兔頸動脈狹窄模型血流動力學變化與腦組織損傷的關系

楊 軼 薛朝霞

1.山西醫科大學研究生院，山西太原 030009；2.山西醫科大學第一附屬醫院，山西太原 030001

兔頸動脈狹窄模型血流動力學變化與腦組織損傷的關系

楊 軼1薛朝霞2

1.山西醫科大學研究生院，山西太原 030009；2.山西醫科大學第一附屬醫院，山西太原 030001

目的 觀察家兔雙側重度頸動脈狹窄模型不同方法干預下血流動力學變化與腦組織損傷的關系，為臨床此類病人圍術期管理提供實驗依據。 方法 20只家兔隨機分為對照組（K組），放血降壓組（H組），麻醉藥降壓組（F組）。K組（4只）制備雙側頸動脈狹窄模型后不做任何處理，H組 （8只）制備模型后用放血的方法使動物血壓下降術前血壓的20%，維持10min后恢復至術前水平，F組（8只）制備模型后使用麻醉藥（異丙酚）使動物血壓下降術前血壓的20%，維持10min后恢復至術前水平。72h后處死動物取動物腦組織，用免疫組化的方法測量NSE、S-100β的表達。 結果H組和F組組間比較H組評分增高且差異有統計學意義（P＜0.05）。較與K組比，H、F組腦組織NSE、S-100β的表達增強且差異有統計學意義（P＜0.05）。H組與F組比較，H組NSE、S-100β的表達增強且差異有統計學意義（P＜0.05）。 結論 術中血壓下降20%對倆組動物均可產生腦組織損傷，且H組損傷程度重于F組。

頸動脈狹窄；降壓； NSE、S-100β

隨著社會老齡化的到來以及外科技術和麻醉管理水平的進步，使更多的老年患者可以接受手術治療。由于50歲以后血管壁生理性硬化漸趨明顯，管壁彈性減退，而且許多老年人伴有血管壁脂質沉積使老年人發生心血管意外的機會明顯增加。臨床手術麻醉時，由于應用全麻藥、出血等原因使心排血量下降，動脈壓降低，可能引起老年患者腦組織發生缺血、缺氧損傷。其中完全性損傷可導致腦部出現明顯梗死，神經功能長期不能恢復，常伴有認知功能障礙。如果老年頸動脈狹窄患者在手術麻醉時，發生腦缺血，進一步引起腦組織損傷，從而導致術后認知功能障礙（POCD）的發病率日益增高[1]。基于以上分析，本實驗利用結扎法制備家兔雙側頸動脈重度狹窄模型，以超聲檢測其血流動力學改變，有創血壓換能器套件監測血壓，利用免疫組化的方法檢測腦組織損傷的特異性指標NSE、S-100β蛋白表達的變化，通過與空白組的對照由此來探討腦部血流動力學變化與腦組織損傷情況的相關性，判斷腦損傷的程度與不同因素影響下的血流動力學改變之間的關系。

1 對象與方法

1.1 對象

成年雄性家兔20只，體重3.5～4.0kg（由山西醫科大學實驗動物中心提供）。

1.2 方法

1.2.1 動物分組 20只家兔隨機分為三組，空白對照組（K組），放血降壓組（F組），麻醉藥降壓組（H組），K組（4只）制備雙側頸動脈狹窄模型后不做任何處理，H組（8只）制備模型后用放血的方法將動物血壓降低術前的20%，維持10min后恢復至術前水平，F組（8只）制備模型后使用麻醉藥（異丙酚）將動物血壓降低術前的20%，維持10min后恢復至術前水平。

1.2.2 制備動物模型 造模前的2d，家兔用2%戊巴比妥鈉30mg/kg麻醉，仰臥固定，剪除頸部正中毛，用超聲探頭沿血管走行輕放于氣管旁，環狀軟骨下1cm處即可檢測到頸動脈，深度約為0.5cm。測量血管內徑，結果取平均值（=1.74±0.09）。造模時，使用2%戊巴比妥鈉30mg/kg麻醉，采取頸正中切口，小心分離暴露頸總動脈，在環狀軟骨下1cm用縫線與不同管徑塑料管結扎兩道，抽出塑料管，調整縫線間的距離至2mm，形成狹窄處內徑等于相應塑料管的外徑。根據這種方法，與外徑為0.45mm的塑料管結扎，理論上可形成內徑為0.45的重度度狹窄。術后超聲檢查，若125cm/s ＜PSV ＜230cm/s、40cm/s ＜EDV ＜100cm/s、210 ＜PSVICA/PSVCCA＜410則說明造模成功。為減少誤差，所有模型由同一個人制作。

1.2.3 標本采集及指標測定 NSE和S-100β蛋白測定：①術后72h，開顱取腦組織，于4%多聚甲醛中固定24h，常規脫水，二甲苯透明，石蠟包埋。于腦膜中動脈區行連續切片，裱與載玻片上備用。②免疫組織化學染色 采用SP法檢測NSE和S-100β蛋白的表達.常規切片脫蠟至水，3%H2O2室溫10min以滅活內源性酶，蒸餾水沖洗3次。0.01mol/L枸櫞酸緩沖液中微波抗原修復1.5min，自然冷卻至室溫。滴加封閉液，置于室溫20min，滴加鼠抗NSE(1：200)或鼠抗 S-100β（1：200），4℃過夜。0.01M PBS 洗 6min×3次，滴加聚合HRP標記抗小鼠IgG，37℃孵育30min，PBS沖洗，8min×3次。DAB顯色，鏡下控制反應時間，蒸餾水洗滌。蘇木素輕度復染，脫水，透明，封片，觀察。光鏡下觀察染色結果，棕黃色為陽性結果。利用圖像處理軟件測定平均灰度值，數值越小顯示損傷越嚴重。

1.3 統計學處理

所有實驗數據用SPSS 13.0統計學軟件進行分析，符合正態分布的定量資判以均數士標準差（±s)表示，采用單因素方差分析，組間比較法采用Bonferroni法。檢驗水準取α=0.05，P＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

較與K組比，H，F組腦組織NSE、S-100β的表達增強且差異有統計學意義（P＜0.05）。H組與 F組比較，H組 NSE、S-100β 的表達增強且差異有統計學意義（P＜0.05），見表 1～2。

表1 腦組織NSE平均灰度比較（±s)

表1 腦組織NSE平均灰度比較（±s)

注：與空白組相比較，藥物組與放血組平均灰度均降低（P＜0.05)，與藥物組相比，放血組平均灰度降低（P＜0.05)

對照組 藥物降壓組 放血降壓組平均灰度 162.26±13.48 122.35±11.44 111.93±14.35

表2 腦組織S-100β平均灰度比較（±s)

表2 腦組織S-100β平均灰度比較（±s)

注：與空白組相比較，藥物組與放血組平均灰度均降低（P＜0.05)，與藥物組相比，放血組平均灰度降低（P＜0.05)

對照組 藥物降壓組 放血降壓組平均灰度 154.87±11.46 122.57±9.23 113.56±10.17

3 討論

目前國內外對頸動脈疾病對術后腦組織功能損傷的影響已引起廣泛關注，其中頸動脈狹窄與術后腦組織損傷引起的認知功能障礙之間的關系國內外學者都曾報道過.國外有研究報道稱對非心臟手術且年齡大于60歲的1218位患者進行評分，發現術后1周內POCD發生率達25.8%[2]。國內倪東妹等[3]報道，老年人全身麻醉術后POCD的發病率為40.5%。所以判斷腦損傷的程度與不同因素影響下的血流動力學改變之間的關系有重要的意義。

異丙酚是一種靜脈麻醉藥，其除了麻醉作用外，還有較強的抗氧化作用[4]，抑制EAA的毒性作用，減少缺血組織的氧耗量[5]。異丙酚減少腦組織損傷的機理，多半與其降低顱內壓[6]，從而減輕腦水腫及其繼發性損害，還有擴張血管、降低氧耗，有利缺血腦組織保持氧供需平衡有關。從這里我們可以看出，異丙酚具有明確的腦保護作用，術中運用異丙酚使血壓下降術前的20%所產生的傷害低于放血所致。

NSE(特異性烯醇化酶),特異性存在于神經元和神經內分泌細胞胞漿中,膠質細胞生理狀態下不存在NSE,有文獻報道，腦組織和腦脊液中NSE水平的升高與神經元損傷程度呈正相關[7]。實驗及臨床實驗均顯示神經元特異性烯醇化酶即使在輕微腦損傷時也是敏感及可靠指標，并且同損傷的嚴重程度有很好的相關性。這也是本是實驗測量腦組織NSE表達變化作為研究指標之一的原因。

S-100β屬神經組織相關蛋白，主要存在于CNS的星形膠質細胞和少突膠質細胞以及PNS的雪旺細胞胞漿中。作為神經膠質的標記蛋白,S-100β標志星形細胞反應狀況,常用來指示腦損傷程度有人認為血清S-100β水平升高可能提示存在彌漫性腦損傷。有報道短暫性腦缺血和小面積腦梗死CSF中S-100β無明顯升高,而Missler[8]等檢查臨床缺血性腦梗塞患者時發現,S-100β均有明顯升高。本實驗中麻醉藥降壓組與放血降壓組中S-100β蛋白的表達均增高，表現為同對照組相比灰度值明顯下降 （P＜0.05）。

本研究應用家兔雙側頸動脈重度狹窄模型證實了，手術前存在頸動脈狹窄時，術中血壓下降術前的20%對腦組織可產生嚴重的不可逆的損害。臨床工作的具體的情況還需進一步研究。其它因素干擾下血流動力學的變化與腦組織損傷的相關性分析還需進一步研究。

從以上分析可以看出,NSE以及s-100β與腦組織損傷密切相關且相對靈敏。本實驗對指導臨床工作以及后續的臨床調查有很大的參考價值。

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[3]倪東妹，時昕，吳新民.老年病人全麻術后認知功能障礙的發病率[J].中華麻醉與鎮痛，2004,6（3）：164-161.

[4]Simpson RKJ，Robertson CS，Goodman JC.脊髓缺血誘導氨基酸的表達[J].神經化學研究，2009，25：635-639.

[5]宋立林，董振明，張翼，等.異丙酚對豚鼠心室乳頭肌電活動和機械收縮的影響[J].中華麻醉學雜志，1996，16：300.

[6]Alkire MT，Haier RJ，Barker ST，et al.正電子發射斷層掃描異丙酚麻醉在人類腦代謝中的研究[J].麻醉學，1995，82：393-403.

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2012-06-17）