论文摘要
背景与目的外伤性蛛网膜下腔出血（traumatic subarachnoid haemorrhage，TSAH）案例中，许多是酗酒后头颈部遭受轻微暴力引发。综合本教研室以往研究和相关文献报道，饮酒后促发TSAH的酒精毒理学作用主要为三大方面：其一，导致脑血管扩张，使之对颅脑部受力更敏感，而易于破裂出血；其二，抑制凝血和血管收缩，血管破裂后不能有效地发挥止血机制；其三，影响共济协调和中枢神经系统的反应性，使颈部肌肉松驰，躲避或抵抗暴力能力差，颈部易过度旋转和伸展，易发生椎动脉和基底动脉等颅内血管损伤，且饮酒者处于更容易激惹而卷入争斗的精神状态，被认为是酗酒后TSAH重要的引发因素。本研究旨在建立大鼠灌酒后TSAH模型基础上，观察脑组织脑红蛋白（Ngb）、缺氧诱导因子1α（Hif-1α）表达及Na+，K+-ATPase活性的变化，从脑神经元氧和能量代谢及钠泵功能方面，探讨酗酒对脑组织形态、代谢和功能的影响，及其与TSAH发生和死亡机理之间的相关机制，以期为此类案件的法医学鉴定和临床防治提供科学理论依据。材料与方法雄性SD大鼠，体重250～350g，随机原则分为急性灌酒组、急性灌酒打击组、急性灌酒死亡组、慢性灌酒组、慢性灌酒打击组，急性灌酒又分为0.5h、2h、4h、6h、12h组，每组7只。急性组一次性灌酒15ml／Kg，急性灌酒死亡组另予腹腔补充给酒，慢性组连续灌酒1个月，前2周予8ml／kg╱次，后2周12ml／kg╱次，每天两次间隔8h。对照组灌纯净水。打击组灌胃后2h，予脑震荡性损伤打击。急性灌酒后不同时间、其它组灌胃或打击后2h断头采血，取脑组织。急慢性灌酒及对照各另取一组检测Na+，K+-ATPase活性。观察灌酒大鼠生命体征，检测血酒精浓度，HE及免疫组化染色观察脑组织形态学及Ngb、Hif-1α表达变化，实验数据用SPSS13.0统计软件进行分析处理。结果1行为学和血酒精浓度变化灌酒后0.5小时血酒精浓度为134.7±4.5mg／dl，至2h达峰值188.8±5.8mg╱dl，之后逐渐降低，12h后降至1.7±0.5mg╱dl。灌酒大鼠短时间内兴奋性较强、不停走动，步态不稳，约0.5h后逐渐出现侧卧、翻正反射消失，昏睡、呼吸缓慢、血压降低等急性酒精中毒临床表现。死亡组补充给酒后很快肢体瘫软，反应明显减少，呼吸节律明显变慢，呈间歇性深大呼吸，约4h后呼吸逐渐减弱至消失，心跳随后停止。慢性灌酒大鼠毛发粗糙暗淡、精神萎靡，进食量减少，体重增长缓慢。2 TSAH、SAH发生率及死亡率急性组TSAH发生率28.6％，无死亡及自发性SAH。慢性组TSAH发生率82.4％，死亡率为58.8％；自发性SAH发生率5.9％，无死亡。对照组未发现TSAH。3 HE染色观察急性灌酒大鼠脑组织未见明显病变，TSAH大鼠脑薄层斑片状蛛网膜下腔出血，多见于脑干腹侧。急性灌酒死亡大鼠神经元及胶质细胞中至重度水变性，细胞周隙扩大。慢性灌酒大鼠脑组织表现为不同程度淤血，TSAH大鼠大片较厚层蛛网膜下腔出血，神经元及胶质细胞中重度水变性，胞核轻度固缩，多见嗜神经现象，神经元数量较正常组明显减少（P＜0.01），胶质细胞增生。4 Ngb、Hif-1α表达观察对照组大鼠脑神经元内Ngb较强表达，散在少量细胞Hif-1α轻度表达。急性各组Ngb阳性细胞数与对照组无差异，IOD值高于对照组（P＜0.01），Hif-1α阳性细胞数与IOD值均高于对照组（P＜0.01）。急性灌酒后Ngb表达增强，2～4h明显高，6h达最高，12h时仍维持较高水平；Hif-1α表达迅速增多增强，并维持较高水平至6h，12h时明显回落，但仍高于对照（P＜0.01）。急性灌酒死亡组Ngb IOD值与急性2～4h组无统计差异，Hif-1α表达增多增强（P＜0.05）。慢性灌酒组额叶、海马、脑干区Ngb阳性细胞数低于对照组（P＜0.01），小脑区无差异，IOD值均较对照组高（P＜0.01），较急性组低（P＜0.05）；Hif-1α阳性细胞数与IOD值均高于对照组（P＜0.01）。5 Na+，K+-ATPase活性检测：正常大鼠额叶、海马、小脑、脑干组织中Na+，K+-ATPase活性较高，急性灌酒组上述各区Na+K+-ATPase活性在0.5h有下降趋势，2～4h较正常明显降低（P＜0.01），6h时开始恢复，12h后恢复正常。急性灌酒致死组各区Na+，K+-ATPase活性较正常和急性灌酒后2～4h组显著降低（P＜0.001）。慢性灌酒组各区Na+，K+-ATPase活性较急性灌酒2h组高，较对照组低（P＜0.05）。结论1建立了稳定的大鼠急慢性灌酒后TSAH模型，证实酗酒与头颈部轻微暴力协同作用促发TSAH及其死亡密切相关。提示酗酒后TSAH死亡案件在法医学鉴定分析时，需充分考虑饮酒因素，轻微外力作用应属于偶然条件致命伤，酗酒及其急慢性毒理作用属于辅助死因。2证实了酒精及其代谢产物可影响脑组织神经元Ngb氧摄取、运输、利用的功能，使氧、能量代谢及钠泵功能障碍，可能参与酗酒后共济失调，以及醉酒精神状态等CNS功能异常的机制，进而参与酗酒后促发TSAH。慢性灌酒组脑缺氧程度较急性组轻，可能与Hif-1α的诱导作用改善缺氧组织的氧供，Na+，K+-ATPase活性代偿性增强有关。慢性灌酒组长期氧供和能量代谢障碍，钠泵功能失常，导致神经细胞损伤，提示其可能参与人类长期酗酒者的脑萎缩，及易发生严重脑外伤和预后差的内在机制。3证实了急慢性灌酒后大鼠脑组织存在缺氧状态，特别是急性灌酒中毒死亡组Na+，K+-ATPase活性降低最明显，提示脑神经元氧和能量代谢、离子泵功能严重障碍，细胞能量衰竭，可能是酒精中毒死亡的重要机制之一，尚未见同类研究报道。