尼莫地平对蛛网膜下腔出血后脑组织一氧化氮及内皮素含量的影响
尼莫地平对蛛网膜下腔出血后脑组织一氧化氮及内皮素含量的影响
孙保亮 夏作理 杨明峰
摘要 目的:探讨尼莫地平(ND)对蛛网膜下腔出血(SAH)后脑组织一氧化氮(NO)和内皮素(ET)含量的影响。方法:将80只Wistar大鼠随机均分为单纯SAH组和ND处理组,分别检测术前及SAH后即刻、1h、6h和24h时脑组织NO及ET含量。结果:SAH组脑组织NO和ET含量均自SAH后1h开始显著增加(P<0.05~0.01),ND组于SAH后脑组织NO及ET含量增加的程度较SAH组为小(P<0.05~0.01)。结论:SAH后脑组织NO、ET含量增多参与了脑缺血损害过程,ND通过拮抗脑组织NO及ET的病理性改变而发挥脑保护作用。
, http://www.100md.com
关键词:蛛网膜下腔出血 脑缺血 一氧化氮 内皮素 尼莫地平
蛛网膜下腔出血(SAH)是一种常见的出血性脑血管病,常由于脑血管痉挛(CVS)、脑灌注压(CPP)降低及微循环异常等引起脑血流量减低而造成脑组织缺血缺氧,导致患者神经功能伤残的发生[1,2]。研究发现尼莫地平(ND)对SAH后CVS具有缓解作用[3]。一氧化氮(NO)和内皮素(ET)参与了脑缺血损害的过程[4,5],但在SAH后是否有类似的变化尚未见文献报道。本实验初步探讨大鼠SAH后脑组织NO、ET含量的改变及其意义,并观察ND对其影响。
材料与方法
1 动物与药物:Wistar大鼠80只,雌雄兼用,体重300~350g。 购自山东医科大学实验动物中心。ND注射剂由山东新华制药厂提供,2mg/10ml。
, 百拇医药
2 模型制备:动物用戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后仰卧固定。应用非开颅性方法[1],自右侧颈外动脉插入经浓硝酸处理后的玻璃纤维(市售日本进口渔线,直径0.285mm)至颈内动脉颅内段,有阻力感后再进丝约2mm,剌破Willis环前部造成大鼠SAH。
3 实验动物分组:将大鼠分为单纯SAH组和ND处理组各40只。后组ND于SAH前0.5h腹腔注射给药,以后每隔6h追加1次,剂量均为0.1mg/kg。两组动物分别于术前(ND组给予处理因素后)、术后即刻、1h、6h和24h处死,每组每时间点各8只。
4 脑组织NO含量测定:在各测定时间将动物快速断头处死后迅速分离海马及皮层组织,以pH值7.4的PBS缓冲液制成10%(W/V)的匀浆液。采用铜离子活化镉还原法测定NO-2/NO-3浓度反映NO水平。镉颗粒由北京57601化工厂生产,纯度99.99%,余试剂均为分析纯。
, 百拇医药
5 脑组织ET测定:动物处死后取海马及皮层组织,加1N醋酸(W/V=10%),在水浴中煮沸10min后匀浆。采用放免法测定脑组织匀浆中ET含量。ET放免药盒购于解放军总医院东亚免疫技术研究所。
6 统计学处理:实验数据以x±s表示,采用非配对t检验。
结 果
SAH模型均经颅脑解剖观察证实在蛛网膜下腔有弥漫性分布的血液或血凝块,均未发现脑实质的手术损伤。脑组织NO含量:SAH组大鼠在产生SAH后1h、6h脑组织NO含量较术前明显增加(P<0.01),24h有恢复趋势,但仍高于术前值(P<0.01)。ND组脑组织NO增加的幅度较SAH组为小(P<0.05~0.01),24h时已接近术前水平(P>0.05),见表1。
表1 两组脑组织匀浆NO含量(NO-2/NO-3,nmol/mg,x±s)
, 百拇医药
组别n
术前
术后
0h
1h
6h
24h
SAH 8
0.2796±0.0406
0.2920±0.0628
0.8456±0.1745*
1.1185±0.2854*
, 百拇医药
0.433±0.0850*
ND 8
0.2645±0.0393
0.2797±0.0519
0.5195±0.1050*△△
0.6885±0.1430*△
0.3227±0.0883△
注:与同组术前比较*P<0.01;与SAH组同时间比较,△P<0.05,△△P<0.01
表2 两组脑组织匀浆ET含量(pg/mg,x±s)
, 百拇医药
组别n
术前
术后
0h
1h
6h
24h
SAH 8
6.87±2.79
7.23±3.27
10.93±3.91
17.61±5.19
18.37±5.00**
, 百拇医药
ND 8
6.50±3.03
7.67±3.37
9.18±4.22
12.50±3.84
13.15±4.55**△
注:与同组术前比较*P<0.05,**P<0.01; 与SAH组同时间比较,△P<0.05
脑组织ET含量:由表2可见,SAH组脑组织ET含量于SAH后1h开始增加(P<0.05),6h、24h继续增多(P<0.01)。ND使SAH 6h后脑组织ET含量增加的程度减轻(P<0.05)。
讨 论
, 百拇医药
NO及ET除来源于血管内皮细胞外,亦可由脑部某些神经元和胶质细胞等产生与释放。NO本身是一种典型的自由基。Sato[4]等发现在颈动脉结扎大鼠缺血性脑组织中NO显著增加。有关SAH后脑组织中NO含量的变化尚未见报道。许多研究表明脑组织缺血灶中ET含量亦增多。本实验发现在SAH大鼠脑组织NO、ET含量呈现类似的明显增加。这可能与SAH后发生的CVS所致脑缺血缺氧诱导神经元和胶质细胞NO合酶(NOS)活性增强及ET基因表达增加有关。脑组织中高浓度的NO可介导谷氨酸神经毒性作用,抑制线粒体呼吸,以及形成过量羟自由基造成脂质过氧化损伤[5,6]。而ET可促进谷氨酸等兴奋性氨基酸释放,并通过激活磷脂酶C和间接开放电压依赖性钙离子通道,使神经细胞内钙离子超负荷[7]。上述变化均可加重SAH后CVS等造成的缺血性神经细胞损伤,促进神经功能缺损的发生。
本实验发现,钙离子拮抗剂ND可显著抑制SAH后脑组织NO和ET的病理性增加。ND是双氢吡啶类第二代药物,通过阻断平滑肌细胞膜L型电压依赖性钙通道而使钙离子内流减少,从而使SAH后CVS缓解;同时ND可抑制血小板和白细胞聚集,降低红细胞刚性和血液粘滞性,从而改善血液流变性和微循环血流灌注[8],因此使SAH后继发性脑缺血所致脑组织NO、ET增加的程度减轻。ND亦可能通过阻止神经元和胶质细胞内游离钙离子的增加而直接抑制ET产生和分泌,而ET的减少又减弱了对NO合成的促进作用[9]。因此我们认为,ND对SAH的有益作用除了可缓解CVS外,尚可能通过影响脑组织NO、ET的病理改变而对继发性缺血的脑组织起到保护作用。
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作者单位:271000 山东省泰安市,泰山医学院附属医院微循环研究所(孙保亮、夏作理、杨明峰)。
参考文献
1 Bederson JB, Germano M, Guarino L. Cortical blood flow and cerebral perfusion pressure in a new noncraniotomy model of subarachnoid hemorrhage in rats. Strok. 1995,26(6):1087
2 Enblad P, Valtysson J, Andersson J, et al. Simutaneously intracerebral microdialysis and positron emisson tomography in the detection of ischemia in patients with subarachnoid hemorrhage. J. Cereb. Blood Flow Metab. 1996,16(4):637
, http://www.100md.com
3 Wilkins RH. Attempts at prevention or treatment of intracranial arterial spasm:An update. Neurosurgery. 1986,18:808
4 Sato S, Tominage T, Ohnishi T, et al. EPR spin-trapping study of nitic oxide formation during bilateral caortid occlusion in the rat. Biochem Biophys. Acta. 1993,1181:195
5 Akopov S, Sercombe R, Seylaz J. Cerebrovascular reactivity: Role of endothelium/platelet/leukocyte interactions. Cersbrovasc. Brain Metab. Rev. 1996,8(1):11
, 百拇医药
6 Kolb H, Victoria KB. Nitric oxide:a pathogenetic factor in antoimmunity.Immunol. Today. 1992,13:156
7 Ziv I, Heminger G, Dyaldetti R, et al. Increased plasma endothelin 1 in acute ischemic stroke. Stroke. 1992,23:1014
8 Perry I, Buttrum SM, Nash GB, et al. Effects of activation on adhesion of flowing neutrophils to cutured edothelium:time course and inhibition by acalcium channel blocker. Br. J. Pharmacol. 1993,110:1630
9 Zellers TM,McComick J, Wu YQ. Interaction among ET-1, endotheliumderived nitric oxide, and prostacyclin in prlmonary arteries and veins. Am. J. Physiol. 1994,267:H139, 百拇医药
孙保亮 夏作理 杨明峰
摘要 目的:探讨尼莫地平(ND)对蛛网膜下腔出血(SAH)后脑组织一氧化氮(NO)和内皮素(ET)含量的影响。方法:将80只Wistar大鼠随机均分为单纯SAH组和ND处理组,分别检测术前及SAH后即刻、1h、6h和24h时脑组织NO及ET含量。结果:SAH组脑组织NO和ET含量均自SAH后1h开始显著增加(P<0.05~0.01),ND组于SAH后脑组织NO及ET含量增加的程度较SAH组为小(P<0.05~0.01)。结论:SAH后脑组织NO、ET含量增多参与了脑缺血损害过程,ND通过拮抗脑组织NO及ET的病理性改变而发挥脑保护作用。
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关键词:蛛网膜下腔出血 脑缺血 一氧化氮 内皮素 尼莫地平
蛛网膜下腔出血(SAH)是一种常见的出血性脑血管病,常由于脑血管痉挛(CVS)、脑灌注压(CPP)降低及微循环异常等引起脑血流量减低而造成脑组织缺血缺氧,导致患者神经功能伤残的发生[1,2]。研究发现尼莫地平(ND)对SAH后CVS具有缓解作用[3]。一氧化氮(NO)和内皮素(ET)参与了脑缺血损害的过程[4,5],但在SAH后是否有类似的变化尚未见文献报道。本实验初步探讨大鼠SAH后脑组织NO、ET含量的改变及其意义,并观察ND对其影响。
材料与方法
1 动物与药物:Wistar大鼠80只,雌雄兼用,体重300~350g。 购自山东医科大学实验动物中心。ND注射剂由山东新华制药厂提供,2mg/10ml。
, 百拇医药
2 模型制备:动物用戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后仰卧固定。应用非开颅性方法[1],自右侧颈外动脉插入经浓硝酸处理后的玻璃纤维(市售日本进口渔线,直径0.285mm)至颈内动脉颅内段,有阻力感后再进丝约2mm,剌破Willis环前部造成大鼠SAH。
3 实验动物分组:将大鼠分为单纯SAH组和ND处理组各40只。后组ND于SAH前0.5h腹腔注射给药,以后每隔6h追加1次,剂量均为0.1mg/kg。两组动物分别于术前(ND组给予处理因素后)、术后即刻、1h、6h和24h处死,每组每时间点各8只。
4 脑组织NO含量测定:在各测定时间将动物快速断头处死后迅速分离海马及皮层组织,以pH值7.4的PBS缓冲液制成10%(W/V)的匀浆液。采用铜离子活化镉还原法测定NO-2/NO-3浓度反映NO水平。镉颗粒由北京57601化工厂生产,纯度99.99%,余试剂均为分析纯。
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5 脑组织ET测定:动物处死后取海马及皮层组织,加1N醋酸(W/V=10%),在水浴中煮沸10min后匀浆。采用放免法测定脑组织匀浆中ET含量。ET放免药盒购于解放军总医院东亚免疫技术研究所。
6 统计学处理:实验数据以x±s表示,采用非配对t检验。
结 果
SAH模型均经颅脑解剖观察证实在蛛网膜下腔有弥漫性分布的血液或血凝块,均未发现脑实质的手术损伤。脑组织NO含量:SAH组大鼠在产生SAH后1h、6h脑组织NO含量较术前明显增加(P<0.01),24h有恢复趋势,但仍高于术前值(P<0.01)。ND组脑组织NO增加的幅度较SAH组为小(P<0.05~0.01),24h时已接近术前水平(P>0.05),见表1。
表1 两组脑组织匀浆NO含量(NO-2/NO-3,nmol/mg,x±s)
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组别n
术前
术后
0h
1h
6h
24h
SAH 8
0.2796±0.0406
0.2920±0.0628
0.8456±0.1745*
1.1185±0.2854*
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0.433±0.0850*
ND 8
0.2645±0.0393
0.2797±0.0519
0.5195±0.1050*△△
0.6885±0.1430*△
0.3227±0.0883△
注:与同组术前比较*P<0.01;与SAH组同时间比较,△P<0.05,△△P<0.01
表2 两组脑组织匀浆ET含量(pg/mg,x±s)
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组别n
术前
术后
0h
1h
6h
24h
SAH 8
6.87±2.79
7.23±3.27
10.93±3.91
17.61±5.19
18.37±5.00**
, 百拇医药
ND 8
6.50±3.03
7.67±3.37
9.18±4.22
12.50±3.84
13.15±4.55**△
注:与同组术前比较*P<0.05,**P<0.01; 与SAH组同时间比较,△P<0.05
脑组织ET含量:由表2可见,SAH组脑组织ET含量于SAH后1h开始增加(P<0.05),6h、24h继续增多(P<0.01)。ND使SAH 6h后脑组织ET含量增加的程度减轻(P<0.05)。
讨 论
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NO及ET除来源于血管内皮细胞外,亦可由脑部某些神经元和胶质细胞等产生与释放。NO本身是一种典型的自由基。Sato[4]等发现在颈动脉结扎大鼠缺血性脑组织中NO显著增加。有关SAH后脑组织中NO含量的变化尚未见报道。许多研究表明脑组织缺血灶中ET含量亦增多。本实验发现在SAH大鼠脑组织NO、ET含量呈现类似的明显增加。这可能与SAH后发生的CVS所致脑缺血缺氧诱导神经元和胶质细胞NO合酶(NOS)活性增强及ET基因表达增加有关。脑组织中高浓度的NO可介导谷氨酸神经毒性作用,抑制线粒体呼吸,以及形成过量羟自由基造成脂质过氧化损伤[5,6]。而ET可促进谷氨酸等兴奋性氨基酸释放,并通过激活磷脂酶C和间接开放电压依赖性钙离子通道,使神经细胞内钙离子超负荷[7]。上述变化均可加重SAH后CVS等造成的缺血性神经细胞损伤,促进神经功能缺损的发生。
本实验发现,钙离子拮抗剂ND可显著抑制SAH后脑组织NO和ET的病理性增加。ND是双氢吡啶类第二代药物,通过阻断平滑肌细胞膜L型电压依赖性钙通道而使钙离子内流减少,从而使SAH后CVS缓解;同时ND可抑制血小板和白细胞聚集,降低红细胞刚性和血液粘滞性,从而改善血液流变性和微循环血流灌注[8],因此使SAH后继发性脑缺血所致脑组织NO、ET增加的程度减轻。ND亦可能通过阻止神经元和胶质细胞内游离钙离子的增加而直接抑制ET产生和分泌,而ET的减少又减弱了对NO合成的促进作用[9]。因此我们认为,ND对SAH的有益作用除了可缓解CVS外,尚可能通过影响脑组织NO、ET的病理改变而对继发性缺血的脑组织起到保护作用。
, http://www.100md.com
作者单位:271000 山东省泰安市,泰山医学院附属医院微循环研究所(孙保亮、夏作理、杨明峰)。
参考文献
1 Bederson JB, Germano M, Guarino L. Cortical blood flow and cerebral perfusion pressure in a new noncraniotomy model of subarachnoid hemorrhage in rats. Strok. 1995,26(6):1087
2 Enblad P, Valtysson J, Andersson J, et al. Simutaneously intracerebral microdialysis and positron emisson tomography in the detection of ischemia in patients with subarachnoid hemorrhage. J. Cereb. Blood Flow Metab. 1996,16(4):637
, http://www.100md.com
3 Wilkins RH. Attempts at prevention or treatment of intracranial arterial spasm:An update. Neurosurgery. 1986,18:808
4 Sato S, Tominage T, Ohnishi T, et al. EPR spin-trapping study of nitic oxide formation during bilateral caortid occlusion in the rat. Biochem Biophys. Acta. 1993,1181:195
5 Akopov S, Sercombe R, Seylaz J. Cerebrovascular reactivity: Role of endothelium/platelet/leukocyte interactions. Cersbrovasc. Brain Metab. Rev. 1996,8(1):11
, 百拇医药
6 Kolb H, Victoria KB. Nitric oxide:a pathogenetic factor in antoimmunity.Immunol. Today. 1992,13:156
7 Ziv I, Heminger G, Dyaldetti R, et al. Increased plasma endothelin 1 in acute ischemic stroke. Stroke. 1992,23:1014
8 Perry I, Buttrum SM, Nash GB, et al. Effects of activation on adhesion of flowing neutrophils to cutured edothelium:time course and inhibition by acalcium channel blocker. Br. J. Pharmacol. 1993,110:1630
9 Zellers TM,McComick J, Wu YQ. Interaction among ET-1, endotheliumderived nitric oxide, and prostacyclin in prlmonary arteries and veins. Am. J. Physiol. 1994,267:H139, 百拇医药