朱晓峰 徐 耀 张桁忠(通讯作者)
苏北人民医院神经内科 扬州 225001
托吡酯对脑缺血再灌注损伤大鼠神经功能的影响
朱晓峰 徐 耀 张桁忠(通讯作者)
苏北人民医院神经内科 扬州 225001
目的 分析托吡酯对脑缺血再灌注损伤大鼠神经功能的影响。方法 随机双盲法将36只雄性SD大鼠分为3组,各12只,通过线栓法形成脑缺血再灌注模型,A组大鼠行假手术,B组大鼠行8 mg/mL托吡酯治疗,A组、C组(脑缺血再灌注)则于同时间点给予10 mL/kg生理盐水干预,比较B、C 2组大鼠神经功能评分,同时比较3组大鼠脑组织Glu、GABA、GABA/Glu水平。结果 A组大鼠无神经功能缺损症状发生,B组神经功能评分为(2.90±0.92)分,显著高于C组的(1.55±0.74)分,差异有统计学意义(P<0.001)。3组大鼠Glu、GABA、GABA/Glu水平两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 托吡酯能明显促进脑缺血再灌注损伤大鼠神经功能改善,可能是通过抑制Glu水平,增多GABA含量达到神经保护的目的。
托吡酯;脑缺血再灌注;大鼠模型;神经功能
相关研究发现,γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)在缺血性损伤中起重要参与作用,前者为中枢系统重要抑制性神经递质,且它由Glu脱羧而成,两者于大脑皮质及海马神经元中共存[1]。为此可将GABA、Glu作为神经保护的可能作用机制之一。托吡酯作为临床一种常见抗癫痫药物,近年来较多研究发现它能明显提高抑制性递质GABA功能,拮抗Glu相关受体亚型,对脑损伤神经保护功能明显,同时可明显减少其毒性作用[2],理论上可用于脑损伤后神经保护。鉴于对人类的保护,本研究对雄性SD大鼠进行实验,探讨托吡酯对脑缺血再灌注损伤大鼠神经功能的影响,以为临床脑缺血疾病治疗提供参考。报告如下。
1.1 材料 选择36只健康雄性SD大鼠,由扬州大学提供,质量282~322 g,平均(295.5±10.2)g。随机双盲法将大鼠分为A组(假手术)、B组(缺血再灌注大鼠,托吡酯干预)与C组(缺血再灌注大鼠,生理盐水注射),各12只。
1.2 方法 通过线栓法完成脑缺血再灌注大鼠模型,具体操作:3 mL/kg水合氯醛(浓度10%)于大鼠腹腔注射,成功麻醉后于颈正中行切口,颈外动脉远端、颈总动脉近端(活结)均由4-0丝线结扎,然后将3/0号单股尼龙线(事前将线顶端烧钝)由颈外动脉插入颈内动脉,栓线深度19~21 mm,待大脑中动脉起始端被阻断后于颈外动脉近分叉处结扎固定线栓,缝合皮肤。缺血120 min后抽出线栓,同时将颈总动脉活结松开,形成缺血再灌注模型。A组假手术,除开不插线,其他操作相同。B组大鼠在插线、拔线时行8 mg/mL托吡酯(西安杨森制药有限公司生产,国药准字H20020555)腹腔注射,A组、C组大鼠则于相同时间点行10 mL/kg生理盐水腹腔注射。
1.3 观察指标
1.3.1 神经功能评分:通过Zausinger 6分法[3]评价,0分:不能行走;1分:可自由行走,但会向病变对侧旋转;2分:固定尾巴后向病变对侧旋转;3分:若向病变对侧施压,大鼠难以抵抗;4分:病变对侧前爪不能伸直或全身对侧屈曲;5分:不存在神经功能缺损症状。于大鼠清醒状态下再灌注2~24 h评分。
1.3.2 Glu、GABA、GABA/Glu水平:大鼠再灌注24 h后马上将其处死取脑,分离出右侧额叶顶叶皮质,称重后加入预冷脑组织匀液(比例1:10),超声匀浆后常规离心,转速12 000 r/min,20 min,提取出上清液保存在-70℃冰箱中。GABA、Glu均通过高效液相色谱法测定。
2.1 神经功能评分 A组大鼠均存活,可自由行走,无1例表现出神经功能缺损症状。B组大鼠于再灌注2 h内死亡1只。C组大鼠于再灌注后2 h内死亡1只,再灌注后12 h死亡1只。B组大鼠神经功能评分明显高于C组,差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。
表1 B组、C组大鼠神经功能评分比较,分)
2.2Glu、GABA、GABA/Glu水平B组Glu水平明显低于A组、C组(t值分别为3.841、4.707,P<0.05);B组GABA、GABA/Glu分别明显高于A组(t值为5.914、2.305,P<0.05),均明显低于C组(t值为4.065、13.484,P<0.05)。A组、C组Glu、GABA、GABA/Glu水平比较差异有统计学意义(t值分别为3.254、8.872、17.994,P<0.05)。见表2。
表2 3组大鼠 Glu、GABA、GABA/Glu水平比较
注:与A组比较,*P<0.05;与C组比较,#P<0.05
受脑组织缺血缺氧、血管再灌注损伤等多种因素影响,缺血性脑血管疾病神经元可能变性坏死或凋亡[4]。脑缺血后中枢神经系统兴奋性氨基酸大量释放,致使细胞外液中谷氨酸、γ-氨基丁酸上升,产生神经毒性加快神经元变性坏死速度,可能机制包括:(1)脑缺血后兴奋性氨基酸增多,对N-甲基-D-门冬氨酸受体刺激而让钾离子、氯离子至细胞内,易引发神经元水肿症状[5];(2)脑缺血后增加钙离子内流几率,致使细胞内钙离子数目太多而将磷脂酶A2或C等激活,损伤神经细胞。可见神经保护重点在于抑制神经元兴奋,而神经元兴奋抑制关键在于氨基酸抑制,进而减少其毒性作用。
现代医学认为中枢神经系统重要成分包括Glu、GABA等,正常生理环境下,因机体内有Glu摄取系统且摄取能力强,可保持细胞Glu维持低水平,仅有少许Glu作为兴奋性神经递质在大脑学习、记忆等多种信号传导功能中起参与作用[6]。而一旦脑缺血发生,Glu释放过度,激活n-甲基-D-天门冬氨酸产生兴奋毒性作用,促进神经元坏死或死亡。GABA主要由Glu脱羧而来,存在于大脑皮质及海马神经元中,通常情况下Glu含量为GABA的4倍左右。当Glu产生兴奋性毒性后,抑制性递质GABA通过对GABA投射神经元位相性抑制可达到拮抗神经元的目的。于海宁等[7]人研究表明脑缺血时除了Glu水平上升外,抑制性氨基酸GABA浓度亦明显上升,且两者呈正相关性。托吡酯作为临床一种新型抗癫痫药物,主要成分为氨基硫酸酯,近年来较多研究及临床表明托吡酯在神经细胞元中有一定的作用,可能机制包括:(1)托吡酯对神经元方便可有效阻断,但该作用与托吡酯使用后时间有关,主要是通过阻断钠通道达到阻断神经元放电的目的;(2)该药物通过激活GABAA受体频率,以提高氯离子内流,进而以增强抑制中枢神经递质作用;(3)托吡酯通过使谷氨酸AMPA受体活性下降以抑制中枢神经递质[8]。本文结果显示,B组大鼠Glu、GABA水平明显比C组低,差异有统计学意义(P<0.05),提示托吡酯能明显降低脑缺血再灌注大鼠Glu、GABA水平,有利于其神经功能恢复,与刘姜冰等[9]研究结果基本一致。另外,B组大鼠神经功能评分明显比C组高,差异有统计学意义(P<0.05),提示托吡酯对脑缺血再灌注大鼠有神经保护作用,可能与其降低Glu、GABA水平有关。
综上所述,托吡酯对脑缺血再灌注损伤大鼠神经有保护作用,可能是通过降低Glu及GABA水平达到明显改善大鼠神经功能的目的,值得临床进一步研究应用。
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(收稿2015-09-26)
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1673-5110(2016)22-0109-03