臧旭峰 苏宪 马树成
白介素-8(IL-8)和TNF-α是颅脑损伤后早期反应的细胞因子,本研究大鼠外伤性脑损伤应用脑苷肌肽治疗后血清IL-8和TNF-α因子表达的影响来探讨脑苷肌肽的神经保护机制,报告如下。
1.1 材料 脑苷肌肽(吉林威威制药生产,2 ml/支),大鼠IL-8和TNF-α试剂盒(英基生物科技有限公司,美国)。健康雄性SD大鼠(河北医科大学试验动物中心)。
1.2 方法
1.2.1 动物模型制备:采用改进的Feeney法制作自由落体脑损伤模型。具体操作:大鼠行乙醚麻醉后俯卧位固定于手术台,矢状方向切开鼠头皮,暴露左顶骨,于冠状缝前1 mm、中线旁左1 mm制3 mm×3 mm骨窗,完整暴露硬脑膜,应用自由落体打击器(下端直径2 mm、控制下陷深度2 mm)打击硬膜,至左侧大脑额叶脑挫伤,后缝合鼠头皮。(落体致伤的冲击力为20×40 g/cm)。
1.2.2 动物分组:120只成年健康雄性SD大鼠,体重(250±10)g,随机分为A、B、C 3组,其中80只依照上述方法造模成功后随机分为A、B 2组,A组40只,伤后0 h和12 h分别给予0.5 ml/kg脑苷肌肽腹腔注射;B组40只,伤后0 h和12 h分别给予3 000 U/kg 0.9%氯化钠溶液腹腔注射;C组不做任何干预,为对照组。
1.2.3 血清采集:3组均在伤后6、12、24、48 h分别处死10只大鼠。方法:乙醚麻醉,剖胸暴露心脏左心室,取血5 ml,置于预冷的EP管中静置0.5 h,4℃条件3 000 r/min 15 min离心取血清,冰箱-20℃保存。
1.2.4 IL-8 和 TNF-α 的测定:使用大鼠 IL-8 和 TNF-α 试剂盒,采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定血清中IL-8和TNF-α的浓度(具体操作按试剂盒说明书)。
1.3 统计学分析应用SAS 8.0统计软件,计量资料以表示,采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
A组和B组不同时点的血清中IL-8和TNF-α水平都明显高于C组(P<0.05);A组血清IL-8和TNF-α水平低于B组(P<0.05);A组和B组血清中TNF-α水平在12 h达到高峰,A组和B组血清中IL-8水平24 h达到高峰。见表1、2。
表1 3组血清IL-8水平比较n=40,pg/ml,±s
表1 3组血清IL-8水平比较n=40,pg/ml,±s
注:与 C 组比较,*P <0.05;与 B 组比较,#P <0.05
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表2 3组血清TNF-α水平比较n=40,pg/ml,±s
表2 3组血清TNF-α水平比较n=40,pg/ml,±s
注:与 C 组比较,*P <0.05;与 B 组比较,#P <0.05
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神经系统和免疫系统间有复杂的双向调节作用。神经系统和免疫系统是维持机体内环境相对稳定的重要调节系统,当机体受到应激或感染后,这两个系统相互作用,免疫系统通过细胞因子对神经系统发挥着特殊的调节作用,在中枢神经系统中存在着细胞因子及相应受体,细胞因子能够调节中枢神经系统内的细胞生长和功能。脑缺氧缺血是与急性炎性反应相关的病理过程,缺氧缺血后大脑通过多种神经调节物质调节免疫功能,免疫系统也通过一些特殊的物质对神经系统发挥着重要的调节作用。
颅脑损伤后,众多炎性因子表达异常,IL-8、TNF-α就是其中较重要的因子之一。IL-8在颅脑损伤引起继发性脑缺血中表达增加并且促使神经元炎性损伤。有研究发现,在再灌注早期,脑脊液和血清中IL-8水平显著增加,IL-8产生的时间早于脑水肿形成和白细胞浸润的时间[1,2]。IL-8是中性粒细胞移行、达到炎症部位的重要的趋化因子。活化的中性粒细胞自身也产生IL-8,进一步引起中性粒细胞聚集,形成炎性反应的正反馈。因此,颅脑损伤后,IL-8作为一种重要的中性粒细胞趋化因子参与了继发性脑损害。TNF-α是一种作用广泛的多功能细胞因子,主要由单核巨噬细胞合成、释放。具有重要的免疫调节作用,如激活中性粒细胞杀灭病原微生物、刺激单核细胞及其他细胞产生IL细胞因子,活化T细胞及B细胞产生抗体等。脑组织中产生TNF-α的细胞是星形细胞和小胶质细胞。参与神经系统中炎性反应和免疫反应[3]。体内过多的TNF-α可导致全身性炎性反应,对机体造成不利影响,脑缺血再灌注后脑组织局部的过度炎性反应是造成脑缺血再灌往损伤重要原因之一。TNF-α可以损伤血管内皮细胞造成血管内皮细胞发生形态结构与功能损伤性改变,如坏死、脱落,细胞间隙增大等而使脑血流减少[4]。TNF-α可通过抗氧化途径保护神经元,增强神经元在再灌注过程中抵抗氧自由基的损伤[5]。
脑苷肌肽的主要成分是神经节苷脂,神经节苷脂为含唾液酸糖鞘脂,其广泛分布于哺乳动物的细胞膜上,尤其是神经细胞膜中,对于神经细胞发生、生长、分化发挥着极为重要的作用,为神经细胞膜的天然成分,对神经细胞膜有保护作用[6]。外源性的神经节苷脂易通过血脑屏障进入中枢神经系统,整合于神经细胞膜中,发挥作用,并且显著提高局部脑组织血流量,减少或抑制氧自由基生成,减少脂质过氧化反应产物生成;还可改善神经细胞膜的活性、减轻脑水肿,抑制一氧化氮合成,促进神经细胞的生长,进而保护神经元[7]。
本试验证明颅脑损伤后大鼠血清中IL-8、TNF-α表达异常,脑苷肌肽应用于脑损伤大鼠后明显降低了血清中IL-8、TNF-α表达水平,为脑损伤临床治疗开辟新思路,但其具体机制有待更深入研究。
1 Grygorczuk S,Pancewicz S,Zajkowska J.Concentrations of macro-phage inflammatory proteinsMIP-1alpha andMIP-1beta and inter-leukin 8(IL-8)in lyme borreliosis.Infection,2004,32:350-355.
2 丁永忠,孙群周,张建生.急性颅脑损伤后血清TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量变化及其临床意义.中国临床神经外科杂志,2006,11:17-19.
3 韦立功.新生儿缺氧缺血性脑病细胞因子研究进展.医学综述,2003,9:61-63.
4 刘敬,邱英芬,曹海英,等.新生儿缺氧缺血性脑病时血清IL-6、IL-8、TNF-α变化及其对血流动力学的影响.中国新生儿科杂志,2002,20:21-23.
5 Uno H,Matsuyama T,Akita H,et al.Induction of tumor necrosisfactorαin the mouse hippocampus following transient forebrain is-chemia.J Cereb Blood Flow Metab,1997,17:491-499.
6 王惠珠,王雅兰.神经节苷脂治疗早产儿脑室周围白质软化的疗效观察.河北医药,2011,33:2110-2111.
7 张巍,童笑梅,周丛乐,等主编.早产儿医学.第1版.北京:人民卫生出版社,2008.98.