長春西汀對慢性腦缺血所致血管性認知功能障礙大鼠的治療效果及可能機制▲

王 剛 仲婷婷 蔣 毅 陳璽龍 王小琴 王慧云

(河北北方學院附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，張家口市 075000，電子郵箱：394185134@qq.com)

慢性腦缺血是指腦血流灌注長期不足引起的一種常見的病理狀態(tài)，腦組織慢性缺血缺氧可導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡、膠質(zhì)細胞增生、自由基清除障礙、炎癥反應(yīng)等，最終導(dǎo)致持久性或者進展性的神經(jīng)功能障礙[1-2]。慢性腦缺血是血管性癡呆、阿爾茨海默病及皮層下動脈硬化性腦病等多種認知障礙性疾病的共同病理過程[3]。臨床上對于慢性腦缺血所致血管性認知功能障礙(vascular cognitive impairment，VCI)的預(yù)防及治療，尚無特效手段，因此研究其損傷機制及神經(jīng)保護方案有重要意義。有研究顯示，長春西汀具有改善認知、提高記憶、減輕癡呆癥狀及延緩癡呆發(fā)展的作用[4-5]。本研究探討長春西汀治療大鼠慢性腦缺血所致VCI的效果，現(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 無特定病原體級Wistar大鼠60只,購自中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院實驗動物中心[動物許可證號:SCXK(軍)2017-0004]，雌雄各半，鼠齡3～4個月，體重280～320 g，在18℃～25℃、60%～70%濕度的條件下飼養(yǎng)，普通飼料喂養(yǎng)，光照12 h，正常晝夜交替，適應(yīng)飼養(yǎng)3 d后開始實驗，術(shù)前12 h內(nèi)禁食不禁水。

1.2 儀器與試劑 Morris MT-200型水迷宮視頻跟蹤分析系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司產(chǎn)品)，Lambda 25紫外/可見分光光度計(PerkinElmer公司)，Bio-Rad680酶標儀(美國伯樂公司)、JY2002電子天平(上海舜宇恒平科學儀器有限公司)、FSH-2A勻漿器(江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司)、Biofuge Stratos高速冷凍離心機(賀利氏公司)。長春西汀注射液(潤坦)購自河南潤弘制藥股份有限公司生產(chǎn)(國藥準字H20041792；規(guī)格：每支2 mL ∶20 mg)；5-羥色胺、去甲腎上腺素(norepinephrine，NE)、乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase,AchE)、多巴胺酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒均由美國R&D 公司生產(chǎn)(生產(chǎn)批號E30326R、E30189R、E30112R、E30071R)；超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、丙二醛測試盒購自南京建成生物研究所(生產(chǎn)批號：E02S0012、E02M0023)。

1.3 分組及造模 將60只大鼠按照隨機數(shù)字表法分為假手術(shù)組、模型組及長春西汀組各20只。模型組及長春西汀組使用雙側(cè)頸總動脈結(jié)扎(2-VO)法制作大鼠慢性腦缺血所致VCI模型，參照文獻[6]的方法進行操作；假手術(shù)組動物同法行頸前皮膚切開，分離、暴露但不結(jié)扎雙側(cè)頸總動脈，逐層縫合切口。長春西汀組在造模后第2天給予長春西汀10 mg/kg腹腔注射，假手術(shù)組、模型組給予等量生理鹽水腹腔注射，1次/d，均連續(xù)注射5周。

1.4 觀察指標 使用Morris水迷宮法[7]評價各組大鼠行為學，共進行3次取平均值。水迷宮測試結(jié)束后，斷頭處死大鼠，在冰臺上剝離大腦，沖洗干凈，用生理鹽水制備10%腦勻漿液，4℃下3 000 r/min離心15 min取上清液，使用酶聯(lián)免疫吸附測定法測定腦組織中SOD、AchE活性以及丙二醛、多巴胺、NE、5-羥色胺水平。

1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計學分析。正態(tài)分布的計量資料以(x±s)表示，多組樣本間均數(shù)比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t法；非正態(tài)分布的計量資料采用[M(P25，P75)]表示，比較采用非參數(shù)檢驗。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 3組大鼠行為學指標的比較 假手術(shù)組及長春西汀組大鼠逃避潛伏期短于模型組，但3組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。假手術(shù)組及長春西汀組平臺停留時間及平臺穿越次數(shù)均長于或多于模型組(P<0.05)；但長春西汀組平臺停留時間及平臺穿越次數(shù)與假手術(shù)組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組大鼠行為學指標的比較(x±s)

2.2 3組腦組織SOD和AchE活性、丙二醛水平的比較 假手術(shù)組及長春西汀組大鼠腦組織SOD活性高于模型組，AchE活性、丙二醛水平低于模型組(均P<0.05)，但假手術(shù)組及長春西汀組腦組織SOD及AchE活性、丙二醛水平差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。見表2。

表2 3組大鼠腦組織SOD和AchE活性、丙二醛水平的比較(x±s)

2.3 3組腦組織多巴胺、NE、5-羥色胺水平的比較 假手術(shù)組及長春西汀組腦組織多巴胺、NE 及5-羥色胺水平均高于模型組(均P<0.05)，但假手術(shù)組及長春西汀組腦組織多巴胺、NE 及5-羥色胺水平差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。見表3。

表3 3組大鼠腦組織多巴胺、NE和5-羥色胺水平的比較(x±s)

3 討 論

慢性腦缺血是復(fù)雜的病理過程，腦灌流不足可引發(fā)一系列級聯(lián)反應(yīng)，其中免疫炎癥反應(yīng)貫穿腦損傷整個過程[8-9]。有研究顯示，腦缺血后的級聯(lián)炎癥反應(yīng)是腦缺血后導(dǎo)致細胞損傷的重要病理環(huán)節(jié)，而機體發(fā)生炎癥瀑布反應(yīng)后，加劇了缺血后腦損傷[10]。在級聯(lián)反應(yīng)中炎癥因子被激活，通過刺激血管內(nèi)皮細胞黏附，釋放自由基、脂質(zhì)過氧化物、細胞毒素等，直接阻塞微血管，損害神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞，破壞血腦屏障，最終加劇缺血腦組織進一步損傷，導(dǎo)致 VCI 發(fā)生[11]。有研究表明，長春西汀可以降低谷胱甘肽過氧化物酶水平，進而改善鏈脲霉素誘導(dǎo)的大鼠學習和記憶損傷[12]。此外，長春西汀具有改善認知、提高記憶、減輕癡呆癥狀及延緩癡呆發(fā)展的作用[13-14]。本研究結(jié)果顯示，模型組平臺逃避潛伏期略長于假手術(shù)組及長春西汀組，且平臺停留時間及平臺穿越次數(shù)均短于或少于假手術(shù)組及長春西汀組(P<0.05)，提示慢性腦缺血所致VCI大鼠模型造模成功，且長春西汀組可以改善大鼠認知功能障礙。

氧自由基損傷是腦缺血損傷的重要機制，一般情況下氧自由基反應(yīng)和脂質(zhì)過氧化反應(yīng)處于動態(tài)平衡，平衡一旦被打破即可引發(fā)機體免疫功能低下及新陳代謝失常，造成組織、神經(jīng)及認識功能損傷[15]。腦缺血后，機體可產(chǎn)生大量的氧自由基，而過量的氧自由基堆積可影響核酸、染色體，影響細胞正常功能[16]。SOD可有效清除體內(nèi)過量的自由基，對抗并修復(fù)細胞傷害，提高人體免疫力[13]。丙二醛是細胞膜上不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，其含量可以反映機體抗脂質(zhì)過氧化及細胞損傷程度[17]。AchE不僅參與膽堿能的神經(jīng)遞質(zhì)傳遞過程的調(diào)節(jié)，還對相關(guān)學習記憶過程有顯著的影響[17]。本研究結(jié)果顯示，假手術(shù)組及長春西汀組大鼠腦組織SOD活性高于模型組，AchE活性、丙二醛水平低于對照組(P<0.05)，提示長春西汀可以提高 SOD活力，降低AchE活性及丙二醛含量，從而增加組織的抗氧化能力，減輕腦細胞損傷，進而提高大鼠認識功能。多種神經(jīng)介質(zhì)通過突觸傳遞參與學習記憶過程，單胺類介質(zhì)中的NE、5-羥色胺、多巴胺參與機體學習和記憶機制，并有重要的調(diào)節(jié)作用[18-19]。本研究結(jié)果顯示，假手術(shù)組及長春西汀組腦組織多巴胺、NE及5-羥色胺水平均高于模型組(P<0.05)，提示長春西汀不僅可增加組織的抗氧化能力，還可以提高慢性腦缺血所致VCI大鼠腦組織中乙酰膽堿含量，這有助于調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)的學習和記憶功能。

綜上所述，長春西汀可能通過清除腦組織氧自由基，提高腦組織乙酰膽堿含量，從而改善慢性腦缺血所致VCI大鼠的認知功能障礙。