依达拉奉对急性脊髓损伤后保护机制的研究

刘可鑫 刘士臣 林 波 廉洪宇▲

1.牡丹江医学院附属红旗医院神经骨外二科，黑龙江牡丹江 157000；2.佳木斯大学附属第一医院骨外一科，黑龙江佳木斯 154007；3.牡丹江医学院附属红旗医院骨外三科，黑龙江牡丹江 157000

原发损伤的反应过程中继发产生的一系列进行性病理改变导致了不可逆的结构改变，故后血管和神经生化损伤机制是脊髓继发损伤的两大重点[1-2]。氧化应激（oxidative stress）自由基损害是脊髓损伤发病机制中的主要假说之一[3-4]。依达拉奉是目前临床上常用的一种有效的神经保护剂[5]。本研究通过脊髓损伤的动物为研究对象，明确脊髓损伤后抗氧化应激治疗药物依达拉奉在脊髓损伤后的作用，为其应用提供理论实验依据，使急性脊髓损伤的治疗提供一个新的治疗途径。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

成年清洁级SD大鼠96只，雌雄均可，体重200～300g。将96只大鼠随机分为假手术组A组，脊髓打击损伤组B组、甲基强的松龙组C组、依达拉奉组D组，每组24只，每组根据处死时间（1h、24h、48h）分为3个亚组，每个亚组8只。

表1 不同时间点各组脊髓组织中LD含量（μmol/g protein）

表2 不同时间点各组脊髓组织中LDH活性（U/g protein）

1.2 脊髓急性打击损伤动物模型

采用改良重物撞击装置制备脊髓急性打击损伤。2%水合氯醛（青岛宇龙海藻有限公司，H37022673）按照60mg/kg腹腔注射，麻醉成功后，俯卧，固定，无菌下切开背正中段，切除T9～ T10棘突与椎板。B组、C组与D组暴露脊髓硬膜，5g铁锤自5cm高自由落体撞击硬膜囊，大鼠出现摇尾反射，双后肢瘫痪，造模成功。A组不做打击处理。

1.3 药物处理

A组仅切除椎板，不做打击脊髓处理，缝合后即刻给予生理盐水0.3mL腹腔注射，每天1次，直至研究时间点。B组急性脊髓损伤造模成功后即刻给予生理盐水0.3mL腹腔注射，每天1次，直至研究时间点。C组造模成功后即刻给予甲基强的松龙（普强苏州制药有限公司，注册证号H20130303）按照30mg/kg生理盐水稀释至0.3mL，腹腔注射，每天1次，直至研究时间点。D组是造模成功后即刻给予依达拉奉（南京先声东元制药有限公司，LH20050280）按照3mg/kg生理盐水稀释至0.3mL，腹腔注射，每天1次，直至研究时间点。

1.4 观察指标

分别于1h、24h以及48h取相应亚组进行指标观察。10%水合氯醛麻醉，心脏采血，处死大鼠，8只大鼠在致伤部位取0.1g脊髓组织，用滤纸吸脊髓组织表面水分，将标本置于烤箱，45℃，5d，恒重后，检测Ca2+，Mg2+水平。8只大鼠在致伤部位为中心取脊髓组织长大于30mm，生理盐水冲洗血迹，吸干表面水分，分别测脊髓组织中LD（乳酸）含量、LDH（乳酸脱氢酶）活性以及Na+/K+-ATP酶活性。

1.5 统计学方法

采用SPSS17.0统计学软件分析数据，计量资料采用（x±s）表示，采用F检验及t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同时间点各组脊髓组织中LD含量

伤后1h，B组LD最高，其次为D组与C组，A组最低，组间比较（P＜0.05）；伤后24h，B组最高，其次为D组与C组，A组最低，组间比较（P＜0.05）；伤后48h，B组最高，其次为C组与D组，A组最低，组间比较（P＜0.05）；在不同时间点C组与D组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.2 不同时间点各组脊髓组织中LDH活性

伤后1h，B组LDH活性最高，其次为D组与C组，A组最低，组间比较（P＜0.05）；伤后24h及48h，B组最高，其次为C组与D组，A组最低，组间比较（P＜0.05）；在不同时间点C组与D组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表3 不同时间点各组脊髓组织Na+/K+-ATP酶活性[mmol pi/（h·g） protein]

2.3 不同时间点各组脊髓组织中Na+/K+-ATP酶活性

伤后1h、24h及48h，B组、C组、D组Na+/K+-ATP酶活性均显著低于A组（P＜0.05），其中B组最低；D组与C组比较差异无统计学意义（P＞ 0.05）。见表3。

3 讨论

临床上治疗脊髓损伤主要通过手术方法解除压迫，但效果并不十分理想，甲基强的松龙有明确的治疗意义，目前在临床上有相关报道。研究显示脊髓损伤包括原发性损伤与继发性损伤[6-7]。机械压迫、电解质紊乱、出血等导致原发性损伤，这种损伤不可逆[8]。继发性损伤包括炎症反应、水肿、缺血、细胞因子浸润、再灌注损伤、钙离子负荷超载，脂质过氧化等有关，尤其是水肿与能量代谢系统的异常可导致级联放大效应，导致病情恶化。但这个过程具有可调节性与可逆性，因此是治疗的关键[9-10]。

当局部缺氧是会导致乳酸水平升高，提示局部能量代谢障碍。在本次研究结果提示依达拉奉与甲基强的松龙均能显著改善局部组织供氧，减少乳酸形成。乳酸脱氢酶（LDH）几乎存在于有组织中，以心、骨骼肌和肾脏最丰富，其次为肝、脾、胰腺、脑、肺脏等。乳酸脱氢酶（LDH）是糖交接过程中一种重要的酶。富含组织损伤时乳酸脱氢酶水平显著升高。Na+/K+-ATP酶会使细胞外的Na+浓度高于细胞内，当Na+顺着浓度差进入细胞时，会经由本体蛋白质的运载体将不易通过细胞膜的物质以共同运输的方式带入细胞。细胞内高钾是许多代谢反应进行的必需条件；防止细胞水肿；势能贮备。Na+-K+-ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+，K+的亲和力发生变化，大亚基以亲Na+态结合Na+后，触发水解ATP。Na+-K+-ATP酶维持细胞的渗透性，保持细胞的体积；维持低Na+高K+的细胞内环境，维持细胞的静息电位。

依达拉奉于是一种脑神经保护剂[11-13]。其作用机制是清除自由基，抑制再灌注损伤，保护缺血脑组织。既往的研究证实，依达拉奉能够有效清除自由基，抑制脂质过氧化，从而抑制脑细胞、血管内皮细胞、神经细胞的氧化损伤。缺血再灌注损伤是在缺血的基础上恢复血流后，组织器官的损伤反而加重的现象，自由基与缺血再灌注损伤有密切的关系。研究显示依达拉奉对多种细胞均有明显的保护作用[14]。研究显示，依达拉奉除了治疗急性脑梗死有效外，还对多种神经系统疾病有治疗作用[15]。既往的研究主要针对依达拉奉对自由基的清除作用，本研究评价了其对神经组织神经损伤后局部水肿、能量代谢的影响。结果显示，依达拉奉能够减少局部组织水肿，保护Na+/K+-ATP酶活性，改善局部能量代谢，减少损伤后的继发性损伤。

综上所述，依达拉奉能够保护NA+/K+-ATP酶活性，改善局部能量代谢，减少损伤后的继发性损伤，从而改善神经功能恢复。