亞血紅素多肽對大鼠腦缺血再灌注損傷的保護作用

趙 玉， 包雪鸚

腦血管疾病是目前嚴重危害人類健康的主要疾病之一，缺血性腦血管疾病(ischemia cerebrovascular disorders，ICD)占到80%以上，已成為威脅人類健康的重大疾病，具有發病率高、致死率高和致殘率高的特點。在ICD的治療中重建血流或增強缺血區的血流供應是缺血腦組織修復損傷的必需條件，但同時帶來的再灌注損傷也是目前最受關注的問題［1］。本研究通過建立大鼠腦缺血-再灌注模型，從氧自由基、NO神經毒性及神經細胞損傷角度探討亞血紅素多肽對腦缺血的保護作用。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 亞血紅素多肽，由吉林大學生命科學學院提供;丹參注射液，批號:0701035，上海中西制藥有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒批號:20080123，丙二醛(MDA)測試盒批號:20080124，一氧化氮(NO)試劑盒批號:20080123，以上均由南京建成生物工程研究所提供;紅四氮唑(TTC)，批號:20071103，中國醫藥集團上海化學試劑公司提供。

1.2 主要儀器 755B紫外可見分光光度計(上海精密科學儀器有限公司)，GF-D200型半自動生化分析儀(山東高密彩虹分析儀器有限公司)。

1.3 實驗動物 雄性Wistar大鼠，體重280～320g，由吉林大學白求恩醫學院實驗動物中心提供。

2 實驗方法

2.1 動物分組及給藥 雄性Wistar大鼠按體重隨機分為6組，即假手術組、模型組、陽性對照藥丹參注射液組(0.36ml/kg)、亞血紅素多肽高劑量組(1mg/kg)、中劑量組(0.3mg/kg)、低劑量組(0.1 mg/kg)。亞血紅素多肽組于缺血前30min舌下靜脈注射不同劑量的藥物(0.1ml/100g)，假手術組、模型組于缺血前30min舌下靜脈注射等體積的生理鹽水。

2.2 制備大鼠腦缺血再灌注損傷模型 大鼠大腦中動脈栓塞(MCAO)局灶性腦缺血模型參照Zea longa［2］等報道的線栓法，加以改進。用10%水合氯醛(350mg/kg)腹腔注射麻醉，仰臥位固定做頸部正中切口，鈍性分離右側頸總動脈(CCA)，向上分離頸內動脈(ICA)和頸外動脈(ECA)，結扎ECA及CCA的近心端，在CCA遠心端上剪一小切口，將準備好的栓線從頸總動脈至頸內動脈緩慢插入大腦中動脈(MCA)，當有輕微阻力時停止，插入深度約18±0.5mm(自頸內外動脈分叉處算起)，用縫線結扎固定魚線，縫合皮膚，完成了大腦中動脈缺血模型的制備。模型成功標準根據Zea-Longa建立的評定神經功能缺損程度5級評分法標準，動物清醒后，造模大鼠符合1～3分中任一項或幾項者，視為造模成功，不符合的棄之不用。假手術組除不插入栓線外其余均同于模型組。于缺血4h后輕輕拔出栓線進行腦缺血再灌注。術中用白熾燈加溫，維持大鼠肛溫約37℃。各組大鼠均在缺血再灌注24h后處死。

2.3 大鼠行為障礙評分 評分標準參考Zea-Longa 5分制評分標準。0分:無神經系統功能缺失癥狀，活動正常;1分:不能完全伸展左側前爪;2分:向左側行走;3分:向左側轉圈或追尾狀;4分:不能自主行走、意識喪失。積分越高，說明大鼠行為障礙越嚴重。

2.4 腦組織勻漿中SOD、MDA及NO含量測定 大鼠麻醉后立即快速斷頭、取腦，在冰面上快速取腦組織，分離并去除嗅球、小腦和低位腦干，保留大腦部分，切去大腦海馬區腦組織0.2g放入預冷4℃的生理鹽水中，用玻璃勻漿器制成10%的腦組織勻漿液，將此勻漿液3500r/min離心15min，取上清液按試劑盒說明操作，進行腦組織中SOD、MDA及NO含量測定。

2.5 大鼠TTC染色及腦梗死面積測定 實驗結束后，大鼠斷頭取腦，間隔2mm連續做4個腦冠狀切片，置于2%磷酸鹽緩沖液中，37℃避光溫浴30min。TTC被線粒體過氧化氫酶還原，可使正常腦組織染色呈紅色，梗死組織呈白色。用圖像分析軟件測量梗死區面積占整個腦組織面積的百分比，評價腦損傷的程度。

2.6 統計學處理 實驗數據的統計學處理均采用t檢驗法進行顯著性檢驗，結果以平均值±標準差±s)表示，以P＜0.05為具有統計學意義。

3 結果

3.1 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠行為障礙評分的影響 大腦中動脈栓塞術后，缺血再灌注模型組大鼠表現出明顯的運動功能障礙，與假手術組比較，模型組大鼠神經功能評分明顯升高(P＜0.001)，說明模型成立。與模型組比較，陽性藥組、亞血紅素多肽高劑量組能明顯改善腦缺血再灌注損傷大鼠的行為障礙(P＜0.001);亞血紅素多肽中、低劑量組均能不同程度改善缺血再灌注損傷大鼠的行為障礙(P ＜0.01，P ＜0.05)，結果(見表1)。

3.2 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠腦組織SOD、MDA、NO含量的影響 與假手術組比較，模型組SOD活性明顯降低，MDA、NO含量明顯升高(P＜0.001)，表明腦缺血再灌注模型成立。與模型組比較，陽性藥組、亞血紅素多肽高、中、低劑量組SOD 活性明顯升高(P ＜0.01，P ＜0.05)，MDA、NO 含量明顯降低(P ＜0.01，P ＜0.05);呈劑量依賴關系，結果(見表2)。

3.3 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠腦梗死面積的影響 模型組的腦缺血面積明顯高于假手術組，表明模型復制成功。與模型組比較，陽性藥組、亞血紅素多肽高、中劑量組可明顯縮小腦梗死面積(P ＜0.01，P ＜0.05)，結果(見表3)。

表1 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠行為障礙評分的影響χ ± s，n=8)

表1 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠行為障礙評分的影響χ ± s，n=8)

與假手術組比較△P＜0.001;與模型組比較*P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 劑量 神經行為學評分假手術組模型組丹參注射液組亞血紅素多肽組－ －0.36ml/kg 1mg/kg 0.3mg/kg 0.1mg/kg 0.13 ±0.352.88 ±0.35△1.75 ±0.46△1.88 ±0.35△2.00 ±0.53＊＊2.13 ±0.64*

表2 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠腦組織勻漿中SOD、MDA、NO含量的影響χ ± s，n=6)

表2 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠腦組織勻漿中SOD、MDA、NO含量的影響χ ± s，n=6)

與假手術組比較△P＜0.001;與模型組比較*P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 劑量(mg/kg) 腦梗死面積(%)

表3 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠腦梗死面積的影響 ± s，n=8)

表3 亞血紅素多肽對腦缺血再灌注損傷大鼠腦梗死面積的影響 ± s，n=8)

與假手術組比較△P ＜0.001;與模型組比較*P ＜0.01，＊＊P ＜0.05

組別 劑量 SOD(U/ml) MDA(nmol/ml) NO(umol/L)假手術組模型組丹參注射液組亞血紅素多肽組－ －0.36ml/kg 1mg/kg 0.3mg/kg 0.1mg/kg 70.81 ±5.2056.76 ±4.06△67.34 ±5.44＊＊66.62 ±4.21＊＊64.51 ±4.25＊＊63.03 ±5.53*8.24 ±1.8817.82 ±2.66△11.85 ±3.50＊＊11.39 ±2.24＊＊11.94 ±3.20＊＊13.52 ±3.48*9.29 ±2.6719.05 ±4.40△10.71 ±3.23＊＊9.52 ±2.95＊＊11.67 ±3.31＊＊12.62 ±3.98*

4 討論

亞血紅素多肽(DhHP-6)是以抗壞血酸過氧化物酶和微酶的結構為依據合成的一種含亞血紅素的六肽衍生物，其作為過氧化物酶模擬物具有過氧化物酶活性及防止超氧離子和自由基的損害的作用。

在腦缺血再灌注損傷過程中產生大量的氧自由基(OFR)，OFR主要通過系列的過氧化物反應造成組織細胞的損傷，其中主要的損害為細胞膜磷脂分子中的不飽和脂肪酸的過氧化產生脂質過氧化物，再經過氧化分解成MDA，最終使磷脂結構發生變化膜受到嚴重破壞［3］。SOD是一種廣泛存在的抗氧化酶，它可清除OFR，其值高低直接反映機體清除氧自由基的能力。MDA是氧自由基攻擊細胞膜的不飽和脂肪酸的終產物，其值的高低間接反映機體細胞受自由基損傷［4，5］。

實驗結果顯示，亞血紅素多肽可增高腦組織及血清中SOD活性，降低MDA含量。說明該藥可增強機體對自由基的清除能力，具有抗脂質過氧化的作用，從而發揮對細胞膜的保護作用，且其作用有明顯的劑量依賴關系。

LDH是細胞內酶，少量漏出即提示細胞膜通透性增高，漏出的多少反映細胞膜的受損程度。實驗結果顯示，亞血紅素多肽能降低血清中LDH的活性，說明亞血紅素多肽可減輕細胞膜的損傷程度，降低細胞膜的通透性，具有膜穩定性。

由于氧自由基產生，興奮性氨基酸釋放，Ca2+超載等綜合因素導致缺血性腦細胞損傷，大鼠出現不同程度的運動障礙甚至死亡［6，7］。實驗結果顯示亞血紅素多肽能降低大鼠的行為指標評分，減少梗死面積。說明亞血紅素多肽可減輕腦缺血所造成的行為障礙，減少腦細胞損傷，延長動物的存活時間。

通過上述實驗說明，亞血紅素多肽具有抗自由基損傷、保護細胞膜、減輕酸中毒、減輕腦缺血所造成的行為障礙、延長動物的生存時間，具有腦保護的作用。

［1］ 馬麗炎，王春蘭，張 琪.三七皂甙對腦組織血液供應和能量代謝的影響［J］.中國藥理學通報，1998，14(1):27.

［2］ Longa EZ，Weinstein PR，Carlson S.Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats［J］.Stroke，1989，20(1):84 －91.

［3］ 鄭彩酶.腦缺氧與缺血性腦血管病神經元損傷的研究進展［J］.國外醫學腦血管疾病分冊，1993，1(1):6－9.

［4］ 李寶民，張 紀，殷國升.腦缺血再灌注自由基腦損害的影響和自由基清除作用［J］.中華神經外科雜志，1990，69(3):2 －6.

［5］ Pisani A，Calabresi P，Bernardi G.Hypoxia in striatal and cortical neurons:membrane potential and CA measurements［J］.Neuroreport，1997，24(8):1143.

［6］ 邢 虹，何其華，袁藍蘭，等.局灶性腦缺血再灌注損傷時神經細胞內CA時空動態變化［J］.中國組織化學與細胞化學雜志，1999，8:50 －56.

［7］ Lee YM，Hsiao G，Chen HR，et al.Myocardial ischemia/reperfusion injury via neutrphil inhibition in rats［J］.Eur JPhharmacol，2001，422(1):159－167.