右美托咪定预处理对实验性蛛网膜下腔出血大鼠的脑保护作用及机制

杨彬

(天津市第五中心医院神经外科，天津 300450)

蛛网膜下腔出血发病较急，一旦发病会对患者的脑部造成严重损伤，具有较高的致死率和致残率〔1，2〕。虽然医学治疗技术的进步使死亡率大大下降，但已经造成脑损伤的患者日后生活质量大大下降〔3〕。研究表明，蛛网膜下腔出血导致早期脑损伤的主要原因包括颅内压升高、脑血流量降低、脑灌注压下降、全脑缺血、有氧呼吸的抑制、血脑屏障破坏、脑水肿及神经元的死亡等。有关数据表明〔4，5〕，约50%患者在治疗后生活仍然不能自理。因此，尽量减少蛛网膜下腔出血早期患者的脑损伤对于患者的日后康复具有重要意义。阿托伐他汀和丙戊酸是临床上常用的脑保护药物，丙戊酸主要通过减轻脑组织水肿、血脑屏障破坏的途径来减轻脑损伤；而阿托伐他汀主要通过抑制神经元凋亡对脑损伤进行保护，药物的作用机制不同，对不同的损伤保护效果也不同。右美托咪定是临床常用的镇静药物〔6〕，本研究拟分析右美托咪定预处理对实验性蛛网膜下腔出血大鼠的脑保护作用。

1 资料与方法

1.1实验动物 选取50只健康SD雄性大鼠，7～10周龄，体重180～250 g，由天津动物实验中心提供，经实验动物伦理委员会批准。按照随机数表法分为假手术组(10只)、蛛网膜下腔出血组(10只)及右美托咪定预处理组(30只)，其中预处理组分为低剂量组、中剂量组和高剂量组各10只。

1.2蛛网膜下腔出血模型建立 首先，将大鼠用1%戊巴比妥钠(50 mg/kg)进行麻醉，将右侧的颈总动脉、颈外动脉和颈内动脉分离并暴露，分别进行结扎，使得颈外动脉和颈内动脉之间的吻合被切断。然后把颈外动脉进行结扎并切断，与颈内动脉形成一条直线。用一根50 mm的尼龙线从颈外动脉伸入，然后经过颈内动脉直到颅内段，深度18.5 mm，此时会感觉插入时有一定的阻力，继续伸入3 mm，将血管刺破，约15 s后迅速将尼龙线拔出，用丝线结扎颈外动脉残端，恢复血流，缝合颈部切口，即建立蛛网膜下腔出血模型。假手术组伸入到18.5 mm便停止，不刺破血管。麻醉未清醒前给予电热德保暖，术后大鼠单笼飼养，注意保暖。

1.3右美托咪定预处理 右美托咪定预处理组在造模后即刻用右美托咪定进行静脉注射，低剂量组在结扎前30 min注射2 mg，中剂量组在结扎前35 min注射4 mg，高剂量组在结扎前40 min注射6 mg。

1.4观察指标 (1)记录各组造模后72 h的死亡率。(2)脑组织含水量：72 h后，每组取2只大鼠，斩断头部立即将脑组织去除，直接测量脑组织的湿重，然后将脑组织风干，测量干重，从而计算大鼠脑组织的含水量。(3)神经功能缺陷评分：使用Garcia评分标准对大鼠手术24 h后的神经功能缺陷进行评分，内容包括自主活动的能力、四肢运动的对称性、前脚伸展、攀登、对身体碰触的反应和触须反应，每一项从严重到正常为0～3分，计算总得分〔7，8〕。(4)于术后72 h对活的大鼠进行蛛网膜下腔出血评分：将大脑分为6个部分，分别评定每一部分的出血量，然后将得分相加，获得总体的出血评分、没有出血计0分；出血量极少计1分；出血量中等且有血凝块2分；血凝块覆盖了这部分脑部血管计3分〔9〕。(5)术后24 h内检测白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平：取大鼠静脉血，使用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(购自碧云天生物技术有限公司)进行检测。

1.5统计学方法 采用SPSS21.0软件进行χ2检验、单因素方差分析联合事后Bonferroni检验。

2 结 果

2.1各组死亡率比较 蛛网膜下腔出血组死亡率〔5只(50.00%)〕显著高于假手术组〔3只(30.00%)〕和右美托咪定预处理组〔2只(6.66%)，P=0.006、0.005〕，高剂量组〔1只(10.00%)〕显著低于低剂量组和中剂量组〔5只(50.00%)、3只(30.00%)，P=0.001、0.004〕，具有剂量依赖性。

2.2各组脑组织含水量比较 蛛网膜下腔出血组脑组织含水量〔(83.29±12.17)%〕显著高于假手术组〔(49.07±11.29)%〕及预处理组(P<0.05),且高剂量组〔(51.04±11.22)%〕显著低于中剂量组〔(62.38±10.92)%〕和低剂量组〔(72.93±9.93)%,P=0.021、0.039〕。

2.3各组神经功能评分比较 蛛网膜下腔出血神经功能评分〔(5.49±1.28)分〕显著低于假手术组〔(22.58±2.39)分〕及预处理组(P<0.05)，且高剂量组〔(19.43±2.19)分〕显著高于低剂量组和中剂量组〔(12.93±2.21)分、(17.32±3.11)分，P=0.018、0.009〕。

2.4各组蛛网膜下腔出血评分 蛛网膜下腔出血组〔(17.48±2.11)分〕和预处理组〔低、中、高剂量组分别为(14.58±1.92)、(12.94±1.39)、(11.33±2.03)分〕蛛网膜下腔出血评分均显著高于假手术组〔(0.00±0.00)分，P<0.05〕；但4组间差异无统计学意义(P=0.213)。

2.5各组炎症因子水平比较 蛛网膜下腔出血组IL-1β、IL-6、TNF-α水平显著高于假手术组及预处理组(P<0.05)，且高剂量组显著低于中剂量组和低剂量组(P<0.05)，见表1。

表1 各组炎症因子水平比较

与蛛网膜下腔出血组比较：1)P<0.05;与高剂量组比较：2)P<0.05

3 讨 论

目前最能够模拟人类蛛网膜下腔出血的是大鼠的血管内刺法〔10〕。本研究结果显示，蛛网膜下腔出血后，大鼠死亡率升高，大鼠出现明显的脑水肿，神经功能缺陷明显，IL-1β、IL-6、TNF-α炎症因子水平明显升高。说明蛛网膜下腔出血给机体带来了严重损伤，严重的炎症反应使机体出现严重的脑水肿，导致机体的神经功能受到损伤而出现缺陷，具有一定的致残性，严重时可导致死亡。但对大鼠进行右美托咪定进行预处理后，由蛛网膜下腔出血所导致的大鼠炎症反应、脑水肿、神经功能缺陷及死亡率均有所下降，且高剂量(6 mg)右美托咪定的效果最好。但用不同剂量右美托咪定处理后，蛛网膜下腔出血的严重程度却没有统计学意义，可以推断右美托咪定并不是通过减轻蛛网膜下腔出血的严重程度来进行脑保护作用。

右美托咪定作为肾上腺素受体激动剂，具有较高的选择性〔11～17〕。分析右美托咪定对早期脑保护作用的原理可能与以下几方面有关：(1)蛛网膜下腔出血的患者早期脑损伤与交感神经兴奋和血管内皮细胞的功能紊乱具有一定相关性，而右美托咪定能够降低交感神经的兴奋性，并能够调整血管内皮细胞的稳定性，对脑血管有保护作用，从而对大脑起到了保护作用〔18〕；(2)右美托咪定对血流动力学的稳定发挥作用，使得大鼠在发生蛛网膜下腔出血的同时也能够保证血流动力学的稳定性，保证脑供血的稳定性〔19〕；(3)右美托咪定除了血管稳定性方面的作用，还具有抗焦虑和镇静的作用，其综合作用能够使机体即使在疾病的影响下也能够保持各项指标的稳定，因此蛛网膜下腔出血对机体的影响也减少。研究〔19〕显示，右美托咪定能够维持血流动力学的稳定性，减轻脑损伤程度，与本研究结果一致。本研究结合凋亡基因和炎症因子的表达可以推测右美托咪定可能通过抑制脑血管细胞凋亡，减少炎症因子的释放发挥保护作用。

综上，对蛛网膜下腔出血大鼠使用右美托咪定预处理可发挥一定程度的脑保护作用，且肿瘤凋亡基因和炎症因子的表达均降低，且6 mg的剂量效果好于2 mg和4 mg。