三磷酸腺苷-氯化鎂對兔脊髓缺血再灌注損傷保護作用研究

首都醫科大學平谷醫院 （101200）尹彥 韓濤

脊髓缺血損傷所致癱瘓是胸腹主動脈手術后的常見并發癥，其后果危害嚴重。以往的臨床研究表明，ATP—MgCl2對心肌、肺缺血再灌注損傷具有顯著的保護作用[1]，但ATP—MgCl2對脊髓缺血再灌注損傷是否也具有保護作用目前尚不清楚。因此，本研究將ATP—MgCl2用于家兔脊髓缺血再灌注模型，觀察其對脊髓缺血再灌注損傷的作用。

1 材料與方法

1.1 動物分組1級清潔健康成年家兔30只，體重2.5～3.0kg，平均2.7kg， 由首都醫科大學實驗動物中心提供。隨機分為A組(假手術組)、B組(模型組)和C組(治療組），每組10只。

1.2 動物模型建立30只家兔參照Tetik方法建立實驗模型[2]。C組缺血20min再灌注48h，于實驗的全過程持續給予15%ATPMgCl20.25ml／kg·h靜脈注射。B組缺血和再灌注時間同C組，以等量的生理鹽水代替ATP-MgCl2。A組僅暴露血管不夾閉，其余與B組相同。

1.3 觀察指標

1.3.1 MDA含量及SOD活性的測定 分別于夾閉即刻(C0)夾閉20min(C20)及再灌注后1h(R1)自耳動脈采血2mL，用硫代巴比妥酸法測定MDA含量，用黃嘌呤氧化酶法測定SOD活性。試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.3.2 神經功能評分 術后24小時內每4小時、24小時后每8小時觀察一次兔后肢神經功能，單盲法記錄神經功能評分，評分參照Johnson[2]5分制標準。

1.3.3 組織病理學觀察 缺血再灌注48h后以10%多聚甲醛經心臟灌注固定脊髓組織，切取L3～L4段脊髓組織，行石蠟包埋后切片(4μm)，HE染色光鏡下(×100)觀察神經細胞形態變化。

附圖1

附圖2

附圖3

1.4 統計學分析 所得實驗數據應用SPSS13.0軟件進行處理。所有參數±s表示。兩組間比較采用t檢驗；組內比較用方差分析及q檢驗作統計學處理；神經功能評分和脊髓前角神經細胞計數比較采用秩和檢驗。P＜0.05為差異有顯著性意義。

2 結果

2.1 MDA值變化 C20和R1時，B組MDA值較A組及阻斷前均明顯升高(P＜0.01)。與B組相比，C組C20和R1時MDA值明顯降低(P＜0.05)。B組在C20和R1時的SOD活力較阻斷前明顯降低(P＜0.0l)，亦顯著低于A組值(P＜0.01)；C組C20和R1時SOD活力與阻斷前及A組值無明顯差別，但明顯高于B組對應值(P＜0.05)。

2.2 運動功能的評估 A組動物術后后肢運動功能完全恢復。B組和C組動物于缺血再灌注后均出現不同程度的癱瘓，再灌注后24～48h，部分兔的后肢運動功能再次惡化，甚至出現第2次癱瘓。C組實驗兔后肢運動功能的恢復情況要優于B組，于IR后24、48 h，兩組之間比較有統計學差異（P＜0.01）。

2.3 組織病理學觀察 A組神經組織結構完好，神經元輪廓清楚，核仁清晰可見，胞漿均勻深染(附圖1)。B組缺血再灌注后48h胞漿廣泛空泡形成，神經組織出現廣泛的神經元變性壞死，尼氏體溶解消失，核固縮變小，脊髓前角殘存神經細胞數量明顯減少(附圖2)。C組缺血再灌注后48h神經組織結構損傷輕微，細胞輕度腫脹，胞質均勻，前角見許多形態基本正常的神經細胞(附圖3)。

3 討論

迄今的研究結果表明，ATP—MgCl2對心肌、肺臟、肝臟及腸等缺血再灌注損傷具有明顯的保護作用。目前認為其作用機制是直接提供外源性能量，抑制糖酵解，使原停止的鈉泵恢復功能活動。而鎂在細胞代謝和生命活動中起重要作用，是許多關鍵性酶的輔助因子，并參與基質的氧化磷酸化。目前研究已證明[3]鎂有神經保護作用，鎂可減少顱腦損傷后線粒體氧自由基的產生，改善線粒體清除氧自由基的能力。目前的研究發現在脊髓中也有相似的現象。本實驗采用Tetik缺血再灌注模型，觀察ATP-MgCl2對兔脊髓缺血再灌注后血清中MDA、SOD含量的變化，后肢運動神經功能評分以及組織病理學的改變。結果發現，ATP-MgCl2能夠明顯降低家兔脊髓缺血及再灌注時血漿MDA值，保護SOD活性。動物截癱發生較少，后肢功能恢復較佳，病理檢查結果顯示脊髓結構較完整，脊髓前角神經細胞數與假手術組無顯著性差異(P＞0.05)。說明ATP-MgCl2具有保護脊髓缺血再灌注損傷的作用，但其具體作用機制及量效關系還需進一步研究。