原花青素對蛛網膜下腔出血大鼠腦組織含水量、MDA含量、SOD活性的影響及意義

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(遼寧醫學院附屬第一醫院,遼寧錦州 121001)

蛛網膜下腔出血(SAH)最常見的病因是顱內動脈瘤的破裂,致死、致殘率較高[1]。研究表明,SAH引起的腦缺血、缺氧均伴有大量氧自由基產生,從而造成神經細胞損傷,影響神經功能[2]。原花青素(PC)被證實在腦缺血再灌注損傷及創傷性腦損傷中有顯著的抗氧化作用[3,4]。2010年～2011年,本實驗觀察了 PC對 SAH后大鼠腦組織含水量、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響,并探討其意義。

1 材料和方法

1.1 試劑與儀器 PC粉劑,用蒸餾水配制成懸浮液。MDA、SOD測定試劑盒。

1.2 SAH模型的建立 10%水合氯醛麻醉大鼠(300mg/kg),固定頭部,取頸部正中切口切開皮膚,顯微鏡下顯露左側頸內動脈(ICA)和頸外動脈(ECA),分離頸外動脈近分叉處分支,雙極電凝器電凝離斷,電凝翼腭動脈,于 ECA遠心端結扎并剪斷,拉直 ECA使其與 ICA成一直線。用顯微手術鑷將 3-0單絲尼龍線經 ECA導入 ICA至其顱內段,有阻力感后再插入 2 mm左右刺破 willis環,造成SAH,迅速將尼龍線拔出,整個過程不超過 30 s。以大鼠有明確的 SAH或血凝塊而無腦實質損害作為建模成功標準。

1.3 實驗動物與分組 健康成年雄性 Sprague-Dawley大鼠 72只,體質量 250～300 g。隨機分為 3組,各 24只。①PC組:SAH造模成功后即經腹腔注射 PC 100mg/kg,1次/d。②手術組:SAH造模成功后即經腹腔注射生理鹽水 5m l/kg,1次/d。③對照組:不進行 SAH造模,余操作與手術組相同。

1.4 腦組織含水量、MDA含量、SOD活性的測定PC組、手術組分別于造模后 24、48、72 h,對照組于相應時間各取 8只大鼠快速斷頭取腦,其中 2只取相同部位大腦皮質以干濕重法作含水量檢測,余 6只取相同部位腦組織制備腦組織勻漿作 SOD和MDA檢測。①腦組織含水量測定:將腦組織放入預先已稱重的玻璃杯中,用電子分析天平稱量濕重,再置入 110℃恒溫干燥箱內,24 h后取出,再次稱重(干重)。用Eliot公式計算腦含水百分率:腦含水百分率 =(腦組織濕重 -腦組織干重)/腦組織濕重 ×100%。②MDA含量及 SOD活性測定:采用 TBA硫代巴比妥酸法測定 MDA含量,黃嘌呤氧化酶法測 SOD活性。SOD活性以每克組織蛋白中 SOD抑制率達 50%時的 SOD量表示。

1.5 統計學方法 采用 SPSS12.0統計學軟件,數據以±s表示,多個樣本均數間的比較行單因素方差分析,兩兩比較行 q檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 建模結果 PC組、手術組大鼠均見蛛網膜下腔中有彌漫分布的血液及血凝塊,主要分布于前顱窩、蝶鞍處及后顱窩,覆蓋腦底部的主要血管,證實大鼠 SAH模型制作成功。對照組未見 SAH現象。所有大鼠均未見腦實質出血或機械損傷。

2.2 各組處理不同時點大鼠腦組織含水量比較見表1。

表1 各組處理不同時點大鼠腦組織含水量比較(±s)

表1 各組處理不同時點大鼠腦組織含水量比較(±s)

注:與手術組相比,*P＜0.05;與對照組相比,#P＜0.05

組別 腦組織含水量(%)24 h 48 h 72 h對照組 63.51±0.17 64.26±0.27 64.39±0.12手術組 75.52±0.21# 77.63±0.25# 81.96±0.36#PC組 71.17±0.27* 73.21±0.65* 74.52±0.72*

2.3 各組處理不同時點大鼠腦組織 MDA濃度、SOD活性比較 見表 2。

3 討論

表2 各組處理不同時點大鼠腦組織 M DA濃度、SOD活性比較(±s)

表2 各組處理不同時點大鼠腦組織 M DA濃度、SOD活性比較(±s)

注:與手術組相比,*P＜0.05;與對照組相比,#P＜0.05

組別 MDA(nmol/mg)24 h 48 h 72 h SOD(NU/mg)24 h 48 h 72 h對照組 1.37±0.27 1.35±0.13 1.38±0.16 68.31±3.35 67.24±6.67 68.98±4.12手術組 4.32±0.56# 4.41±0.25# 4.56±0.67# 50.82±1.58# 43.86±5.32# 38.19±5.37#PC組 3.77±0.25* 3.61±0.61* 3.02±0.42* 60.17±6.31* 54.11±5.16* 50.75±2.63*

SAH后產生的過量氧自由基可以直接作用于神經細胞膜上的不飽和脂肪酸,破壞神經細胞膜的完整性引起神經細胞壞死,還可直接攻擊神經細胞內的線粒體,引發神經細胞凋亡[5],并能產生直接縮血管作用引發腦血管痙攣加重腦損傷[6]。腦組織本身對自由基損傷缺乏足夠抵抗力,需要外源性抗氧化劑來清除氧自由基。

PC是多酚類化合物,是一種天然有效的自由基清除劑。其能中斷自由基連鎖反應,保護脂質免受病理性過氧化損傷,促進細胞內外 Ca2+的穩定。有研究表明,PC在腦缺血損傷中有抗氧化活性和清除自由基的作用[7]。

MDA是氧自由基與生物膜多聚不飽和脂肪酸發生脂質過氧化的產物,其產生量與氧自由基含量呈正比。MDA含量是反映氧自由基水平的重要指標,可間接反映細胞損傷的程度。SOD是體內主要的自由基清除酶,是反映機體內源性抗氧化能力的重要指標。

研究[8]表明,不同劑量的 PC能增強大鼠缺血再灌注損傷腦組織中的 SOD活性,降低 MDA含量。本實驗結果顯示,PC組大鼠腦組織含水量低于手術組,說明PC可減輕 SAH后腦水腫。有研究表明,自由基可激活中性粒細胞信號通路,嚴重損傷血腦屏障,啟動某些與離子轉運和血管通透性有關的分子通路,引起腦水腫[9]。PC可通過清除氧自由基,從而減輕腦水腫。本研究還發現,PC組、手術組 MDA含量高于對照組、SOD活性低于對照組;PC組大鼠腦組織 MDA含量低于手術組,SOD活性高于手術組。說明 SAH發病中存在 MDA含量升高和 SOD活性降低,而 PC對 SAH后氧自由基的產生有明顯的抑制作用。PC可能通過增加腦組織抗氧化酶的含量,提高機體的抗氧化能力,清除自由基,從而減少腦細胞膜結構的損傷、保護神經細胞。

綜上所述,PC可通過清除氧自由基、減輕腦水腫,對 SAH后大鼠腦組織發揮保護作用。然而,SAH繼發性腦損害是多因素共同作用的結果,PC的確切作用尚待進一步研究證實。

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