右美托咪定預處理對大鼠腦缺血再灌注損傷腦水腫程度的影響

梁晨　宋文學　韓江鵬　靳明舉　王曉娜

【摘 要】目的：通過大鼠的改良二血管阻斷加低血壓法[1]制作的大鼠全腦缺血再灌注模型，探究鹽酸右美托咪定（dexmedetomidine，Dex）預處理對大鼠全腦缺血再灌注損傷腦水腫程度的影響。方法：將18只健康雄性SD大鼠隨機分為3組，每組6只：假手術組（Sham組）、生理鹽水對照組（Ns組）、Dex預處理組（Dex組）。建立大鼠改良型全腦缺血模型，TTC染色證明模型建立成功，缺血前30min給予大鼠腹腔注射Dex50μg/kg預處理，其余組腹腔注射與Dex等量的生理鹽水。全腦缺血再灌注后立即斷頭取腦，測定腦組織含水量[2]。結果 Dex組腦組織含水量顯著下降（P<0.05）。結論 通過改良二血管阻斷加低血壓法建立大鼠全腦缺血再灌注損傷模型，缺血前Dex預處理可以減輕大鼠腦水腫程度。

【關鍵詞】右美托咪定；大鼠；腦缺血再灌注損傷；腦水腫

中圖分類號： R614 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）30-0240-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.107

Effect of dexmedetomidine preconditioning on cerebral edema in rats with cerebral ischemia reperfusion injury

LIANG Chen1 SONG Wen-xue1 HAN Jiang-peng1 JIN Ming-ju1 WANG Xiao-na2

（1.Bachelors degree， Sanquan Medical College， Xinxiang 453000， China；

2.Department of Pathophysiology， Sanquan University， Xinxiang Medical College， Xinxiang 453000， China）

【Abstract】Objective To explore the effect of dexmedetomidine pretreatment on the degree of cerebral edema after cerebral ischemia reperfusion injury in rats by using the rat model of whole brain ischemia reperfusion modified two-vessel blockade plus hypotension[1]. Methods 18 SD rats were randomly divided into 3 groups， they are healthy male， with six in each group： Sham operation group （Sham group）， normal saline control group （Ns group） and Dex pretreatment group （Dex group）. The rat model of modified whole cerebral ischemia was established. TTC staining proved that the model was established successfully. Rats were pretreated with Dex 50μg/kg in intraperitoneal injection before 30 min of ischemia， and the other groups were intraperitoneally injected with normal saline equal to Dex. Brain was taken immediately after complete cerebral ischemia reperfusion and the water content of brain tissue was measured [2]. Results The water content of brain tissue in Dex group decreased significantly（P<0.05）. Conclusion Dex pretreatment can decrease the degree of cerebral edema in rats by using the model of whole brain ischemia reperfusion modified two-vessel blockade plus hypotension.

【Key words】Dexmedetomidine； Rat； Cerebral ischemia reperfusion injury； Cerebral edema

0 引言

鹽酸右美托咪定（dexmedetomidine，Dex）是具有高效選擇性的α2-腎上腺素能受體激動藥，有的研究認為右美托咪定通過降低兒茶酚胺水平、減少興奮性神經遞質的釋放及調節進行的細胞凋亡，對腦組織缺血損傷有一定保護作用，但確切的作用機制尚不明確。我國食品藥品管理局在2009年批準了鹽酸右美托咪定可以用于誘導全身麻醉和鎮靜鎮痛機械通氣。

人體大腦是對缺血缺氧最敏感的器官，腦卒中引起的大腦缺血缺氧對人類健康造成嚴重威脅，此時及時有效的再灌注治療對腦卒中是較好的方法，但腦缺血后的再灌注可以引發的腦組織水腫、氧自由基堆積、興奮性氨基酸（谷氨酸等）的神經毒性、鈣超載以及炎性因子的增多等會使缺血缺氧的腦細胞進一步損傷[5]。

本實驗是建立成功率較高的改良型二血管阻斷加低血壓全腦缺血再灌注模型，模擬人體腦缺血再灌注損傷的病理生理過程，同時進行Dex缺血前預處理作為干預措施，通過觀察測量Dex對大鼠腦組織含水量的影響，探討Dex在腦保護中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

清潔級健康雄性SD大鼠18只，體重250±44g，新鄉醫學院三全學院實驗動物中心提供；寵物靜脈留置針；電熱干燥箱（上海-恒PH-07）、電子天平（上海滬粵明科學儀器有限公司）、分析天平，新鄉醫學院三全學院機能學實驗室提供；鹽酸右美托咪定（2ml：200μg）購自江蘇恒瑞醫藥股份有限公司；2，3，5-氯化三苯基四氮唑TTC（貨號T8170-1g）、PBS緩沖液，購自上海索萊寶生物科技有限公司。

1.2 方法

動物隨機分為3組，每組6只：（1）Sham組：僅接受手術但不進行全腦缺血再灌注，大鼠仰臥位固定于鼠板，手術取頸部正中切口，分離雙側頸總動脈及左側股動脈；（2）Ns組：模型制備前30min腹腔注射與Dex等量的生理鹽水，開始建模，取頸部正中切口，分離雙側頸總動脈并用無創動脈夾夾閉，隨后分離左側股動脈并夾閉股動脈近心端。使用靜脈寵物留置針行動脈插管，用獸用棉線固定，將已經充滿肝素的血壓壓力換能器（三通管）與留置針和BL–420F生物機能記錄系統連接，將動脈夾取下并通過三通管向大鼠體內注射188IU/kg肝素1ml 使大鼠全身肝素化，通過三通管抽取血液使大鼠平均動脈壓監測達35～45 mmHg，微型無創動脈夾夾閉雙側頸總動脈進入缺血期，此實驗控制為20min的缺血時間，然后解除阻斷的雙側頸總動脈，回輸血液進入再灌注期。為達到明顯缺血狀態，本實驗的再灌注時間為120 min。（3）Dex組：模型制備前30min腹腔注射Dex50μg/kg，模型制備方法同生理鹽水對照組。

1.3 再灌注模型TTC染色

預實驗大鼠快速斷頭開顱取腦，將大腦沿冠狀面用剃須刀片切片，切片后立即放入2%TTC染色溶液中，在避光條件下染色30min。對比實驗組和對照組的變化。

1.4 標本采集

Ns組和Dex組大鼠再灌注成功后， Sham組手術結束后，立即斷頭開顱取腦，用吸水紙吸干腦組織表面水分后稱重標記，放入電熱干燥箱烘干24小時后取出稱重。

1.5 觀察指標

（1）預實驗腦組織外觀病理變化 預實驗與正常對比觀察腦組織有無腫脹，腦溝、皮層顏色及腦組織表面血管，檢驗模型建造是否成功。（2）TTC染色 預實驗與正常對比觀察2%TTC染色前后顏色變化 壞死的腦組織因缺血缺氧不能被TTC染色結果為乳白色，未缺血缺氧正常的腦組織被TTC染成紅色。便于觀察該模型缺血部位分布。（3）腦組織含水量的變化 正式試驗的各組進行腦組織含水量測定檢測，應用干濕重法測定腦組織含水量，腦含水量（%）=（濕重-干重）/濕重×100%，對比觀察Dex對腦組織有何作用。

1.6 生理指征

大鼠進行腦缺血后瞳孔散大，眼睛由紅變白，缺血前期呼吸加快變淺，缺血后期呼吸減慢變深；再灌注期間瞳孔由散大轉為縮小，眼睛由蒼白轉為紅潤，且呼吸加深加快慢慢轉為正常平穩呼吸。

1.7 統計分析

應用SPSS 22.0統計軟件進行實驗數據的統計學分析。所有計量資料均進行正態分布檢驗和方差分析檢驗，表格整體數據以均值±標準差（x±s）表示，組間的比較采用單因素方差分析（One-way ANOVA）并進行方差齊性檢驗；兩兩比較采用LSD法；計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 模型建造

正式實驗18只大鼠3只死亡，15只建模成功，成功率為83.3%。

2.2 預實驗腦組織外觀的病理變化

未缺血再灌注大鼠腦組織未出現腫脹，腦溝腦回清晰皮層顏色較紅潤；淺表血管豐富、充盈好、鮮紅，腦缺血再灌注大鼠腦組織有明顯腫脹腦溝腦回表淺，皮層顏色蒼白，表面血管塌陷，基本無血流[1]。

2.3 預實驗全腦缺血再灌注模型2%TTC染色前后比較

成功的腦缺血再灌注模型使腦組織缺血缺氧壞死，壞死的腦組織不能被TTC染色而呈蒼白色，且壞死區域大多散在分布于皮質，髓質較少，未缺血缺氧的部分被TTC染成紅色。如圖3-4所示。

2.4 三組SD大鼠體重

各組SD大鼠的體重比較差異無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.5 三組SD大鼠腦組織含水量

相比Sham和Ns預處理組，經Dex預處理的SD大鼠腦組織含水量明顯降低，且與Sham和Ns預處理組兩組的差異有統計學意義（P<0.05），Sham組與Ns預處理組差異有統計學意義（P<0.05），見表2。

3 討論

Dex是一種新型高選擇性α2-腎上腺素受體激動劑 ，2009年在我國上市后，由于它除了具有鎮痛、鎮靜和抗焦慮作用，還具有抗交感 、穩定血流動力學和降低麻醉藥用量等多方面作用，目前已廣泛應用于臨床的各個領域[4]，隨著社會經濟的發展，腦血管疾病的發病率、致死率和致殘率升高，逐漸成為臨床上致殘與致死的主要原因，最為常見的是缺血性腦血管病變。

目前的文獻報道中大多數以腦的急性缺血再灌注為實驗研究基礎[6]，所以此次實驗采用的是在Smith等[7]提出二血管阻斷加低血壓法的基礎上創新改進的模型。此次實驗建立的模型有較多改進和優點：高效建模與再灌注、手術步驟精簡、更符合血流動力學改變的要求等特點；大鼠腦梗死的范圍也較統一，可較好地模擬臨床上休克造成的全腦缺血損傷和循環抑制導致的大腦低灌注狀態。對缺血性腦損傷發病機理的探究，抗腦缺血藥物的評價療效有較高的價值[8]。

腦缺血再灌注損傷作為一個復雜的病理過程對腦的影響很大，其中的病理機制有多種因素，其中損傷腦組織最明顯的變化是神經元損傷和腦水腫。形成腦水腫和腦缺血再灌注損傷的機制存在很多相同點，因本實驗條件有限，所以通過觀察測量腦水腫的變化可以良好的評估實驗結果。

綜上所述，鹽酸右美托咪定進行全腦缺血前預處理，結果為Dex預處理組與Ns組的腦含水量差異有統計學意義，且Dex預處理組腦含水量平均值明顯低于sham組和Ns組，該結果可說明鹽酸右美托咪定預處理可以減輕大鼠全腦缺血再灌注損傷腦水腫的程度，對大鼠有一定的腦保護作用，可通過降低腦含水量水平，對腦缺血再灌注損傷起保護作用。

【參考文獻】

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[7]Smith M L， Bendek G， Dahlgren N， et al. Models for studying long-term recovery following forebrain ischemia in the rat. 2. A 2-vessel occlusion model [J]. Acta Neurol Scand， 1984， 69（6）， 385-401.

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