右美托咪定預處理對實驗性蛛網膜下腔出血大鼠的腦保護作用及機制

楊彬

(天津市第五中心醫院神經外科，天津 300450)

蛛網膜下腔出血發病較急，一旦發病會對患者的腦部造成嚴重損傷，具有較高的致死率和致殘率〔1，2〕。雖然醫學治療技術的進步使死亡率大大下降，但已經造成腦損傷的患者日后生活質量大大下降〔3〕。研究表明，蛛網膜下腔出血導致早期腦損傷的主要原因包括顱內壓升高、腦血流量降低、腦灌注壓下降、全腦缺血、有氧呼吸的抑制、血腦屏障破壞、腦水腫及神經元的死亡等。有關數據表明〔4，5〕，約50%患者在治療后生活仍然不能自理。因此，盡量減少蛛網膜下腔出血早期患者的腦損傷對于患者的日后康復具有重要意義。阿托伐他汀和丙戊酸是臨床上常用的腦保護藥物，丙戊酸主要通過減輕腦組織水腫、血腦屏障破壞的途徑來減輕腦損傷；而阿托伐他汀主要通過抑制神經元凋亡對腦損傷進行保護，藥物的作用機制不同，對不同的損傷保護效果也不同。右美托咪定是臨床常用的鎮靜藥物〔6〕，本研究擬分析右美托咪定預處理對實驗性蛛網膜下腔出血大鼠的腦保護作用。

1 資料與方法

1.1實驗動物 選取50只健康SD雄性大鼠，7～10周齡，體重180～250 g，由天津動物實驗中心提供，經實驗動物倫理委員會批準。按照隨機數表法分為假手術組(10只)、蛛網膜下腔出血組(10只)及右美托咪定預處理組(30只)，其中預處理組分為低劑量組、中劑量組和高劑量組各10只。

1.2蛛網膜下腔出血模型建立 首先，將大鼠用1%戊巴比妥鈉(50 mg/kg)進行麻醉，將右側的頸總動脈、頸外動脈和頸內動脈分離并暴露，分別進行結扎，使得頸外動脈和頸內動脈之間的吻合被切斷。然后把頸外動脈進行結扎并切斷，與頸內動脈形成一條直線。用一根50 mm的尼龍線從頸外動脈伸入，然后經過頸內動脈直到顱內段，深度18.5 mm，此時會感覺插入時有一定的阻力，繼續伸入3 mm，將血管刺破，約15 s后迅速將尼龍線拔出，用絲線結扎頸外動脈殘端，恢復血流，縫合頸部切口，即建立蛛網膜下腔出血模型。假手術組伸入到18.5 mm便停止，不刺破血管。麻醉未清醒前給予電熱德保暖，術后大鼠單籠飼養，注意保暖。

1.3右美托咪定預處理 右美托咪定預處理組在造模后即刻用右美托咪定進行靜脈注射，低劑量組在結扎前30 min注射2 mg，中劑量組在結扎前35 min注射4 mg，高劑量組在結扎前40 min注射6 mg。

1.4觀察指標 (1)記錄各組造模后72 h的死亡率。(2)腦組織含水量：72 h后，每組取2只大鼠，斬斷頭部立即將腦組織去除，直接測量腦組織的濕重，然后將腦組織風干，測量干重，從而計算大鼠腦組織的含水量。(3)神經功能缺陷評分：使用Garcia評分標準對大鼠手術24 h后的神經功能缺陷進行評分，內容包括自主活動的能力、四肢運動的對稱性、前腳伸展、攀登、對身體碰觸的反應和觸須反應，每一項從嚴重到正常為0～3分，計算總得分〔7，8〕。(4)于術后72 h對活的大鼠進行蛛網膜下腔出血評分：將大腦分為6個部分，分別評定每一部分的出血量，然后將得分相加，獲得總體的出血評分、沒有出血計0分；出血量極少計1分；出血量中等且有血凝塊2分；血凝塊覆蓋了這部分腦部血管計3分〔9〕。(5)術后24 h內檢測白細胞介素(IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α水平：取大鼠靜脈血，使用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(購自碧云天生物技術有限公司)進行檢測。

1.5統計學方法 采用SPSS21.0軟件進行χ2檢驗、單因素方差分析聯合事后Bonferroni檢驗。

2 結 果

2.1各組死亡率比較 蛛網膜下腔出血組死亡率〔5只(50.00%)〕顯著高于假手術組〔3只(30.00%)〕和右美托咪定預處理組〔2只(6.66%)，P=0.006、0.005〕，高劑量組〔1只(10.00%)〕顯著低于低劑量組和中劑量組〔5只(50.00%)、3只(30.00%)，P=0.001、0.004〕，具有劑量依賴性。

2.2各組腦組織含水量比較 蛛網膜下腔出血組腦組織含水量〔(83.29±12.17)%〕顯著高于假手術組〔(49.07±11.29)%〕及預處理組(P<0.05),且高劑量組〔(51.04±11.22)%〕顯著低于中劑量組〔(62.38±10.92)%〕和低劑量組〔(72.93±9.93)%,P=0.021、0.039〕。

2.3各組神經功能評分比較 蛛網膜下腔出血神經功能評分〔(5.49±1.28)分〕顯著低于假手術組〔(22.58±2.39)分〕及預處理組(P<0.05)，且高劑量組〔(19.43±2.19)分〕顯著高于低劑量組和中劑量組〔(12.93±2.21)分、(17.32±3.11)分，P=0.018、0.009〕。

2.4各組蛛網膜下腔出血評分 蛛網膜下腔出血組〔(17.48±2.11)分〕和預處理組〔低、中、高劑量組分別為(14.58±1.92)、(12.94±1.39)、(11.33±2.03)分〕蛛網膜下腔出血評分均顯著高于假手術組〔(0.00±0.00)分，P<0.05〕；但4組間差異無統計學意義(P=0.213)。

2.5各組炎癥因子水平比較 蛛網膜下腔出血組IL-1β、IL-6、TNF-α水平顯著高于假手術組及預處理組(P<0.05)，且高劑量組顯著低于中劑量組和低劑量組(P<0.05)，見表1。

表1 各組炎癥因子水平比較

與蛛網膜下腔出血組比較：1)P<0.05;與高劑量組比較：2)P<0.05

3 討 論

目前最能夠模擬人類蛛網膜下腔出血的是大鼠的血管內刺法〔10〕。本研究結果顯示，蛛網膜下腔出血后，大鼠死亡率升高，大鼠出現明顯的腦水腫，神經功能缺陷明顯，IL-1β、IL-6、TNF-α炎癥因子水平明顯升高。說明蛛網膜下腔出血給機體帶來了嚴重損傷，嚴重的炎癥反應使機體出現嚴重的腦水腫，導致機體的神經功能受到損傷而出現缺陷，具有一定的致殘性，嚴重時可導致死亡。但對大鼠進行右美托咪定進行預處理后，由蛛網膜下腔出血所導致的大鼠炎癥反應、腦水腫、神經功能缺陷及死亡率均有所下降，且高劑量(6 mg)右美托咪定的效果最好。但用不同劑量右美托咪定處理后，蛛網膜下腔出血的嚴重程度卻沒有統計學意義，可以推斷右美托咪定并不是通過減輕蛛網膜下腔出血的嚴重程度來進行腦保護作用。

右美托咪定作為腎上腺素受體激動劑，具有較高的選擇性〔11～17〕。分析右美托咪定對早期腦保護作用的原理可能與以下幾方面有關：(1)蛛網膜下腔出血的患者早期腦損傷與交感神經興奮和血管內皮細胞的功能紊亂具有一定相關性，而右美托咪定能夠降低交感神經的興奮性，并能夠調整血管內皮細胞的穩定性，對腦血管有保護作用，從而對大腦起到了保護作用〔18〕；(2)右美托咪定對血流動力學的穩定發揮作用，使得大鼠在發生蛛網膜下腔出血的同時也能夠保證血流動力學的穩定性，保證腦供血的穩定性〔19〕；(3)右美托咪定除了血管穩定性方面的作用，還具有抗焦慮和鎮靜的作用，其綜合作用能夠使機體即使在疾病的影響下也能夠保持各項指標的穩定，因此蛛網膜下腔出血對機體的影響也減少。研究〔19〕顯示，右美托咪定能夠維持血流動力學的穩定性，減輕腦損傷程度，與本研究結果一致。本研究結合凋亡基因和炎癥因子的表達可以推測右美托咪定可能通過抑制腦血管細胞凋亡，減少炎癥因子的釋放發揮保護作用。

綜上，對蛛網膜下腔出血大鼠使用右美托咪定預處理可發揮一定程度的腦保護作用，且腫瘤凋亡基因和炎癥因子的表達均降低，且6 mg的劑量效果好于2 mg和4 mg。