高张盐水在局灶性脑缺血再灌注损伤中的作用和机制

论文摘要

第一部分高张盐水对局灶性脑缺血再灌注损伤鼠脑含水量的影响目的1.研究高张盐水对大鼠局灶性缺血再灌注损伤后脑含水量的影响。2.探讨单次负荷量给予7.5%盐水4ml/kg的安全性。方法健康SD雄性大鼠50只随机分为5组,每组10只,分为假手术组（P组）,单纯缺血再灌注组（IR组）,7.5%高张盐水组（HS-A组）,4.2%高张盐水组（HS-B组）以及0.9%生理盐水组（NS组）。大鼠麻醉后分离右颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉,结扎颈外动脉和颈总动脉近端,经颈总动脉向颈内动脉插入栓线,放置到大脑前动脉起始部,阻断大脑中动脉。P组只把栓线插入到颈内动脉5mm,不阻断大脑中动脉的血流。缺血2小时后,经股静脉注射4ml/kg的药物,注射时间5分钟,分别是:HS-A组7.5%盐水,HS-B组4.2%盐水,NS组0.9%盐水,P组和IR组不给任何药物。给完药后,把栓线退出到颈内动脉起始部,恢复大脑中动脉血流。经股动脉抽血检查再灌前,再灌后30min、60min、90min时的pH值、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）,动脉血氧分压（PaO2）,血糖,血球压积（Hct）,动脉血Na+浓度和K+浓度。再灌22小时后,断头取脑,分离出左右大脑半球,用滤纸吸干,分别称湿重,然后放入100℃干燥箱中24小时,再称左右大脑半球干重,脑的含水量以百分比表示,含水量=（1-干重/湿重）×100%。结果再灌30分钟时,HS-A组、HS-B组pH值有轻微下降,但组间同一时间点比较,pH值、动脉血PaCO2、PaO2以及血糖值都没有差别。HS-A组大鼠Na+浓度在输入7.5%盐水后显著升高,一直持续到再灌注后90分钟。HS-B组大鼠Na+浓度在输入4.2%盐水后显著升高,但在再灌注60分钟时则基本恢复正常。HS-A组和HS-B组K+浓度和血球压积在再灌注后30分钟时都显著降低,但在再灌注60分钟时恢复正常。IR组和NS组大鼠缺血侧和健侧脑含水量同假手术组相比都是增加的,缺血侧增加更明显（P＜0.01）。IR组和NS组同侧脑含水量比较没有统计学差异（P＞0.05）;HS-A组和HS-B组缺血侧和健侧脑含水量同IR组和NS组相比都显著减少,并以缺血侧减少更明显（P＜0.01）;HS-A组健侧脑含水量比HS-B组健侧脑含水量显著减少（P＜0.05）,两组缺血侧脑含水量则没有区别（P＞0.05）。结论1.缺血再灌后动脉血pH值有一过性降低。2.高张盐水使血液中Na+明显升高。3.高张盐水使血液中K+浓度和血球压积一过性降低。4.高张盐水减少缺血侧和健侧脑含水量,浓度越高,效果越明显。第二部分高张盐水对局灶性脑缺血再灌炎症介质释放的影响目的观察高张盐水对局灶性缺血再灌注损伤后脑组织肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1β含量,脑组织超微结构改变以及大鼠神经功能恢复的影响。方法SD雄性大鼠麻醉后沿右颈总动脉和颈内动脉插入栓线到大脑前动脉起始部,阻断大脑中动脉血流2小时,假手术组（P组,n=10）栓线仅插入颈内动脉5mm,然后经右股静脉给予7.5%盐水（HS-A组,n=10）,4.2%盐水（HS-B组,n=10）,或生理盐水（NS组,n=10）4ml/kg,或不给任何药物（IR组,n=10）,5分钟内给完。给完药后栓线退到颈内动脉起始部,恢复大脑中动脉血流。22小时后,对各组大鼠进行神经功能评分,然后断头取脑,测缺血侧脑组织肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）和白细胞介素-1β（interleukin-1β,IL-1β）含量,同时缺血侧脑组织送病理检查,电镜下观察神经细胞超微结构变化。结果同IR组比较,HS-A组和HS-B组神经功能评分分别下降31%和22%,有显著差异;NS组大鼠神经功能没有改善。脑缺血再灌注损伤后脑组织TNF-α和IL-1β水平显著升高,IR组同P组比较有显著差异（p＜0.05）。应用高张盐水干预后,脑组织TNF-α和IL-1β含量明显降低,但仍较假手术组高,HS-A组和HS-B组与IR组比较都有显著差异。生理盐水不能降低缺血再灌后脑组织TNF-α和IL-1β的含量。电镜示脑缺血再灌后脑组织超微结构遭到破坏,高张盐水处理后大鼠脑组织超微结构破坏明显减轻,生理盐水处理后脑组织超微结构没有改善。结论高张盐水减轻脑缺血再灌后炎症介质的释放,减轻脑组织超微结构损伤,促进大鼠缺血再灌后神经功能恢复。第三部分高张盐水对局灶性脑缺血再灌注损伤神经元凋亡的影响和机制目的观察高张盐水对局灶性脑缺血再灌后神经元凋亡数量,神经细胞bcl-2和bax蛋白表达以及脑细胞内游离钙含量的影响,探讨高张盐水脑保护的机制。方法采用线栓法建立大鼠大脑中动脉缺血模型,假手术组大鼠（P组,n=15）栓线只插入颈内动脉5mm。缺血2小时后,静脉给予7.5%高张盐水（NS-A组,n=15）,4.2%（NS-B组,n=15）或生理盐水（NS组,n=15）4ml/kg,5分钟内给完,或不给任何药物（IR组,n=15）。给药后拔出线栓到颈内动脉起始部,恢复大脑中动脉血流。再灌22小时后,各组取5只大鼠,断头取脑,用流式细胞仪测缺血侧海马组织细胞内游离钙含量。另10只大鼠开胸经主动脉灌注生理盐水和多聚甲醛,酒精梯度脱水,石蜡包埋,行免疫组化检查,用TUNEL法测脑组织凋亡细胞数,免疫组化染色测bcl-2,bax蛋白表达。结果P组凋亡细胞计数很少,IR组和NS组凋亡细胞计数明显上升,与P组相比有显著差异;HS-A组和HS-B组凋亡细胞计数明显下降,与IR组相比有显著差异。HS-A组和HS-B组bcl-2蛋白表达明显多于IR组和NS组,bcl-2与bax的比值也高于IR和NS组,bax蛋白表达则相反。HS-A组bcl-2蛋白表达多于HS-B组,bax蛋白表达则相反。IR组海马神经元细胞内游离钙([Ca2+]i)含量明显高于P组,HS-A组和HS-B组[Ca2+]i比IR组和NS组明显降低。NS组与IR组之间没有统计学差异,HS-A组比HS-B组也显著降低。结论高张盐水能减轻局灶性脑缺血再灌后神经元的凋亡,促进神经细胞bcl-2蛋白表达,抑制bax表达,并减少神经细胞内游离钙离子含量。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一部分 高张盐水对局灶性缺血再灌注损伤鼠脑含水量的影响
• 第一章 前言
• 第二章 材料与方法
• 第三章 结果
• 第四章 讨论
• 第五章 结论和进一步研究方向
• 参考文献
• 第二部分 高张盐水对局灶性脑缺血再灌炎症介质释放的影响
• 第一章 前言
• 第二章 材料与方法
• 第三章 结果
• 第四章 讨论
• 第五章 结论和进一步研究方向
• 参考文献
• 第三部分 高张盐水对局灶性脑缺血再灌注损伤神经元凋亡的影响和机制
• 第一章 前言
• 第二章 材料与方法
• 第三章 结果
• 第四章 讨论
• 第五章 结论与进一步研究方向
• 参考文献
• 综述
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果