綜上所述，微透析技術(shù)能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)SAH后腦內(nèi)血糖，乳酸及丙酮酸等能量代謝物質(zhì)的變化，與腦血管痙攣發(fā)生及進(jìn)展程度有很好的相關(guān)性，對(duì)及時(shí)診斷腦損傷有重要意義。胰島素可以很好地降低血糖水平，減少乳酸堆積，恢復(fù)丙酮酸水平，對(duì)蛛網(wǎng)膜下腔出血治療有較好的效果，值得在臨床推廣應(yīng)用。