右美托咪定预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤脑水肿程度的影响

发布时间：2019-09-30

　　【摘要】目的：通过大鼠的改良二血管阻断加低血压法[1]制作的大鼠全脑缺血再灌注模型，探究盐酸右美托咪定(dexmedetomidine，Dex)预处理对大鼠全脑缺血再灌注损伤脑水肿程度的影响。方法：将18只健康雄性SD大鼠随机分为3组，每组6只：假手术组(Sham组)、生理盐水对照组(Ns组)、Dex预处理组(Dex组)。建立大鼠改良型全脑缺血模型，TTC染色证明模型建立成功，缺血前30min给予大鼠腹腔注射Dex50μg/kg预处理，其余组腹腔注射与Dex等量的生理盐水。全脑缺血再灌注后立即断头取脑，测定脑组织含水量[2]。结果Dex组脑组织含水量显著下降(P<0.05)。结论通过改良二血管阻断加低血压法建立大鼠全脑缺血再灌注损伤模型，缺血前Dex预处理可以减轻大鼠脑水肿程度。

　　【关键词】右美托咪定;大鼠;脑缺血再灌注损伤;脑水肿

　　0引言

　　盐酸右美托咪定(dexmedetomidine，Dex)是具有高效选择性的α2-肾上腺素能受体激动药，有的研究认为右美托咪定通过降低儿茶酚胺水平、减少兴奋性神经递质的释放及调节进行的细胞凋亡，对脑组织缺血损伤有一定保护作用，但确切的作用机制尚不明确。我国食品药品管理局在2009年批准了盐酸右美托咪定可以用于诱导全身麻醉和镇静镇痛机械通气。

　　人体大脑是对缺血缺氧最敏感的器官，脑卒中引起的大脑缺血缺氧对人类健康造成严重威胁，此时及时有效的再灌注治疗对脑卒中是较好的方法，但脑缺血后的再灌注可以引发的脑组织水肿、氧自由基堆积、兴奋性氨基酸(谷氨酸等)的神经毒性、钙超载以及炎性因子的增多等会使缺血缺氧的脑细胞进一步损伤[5]。

　　本实验是建立成功率较高的改良型二血管阻断加低血压全脑缺血再灌注模型，模拟人体脑缺血再灌注损伤的病理生理过程，同时进行Dex缺血前预处理作为干预措施，通过观察测量Dex对大鼠脑组织含水量的影响，探讨Dex在脑保护中的作用。

　　1资料与方法

　　1.1一般资料

　　清洁级健康雄性SD大鼠18只，体重250±44g，新乡医学院三全学院实验动物中心提供;宠物静脉留置针;电热干燥箱(上海-恒PH-07)、电子天平(上海沪粤明科学仪器有限公司)、分析天平，新乡医学院三全学院机能学实验室提供;盐酸右美托咪定(2ml：200μg)购自江苏恒瑞医药股份有限公司;2,3,5-氯化三苯基四氮唑TTC(货号T8170-1g)、PBS缓冲液，购自上海索莱宝生物科技有限公司。

　　1.2方法

　　动物随机分为3组，每组6只：(1)Sham组：仅接受手术但不进行全脑缺血再灌注，大鼠仰卧位固定于鼠板，手术取颈部正中切口，分离双侧颈总动脉及左侧股动脉;(2)Ns组:模型制备前30min腹腔注射与Dex等量的生理盐水，开始建模，取颈部正中切口，分离双侧颈总动脉并用无创动脉夹夹闭，随后分离左侧股动脉并夹闭股动脉近心端。使用静脉宠物留置针行动脉插管，用兽用棉线固定，将已经充满肝素的血压压力换能器(三通管)与留置针和BL–420F生物机能记录系统连接，将动脉夹取下并通过三通管向大鼠体内注射188IU/kg肝素1ml使大鼠全身肝素化，通过三通管抽取血液使大鼠平均动脉压监测达35～45mmHg，微型无创动脉夹夹闭双侧颈总动脉进入缺血期，此实验控制为20min的缺血时间，然后解除阻断的双侧颈总动脉，回输血液进入再灌注期。为达到明显缺血状态，本实验的再灌注时间为120min。(3)Dex组:模型制备前30min腹腔注射Dex50μg/kg，模型制备方法同生理盐水对照组。

　　1.3再灌注模型TTC染色

　　预实验大鼠快速断头开颅取脑，将大脑沿冠状面用剃须刀片切片，切片后立即放入2%TTC染色溶液中，在避光条件下染色30min。对比实验组和对照组的变化。

　　1.4标本采集

　　Ns组和Dex组大鼠再灌注成功后，Sham组手术结束后，立即断头开颅取脑，用吸水纸吸干脑组织表面水分后称重标记，放入电热干燥箱烘干24小时后取出称重。

　　1.5观察指标

　　(1)预实验脑组织外观病理变化预实验与正常对比观察脑组织有无肿胀，脑沟、皮层颜色及脑组织表面血管，检验模型建造是否成功。(2)TTC染色预实验与正常对比观察2%TTC染色前后颜色变化坏死的脑组织因缺血缺氧不能被TTC染色结果为乳白色，未缺血缺氧正常的脑组织被TTC染成红色。便于观察该模型缺血部位分布。(3)脑组织含水量的变化正式试验的各组进行脑组织含水量测定检测，应用干湿重法测定脑组织含水量，脑含水量(%)=(湿重-干重)/湿重×100%，对比观察Dex对脑组织有何作用。

　　1.6生理指征

　　大鼠进行脑缺血后瞳孔散大，眼睛由红变白，缺血前期呼吸加快变浅，缺血后期呼吸减慢变深;再灌注期间瞳孔由散大转为缩小，眼睛由苍白转为红润，且呼吸加深加快慢慢转为正常平稳呼吸。

　　1.7统计分析

　　应用SPSS22.0统计软件进行实验数据的统计学分析。所有计量资料均进行正态分布检验和方差分析检验，表格整体数据以均值±标准差(x±s)表示，组间的比较采用单因素方差分析(One-wayANOVA)并进行方差齐性检验;两两比较采用LSD法;计数资料比较采用χ2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。

　　2结果

　　2.1模型建造

　　正式实验18只大鼠3只死亡，15只建模成功，成功率为83.3%。

　　2.2预实验脑组织外观的病理变化

　　未缺血再灌注大鼠脑组织未出现肿胀，脑沟脑回清晰皮层颜色较红润;浅表血管丰富、充盈好、鲜红，脑缺血再灌注大鼠脑组织有明显肿胀脑沟脑回表浅，皮层颜色苍白,表面血管塌陷，基本无血流[1]。如图1-2所示。

　　2.3预实验全脑缺血再灌注模型2%TTC染色前后比较

　　成功的脑缺血再灌注模型使脑组织缺血缺氧坏死，坏死的脑组织不能被TTC染色而呈苍白色，且坏死区域大多散在分布于皮质，髓质较少，未缺血缺氧的部分被TTC染成红色。如图3-4所示。

　　2.4三组SD大鼠体重

　　各组SD大鼠的体重比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。2.5三组SD大鼠脑组织含水量

　　相比Sham和Ns预处理组，经Dex预处理的SD大鼠脑组织含水量明显降低，且与Sham和Ns预处理组两组的差异有统计学意义(P<0.05),Sham组与Ns预处理组差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

　　3讨论

　　Dex是一种新型高选择性α2-肾上腺素受体激动剂，2009年在我国上市后，由于它除了具有镇痛、镇静和抗焦虑作用，还具有抗交感、稳定血流动力学和降低麻醉药用量等多方面作用，目前已广泛应用于临床的各个领域[4]，随着社会经济的发展，脑血管疾病的发病率、致死率和致残率升高，逐渐成为临床上致残与致死的主要原因，最为常见的是缺血性脑血管病变。

　　目前的文献报道中大多数以脑的急性缺血再灌注为实验研究基础[6]，所以此次实验采用的是在Smith等[7]提出二血管阻断加低血压法的基础上创新改进的模型。此次实验建立的模型有较多改进和优点：高效建模与再灌注、手术步骤精简、更符合血流动力学改变的要求等特点;大鼠脑梗死的范围也较统一，可较好地模拟临床上休克造成的全脑缺血损伤和循环抑制导致的大脑低灌注状态。对缺血性脑损伤发病机理的探究，抗脑缺血药物的评价疗效有较高的价值[8]。

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　　脑缺血再灌注损伤作为一个复杂的病理过程对脑的影响很大，其中的病理机制有多种因素，其中损伤脑组织最明显的变化是神经元损伤和脑水肿。形成脑水肿和脑缺血再灌注损伤的机制存在很多相同点，因本实验条件有限，所以通过观察测量脑水肿的变化可以良好的评估实验结果。

　　综上所述，盐酸右美托咪定进行全脑缺血前预处理，结果为Dex预处理组与Ns组的脑含水量差异有统计学意义，且Dex预处理组脑含水量平均值明显低于sham组和Ns组，该结果可说明盐酸右美托咪定预处理可以减轻大鼠全脑缺血再灌注损伤脑水肿的程度，对大鼠有一定的脑保护作用，可通过降低脑含水量水平，对脑缺血再灌注损伤起保护作用。