单次低剂量丙泊酚联合肢体缺血后处理对大鼠脑缺血再灌注损伤的影响

刘月强，赵素贞，孟凡民，崔明珠

河南省人民医院麻醉科 郑州 450003

脑缺血是人类第三大死因和致残的首位原因，而近10%的接受人造瓣膜植入术、颈动脉内膜剥脱术等手术的患者处于脑缺血危险中[1]。动物实验[2]证实，麻醉剂可诱导神经保护作用，有助于降低手术期间脑缺血的发病率及病死率。丙泊酚是一种新型静脉麻醉剂，具有起效快、苏醒迅速而完全、持续输注后无蓄积等特点，广泛应用于手术麻醉[3]。研究[4]表明，丙泊酚可减轻脑缺血再灌注损伤。但Fudickar等[5]发现丙泊酚持续输注时间超过48 h和(或)剂量大于4 mg/(kg·h)时，患者可能突发心动过缓合并代谢性酸中毒、高脂血症、肝脂肪浸润、横纹肌溶解、肌红蛋白尿，出现继发性急性肾衰竭，甚至发展为难治性心力衰竭，即丙泊酚输注综合征。同时，麻醉剂量的丙泊酚可致老年大鼠短期性认知功能障碍，反复注射丙泊酚可引起新生大鼠远期认知功能减退[6-7]。作者观察了单次低剂量丙泊酚与肢体缺血后处理联合应用对大鼠脑缺血再灌注的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 100只健康雄性成年SD大鼠，体质量240～260 g，由郑州大学实验动物中心供应。MDA、SOD、GSH-Px试剂盒(南京建成生物工程研究所)，TNF-α、IL-6 ELISA试剂盒(北京博奥森生物技术有限公司)，AR-2140型万分之一电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)，TGL 16M离心机(湖南凯达科学仪器有限公司)，多功能酶标仪(Sigma公司)。丙泊酚(AstraZeneca公司，意大利)。

1.2 实验方法 100只大鼠随机分成假手术组、模型组、丙泊酚组、肢体缺血后处理组和联合治疗组，每组20只，10只进行神经功能检测和脑梗死面积测定，另10只进行生化指标检测。脑缺血再灌注模型的制备:模型组大鼠采用40 mg/kg的戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后，于颈部正中切开皮肤，分离并夹闭左侧颈总动脉，结扎颈外动脉，于颈总动脉分叉下方约1.0 mm处开一小口，将直径为2.6 mm的鱼线插入颈内动脉直至遇到阻力，插入深度为19～20 mm;缝合动物颈部皮肤并维持体温;2 h后抽出鱼线，恢复血液供应[8]。假手术组大鼠仅分离组织与血管，不留置鱼线。丙泊酚组大鼠于缺血前10 min腹腔注射4 mg/kg丙泊酚;肢体缺血后处理组在缺血1.5 h后，用弹性止血带于双后肢中、上1/3部位结扎大鼠双后肢，以后肢远端表面皮肤温度降低，颜色呈绛紫色为判断后肢缺血是否成功的标准，每次结扎5 min，再灌注5 min，重复3次;联合治疗组大鼠既给予4 mg/kg丙泊酚，又进行肢体缺血后处理。

1.3 观测指标

1.3.1 神经功能检测 参照Longa等[9]的方法，在恢复血供22 h后进行神经功能缺陷评分。0分:无神经功能缺陷症状;1分:右侧前肢屈曲;2分:向右侧旋转;3分:向对侧倾倒;4分:不能行走或昏迷。

1.3.2 脑梗死面积 动物处死后，迅速取出脑组织，去除嗅球、小脑、低位脑干，置于切片槽中，间隔2 mm行连续冠状切片;将脑片放入10 g/L的红四氮唑溶液中，于37℃恒温避光温育30 min。取出，用40 g/L的多聚甲醛固定1 h后，拍照，采用图像分析仪测定脑梗死面积。

1.3.3 脑组织 MDA、SOD、GSH-Px 活性及 TNF-α和IL-6水平 另取缺血侧脑组织，置于冰生理盐水中清洗后，用滤纸吸干表面水分，放入组织匀浆器中制备10%的组织匀浆，3000 r/min离心10 min，取上清液。用比色法测定脑组织中MDA含量、SOD活性、GSH-Px活性、蛋白质含量，用ELISA法检测脑组织中TNF-α和IL-6水平(以每g蛋白里上述指标的含量表示)，按照试剂盒说明进行操作。

1.4 统计学处理 采用SPSS 13.0处理数据。应用单因素方差分析和SNK-q检验比较5组间以上指标的差异，检验水准α=0.05。

2 结果

各组大鼠神经功能缺陷评分和脑梗死面积的比较见表1，假手术组上述两指标均为0。各组大鼠MDA含量、SOD活性和GSH-Px活性的比较见表2。各组大鼠TNF-α和IL-6水平的比较见表3。

表1 各组大鼠神经功能缺陷评分和脑梗死面积的比较(n=10)

表2 各组大鼠MDA含量、SOD活性和GSH-Px活性的比较(n=10)

表3 各组大鼠TNF-α和IL-6水平的比较(n=10) ng/g

3 讨论

作者采用经典的线栓法制备了脑缺血再灌注损伤模型，探讨单次腹腔注射低剂量丙泊酚联合肢体缺血后处理能否协同抗脑缺血再灌注损伤。有研究者[10-11]选择于缺血前10 min腹腔注射丙泊酚，而脑缺血后使用丙泊酚有可能增强缺血后炎症反应，所以作者在缺血前10 min腹腔注射4 mg/kg丙泊酚。

该研究结果显示，单次低剂量丙泊酚或肢体缺血后处理可部分改善所观察指标如降低脑缺血再灌注大鼠神经功能缺陷评分，减小脑梗死面积，降低脑组织中氧化产物MDA含量，增强抗氧化物酶SOD、GSH-Px活性，同时降低炎症因子TNF-α和IL-6水平，而二者联用，以上指标均有明显改善。二者联用可能通过抑制氧化应激和炎症反应减轻脑缺血再灌注损伤。原因可归结于以下方面:丙泊酚可干扰脂质过氧化夺氢过程，酚基与脂质过氧化反应形成一个更稳定的无活性产物，阻断脂质过氧化链式反应;又可从转录水平抑制各种炎症因子的表达及炎性级联反应，减轻组织炎性损伤[12-13]。肢体缺血后处理则能诱导内源性-κ-阿片激动剂释放，激活线粒体ATP敏感性钾通道，减轻线粒体内钙超载，抑制线粒体渗透性转换孔发生渗透性转换，产生神经保护作用;还能促进脑缺血区热休克蛋白70表达，抑制脑缺血再灌注小鼠脑皮层神经元凋亡[14-15]。

总之，单次低剂量丙泊酚和肢体缺血后处理联用可改善脑缺血再灌注大鼠神经功能缺陷，减小脑梗死面积，同时避免大剂量和(或)多次丙泊酚注射所引起的不良反应。

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