单胺类神经递质在大鼠急性肝性脑病发生中的作用
项目负责人:魏利惠, 032200, 山西省汾阳医院
摘要
目的：阐明单胺类神经递质在大鼠急性肝性脑病发生中的作用。
方法：采用硫代乙酰胺所致大鼠(n=10)急性肝功能衰竭模型，测定血浆及脑组织中单胺类神经递质与血浆内毒素含量，并与正常组(n=5)进行比较。
结果：在肝性脑病进入 III～IV期时，脑组织中仅5-羟色胺含量明显升高(513.9±48.0比394.7±43.8ng/g)，血浆5-羟色胺升高幅度是脑组织中的两倍，并伴严重内毒素血症。
, 百拇医药
结论：5-羟色胺可能是肝性脑病时昏迷的重要因素，脑组织中升高的5-羟色胺可能部分源于血浆。
主题词 肝性脑病;5-羟色胺;去甲肾上腺素;内毒素血症
魏利惠, 徐军全.单胺类神经递质在大鼠急性肝性脑病发生中的作用.新消化病学杂志,1994;2(4):210-211
AIM To investigate the role of monoamines in the pathogenisis of acute hepatic encephalopathy.
METHODS Monoamines were measured both in brain tissure and plasma on thioacetamide-induced acute hepatic encephalopathy, and plasma endoto xin was measured as well in rats.
, 百拇医药
RESULTS In brain tissure only serotonin was significently increased in stage III～IV hepatic encephalopathy compared with stage III～IV (513.9±48.0ng/g vs 423.5±23.4ng/g x-±s). Plasma serotonin was incr eased more than that in brain and accompanied by endotoxinmia.
CONCLUSION Increased serotonin in brain tissure, probably partl y from plasma, is the main factor in the development of hepatic encephalopathy from slight neuropsychic symptom to coma.
, 百拇医药
Keywords hepatic encephalopathy;serotonin;endotoxinmia
Wei LH, Xu JQ. The Role of monoamines in the pathogenesis of acute hepaticencephalopathy in rats. Xin Xiaohuabingxue Zazhi, 1994;2(4):210-211
脑组织中单胺类神经递质的变化可能在肝性脑病(HE)发生机制中起重要作用[1]，但单胺类神经递质在HE发生与发展中动态变化及脑组织与血浆中单胺类神经递质在HE时相互关系却少见报道，故作本实验如下。
1 材料和方法
1.1 动物模型与分组 体重180g～230g雌性Wistar大鼠15只，随机分正常对照组(n=5)与实验组(n=10)，后者经硫代乙酰胺灌胃复制出HE模型后，再依HE的程度分I-II期与III-IV期两组。
, 百拇医药
1.2 主要仪器及药品 日本KOHOED IM 6100四导生理记录仪，岛津RF5400荧光分光光度仪，硫代乙酰胺(TAA、上海试剂公司)，去甲肾上腺素(NE)、盐酸多巴胺(DA，Sigma公司)，5-羟吲哚乙酸(5-HTAA,5-羟色胺硫酸肌酐(5-HT, 瑞士Fluka，AG)，内毒素(ET)定量鲎试剂盒(上海医学化验所)。
1.3 实验过程 动物在实验室常规饲养2d后，行脑电图电极包埋术。术后3d禁食15h后，实验组动物给(每次0.35g/kg)生理盐水溶液灌胃，正常对照组给等量生理盐水[2]，24h重复灌胃1次。首次灌胃后50h，实验组动物除死亡1只，其余均表现出不同程度HE征象。依各自的行为及脑电图表现，把实验组动物分为I～II期(n=5)与III～IV期(n=4)两组，随后分别在乙醚麻醉下腹主动脉采血(肝素抗凝)，并迅速开颅取脑，取一侧大脑半球及脑干，用双蒸水配制的冰生理盐水清洗3次，于-20速冻贮存备测脑组织神经递质。肝素抗凝血离心后取血浆50μL，用双蒸水稀释10倍后，-20贮存备测血浆神经递质。其余血浆分别测ET(鲎试剂基质显色定量法)、丙氨酸氨基移换酶(ALT)、天门冬氨酸氨基移换酶(AST)及总胆红素(TB，固蓝B法)。脑组织及血浆神经递质用荧光分光光度法测定.
, 百拇医药
1.4 统计学处理 秩和检验;方差分析;q检验。
2 结果
2.1 动物表现 灌胃20h后，陆续有个别动物出现活动减少、嗜睡、声光反应减弱及尿色深黄等征象，至50h全部实验组动物表现出不同程度的HE征象(见表1)。
表1 各组动物神经生理及脑电图表现
2.2 血浆生化及ET变化 ALT，AST，TB，ET在HE I～II期已明显高于正常组，而III～IV期又明显高于I～II期组(见表2)。
表2 各组动物血浆生化与内毒素含量 (x-±s)
aP<0.001，与正常组比；*P<0.002，vs I～II期脑病组比；**P<0.005，vs 正常组；***P<0.05, vs I～II期脑病。
2.3 脑组织中神经递质的变化 在HE组脑组织中NE进行性降低，与正常组有显著差别，但I～II期组与III～IV期组间无显著差异。DA各组间无显著差异。5-HT呈逐渐升高，到III～IV期脑病时明显高于前两组，与正常组比较升高幅度为32.1%，(见表3)。
, 百拇医药
表3 各组动物脑组织神经递质变化 (x-±s ng/g)
, 百拇医药
*P<0.005, **P<0.001，a vs 正常组；b vs I～II期脑病组。
2.4 血浆神经递质的变化 在HE组血浆NE明显低于正常组，DA有降低但无统计学差异，5-HT呈进行性增高，到III～IV期升高明显，达72.2%，高于同期脑组织5-HT升高幅度，5-HTAA有升高，但无统计学差异(见表4)。
表4 各组动物血浆神经递质变化(x-±s ng/mL)
, http://www.100md.com
*P<0.05, **P<0.01, vs 正常组。
3 讨论
3.1 脑组织中神经递质变化 HE发病机制中，脑组织的单胺类神经递质异常仍是研究热点，本实验结果表明，HE时脑组织NE含量降低，5-HT及5-HTAA则明显升高，但HE转入III～IV期时，唯有5-HT明显升高，而DA和NE无明显变化，显然用假性神经递质学说难以解释，提示在HE进入III～IV期时5-HT异常增高起重要作用。5-HT为中枢神经抑制性递质[3]，我们推断在HE III～IV期时脑组织的5-HT可能部分来自血浆。比较脑组织与血浆中5-HT含量及血浆ET变化，我们发现在III～IV期HE时血浆及脑组织中5-HT均升高，而且血浆中5-HT升高幅度为脑组织中的两倍，并伴严重ET血症。实验证明TAA所致III～IV期HE鼠血脑屏障通透性增高，并与内毒素血症严重程度密切相关。由此可见，III～IV期HE时，血浆5-HT可能渗漏到脑组织，外周5-HT进入脑内很可能是HE时昏迷发生的重要因素。
, http://www.100md.com
3.2 血浆中神经递质的变化 本结果表明，血浆NE明显降低和5-HT明显升高，血浆5-HT可使脑血管收缩，减少血流量，损害内皮细胞而促进HE的发生与发展。肝功能衰竭时，肠道嗜铬细胞合成5-HT增多，肝脏对5-HT灭活减少，而导致血浆5-HT大量增加。此外内毒素血症可导致色胺酸进入5-HT合成途径增加。ET血症小鼠色胺酸进入5-HT途径增高10%～15%，而进入犬尿酸途径则降低[4]。肝功能衰竭晚期出现低血压状态[5]，可能与血浆去甲肾上腺素降低有关。
4 参考文献1 张利平，杨永彰，刘厚钰，等. 肝性脑病患者血浆神经递质的变化及意义. 中华消化杂志，1988；8(3)：147-149
2 Zimmermann C, Ferenci P, Pifl C, et al. Hepatic encephalopathy in thioacetamide-induced acute liver
, 百拇医药
failure in rats： characterization of an improved model and study of aminoacidergic
neurotransmission. Hepatology, 1989；9(4)：594-600
3 Bugge M, Bengtsson F, Nobin A, et al. Metabolism of monoamines in the brain after total
hepatectomy in the rat. Exp Neurol, 1986；94(1)：11-20
4 周舒，娄艾琳. 5-羟色胺生理和病理生理. 北京：人民卫生出版社，1988：22-30
5 韩德五. 肝脏病理生理学. 太原：山西高校联合出版社，1992：307-309, http://www.100md.com(魏利惠,徐军全)
摘要
目的：阐明单胺类神经递质在大鼠急性肝性脑病发生中的作用。
方法：采用硫代乙酰胺所致大鼠(n=10)急性肝功能衰竭模型，测定血浆及脑组织中单胺类神经递质与血浆内毒素含量，并与正常组(n=5)进行比较。
结果：在肝性脑病进入 III～IV期时，脑组织中仅5-羟色胺含量明显升高(513.9±48.0比394.7±43.8ng/g)，血浆5-羟色胺升高幅度是脑组织中的两倍，并伴严重内毒素血症。
, 百拇医药
结论：5-羟色胺可能是肝性脑病时昏迷的重要因素，脑组织中升高的5-羟色胺可能部分源于血浆。
主题词 肝性脑病;5-羟色胺;去甲肾上腺素;内毒素血症
魏利惠, 徐军全.单胺类神经递质在大鼠急性肝性脑病发生中的作用.新消化病学杂志,1994;2(4):210-211
AIM To investigate the role of monoamines in the pathogenisis of acute hepatic encephalopathy.
METHODS Monoamines were measured both in brain tissure and plasma on thioacetamide-induced acute hepatic encephalopathy, and plasma endoto xin was measured as well in rats.
, 百拇医药
RESULTS In brain tissure only serotonin was significently increased in stage III～IV hepatic encephalopathy compared with stage III～IV (513.9±48.0ng/g vs 423.5±23.4ng/g x-±s). Plasma serotonin was incr eased more than that in brain and accompanied by endotoxinmia.
CONCLUSION Increased serotonin in brain tissure, probably partl y from plasma, is the main factor in the development of hepatic encephalopathy from slight neuropsychic symptom to coma.
, 百拇医药
Keywords hepatic encephalopathy;serotonin;endotoxinmia
Wei LH, Xu JQ. The Role of monoamines in the pathogenesis of acute hepaticencephalopathy in rats. Xin Xiaohuabingxue Zazhi, 1994;2(4):210-211
脑组织中单胺类神经递质的变化可能在肝性脑病(HE)发生机制中起重要作用[1]，但单胺类神经递质在HE发生与发展中动态变化及脑组织与血浆中单胺类神经递质在HE时相互关系却少见报道，故作本实验如下。
1 材料和方法
1.1 动物模型与分组 体重180g～230g雌性Wistar大鼠15只，随机分正常对照组(n=5)与实验组(n=10)，后者经硫代乙酰胺灌胃复制出HE模型后，再依HE的程度分I-II期与III-IV期两组。
, 百拇医药
1.2 主要仪器及药品 日本KOHOED IM 6100四导生理记录仪，岛津RF5400荧光分光光度仪，硫代乙酰胺(TAA、上海试剂公司)，去甲肾上腺素(NE)、盐酸多巴胺(DA，Sigma公司)，5-羟吲哚乙酸(5-HTAA,5-羟色胺硫酸肌酐(5-HT, 瑞士Fluka，AG)，内毒素(ET)定量鲎试剂盒(上海医学化验所)。
1.3 实验过程 动物在实验室常规饲养2d后，行脑电图电极包埋术。术后3d禁食15h后，实验组动物给(每次0.35g/kg)生理盐水溶液灌胃，正常对照组给等量生理盐水[2]，24h重复灌胃1次。首次灌胃后50h，实验组动物除死亡1只，其余均表现出不同程度HE征象。依各自的行为及脑电图表现，把实验组动物分为I～II期(n=5)与III～IV期(n=4)两组，随后分别在乙醚麻醉下腹主动脉采血(肝素抗凝)，并迅速开颅取脑，取一侧大脑半球及脑干，用双蒸水配制的冰生理盐水清洗3次，于-20速冻贮存备测脑组织神经递质。肝素抗凝血离心后取血浆50μL，用双蒸水稀释10倍后，-20贮存备测血浆神经递质。其余血浆分别测ET(鲎试剂基质显色定量法)、丙氨酸氨基移换酶(ALT)、天门冬氨酸氨基移换酶(AST)及总胆红素(TB，固蓝B法)。脑组织及血浆神经递质用荧光分光光度法测定.
, 百拇医药
1.4 统计学处理 秩和检验;方差分析;q检验。
2 结果
2.1 动物表现 灌胃20h后，陆续有个别动物出现活动减少、嗜睡、声光反应减弱及尿色深黄等征象，至50h全部实验组动物表现出不同程度的HE征象(见表1)。
表1 各组动物神经生理及脑电图表现
| 组别 | n | 神经生理表现 | 脑电图 |
| 正常 | 5 | 活泼，对各种刺激反应灵敏 | 以β 波为主，20-30次/s,振幅30～50μV |
| I～II期脑病 | 5 | 活动减少，嗜睡，对声光反应迟钝，运动失调 | , 百拇医药 以θ 波为主，5～7次/s，振幅150 μV |
| III～IV期脑病 | 4 | 昏睡至昏迷，声光反应消失，痛刺激反应迟钝 | 以σ 波为主，4～5次/s，振幅300 μV |
2.2 血浆生化及ET变化 ALT，AST，TB，ET在HE I～II期已明显高于正常组，而III～IV期又明显高于I～II期组(见表2)。
表2 各组动物血浆生化与内毒素含量 (x-±s)
| 指标 | 正常(n=5) | , 百拇医药 I～II期脑病(n=5) | III～IV期脑病(n=4) |
| ALT(赖氏U) | 29.5±1.6 | 377.6±213.6a | 2792±564* |
| AST(赖氏U) | 32.5±1.4 | 879.6±478.9a | 2625.9±1233.8* |
| TB(mmol/L) | 0.002±0.0005 | 0.35±0.16a | 1.001±0.16* |
| ET(EV/L) | 60±40 | 80±40 | 200±150**,*** |
aP<0.001，与正常组比；*P<0.002，vs I～II期脑病组比；**P<0.005，vs 正常组；***P<0.05, vs I～II期脑病。
2.3 脑组织中神经递质的变化 在HE组脑组织中NE进行性降低，与正常组有显著差别，但I～II期组与III～IV期组间无显著差异。DA各组间无显著差异。5-HT呈逐渐升高，到III～IV期脑病时明显高于前两组，与正常组比较升高幅度为32.1%，(见表3)。
, 百拇医药
表3 各组动物脑组织神经递质变化 (x-±s ng/g)
| 指标 | 正常(n=5) | I～II期脑病(n=5) | III～IV期脑病(n=4) |
| NE | 566.1±158.5 | 366.2±77.9a* | 233.0±146.0a* |
| DA | 591.6±69.2 | 519.8±44.6 | 642.4±190.4 |
| 5-HT | 394.7±43.8 | 423.5±23.4 | 513.9±48.0a** b* |
| 5-HTAA | 399.1±42.0 | 520.1±75.9a* | 538.2±42.8 |
, 百拇医药
*P<0.005, **P<0.001，a vs 正常组；b vs I～II期脑病组。
2.4 血浆神经递质的变化 在HE组血浆NE明显低于正常组，DA有降低但无统计学差异，5-HT呈进行性增高，到III～IV期升高明显，达72.2%，高于同期脑组织5-HT升高幅度，5-HTAA有升高，但无统计学差异(见表4)。
表4 各组动物血浆神经递质变化(x-±s ng/mL)
| 指标 | 正常(n=5) | I～II期脑病(n=5) | III～IV期脑病(n=4) |
| NE | 103.0±104.1 | 23.6±26.5* | 27.7±10.7** |
| DA | 108.2±51.0 | 66.1±15.9 | 68.9±10.9 |
| 5-HT | 581.6±164.3 | 766.5±241.9 | 1001.4±251.2* |
| 5-HTAA | 307.3±5.3 | 323.3±46.4 | 336.5±35.0 |
, http://www.100md.com
*P<0.05, **P<0.01, vs 正常组。
3 讨论
3.1 脑组织中神经递质变化 HE发病机制中，脑组织的单胺类神经递质异常仍是研究热点，本实验结果表明，HE时脑组织NE含量降低，5-HT及5-HTAA则明显升高，但HE转入III～IV期时，唯有5-HT明显升高，而DA和NE无明显变化，显然用假性神经递质学说难以解释，提示在HE进入III～IV期时5-HT异常增高起重要作用。5-HT为中枢神经抑制性递质[3]，我们推断在HE III～IV期时脑组织的5-HT可能部分来自血浆。比较脑组织与血浆中5-HT含量及血浆ET变化，我们发现在III～IV期HE时血浆及脑组织中5-HT均升高，而且血浆中5-HT升高幅度为脑组织中的两倍，并伴严重ET血症。实验证明TAA所致III～IV期HE鼠血脑屏障通透性增高，并与内毒素血症严重程度密切相关。由此可见，III～IV期HE时，血浆5-HT可能渗漏到脑组织，外周5-HT进入脑内很可能是HE时昏迷发生的重要因素。
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3.2 血浆中神经递质的变化 本结果表明，血浆NE明显降低和5-HT明显升高，血浆5-HT可使脑血管收缩，减少血流量，损害内皮细胞而促进HE的发生与发展。肝功能衰竭时，肠道嗜铬细胞合成5-HT增多，肝脏对5-HT灭活减少，而导致血浆5-HT大量增加。此外内毒素血症可导致色胺酸进入5-HT合成途径增加。ET血症小鼠色胺酸进入5-HT途径增高10%～15%，而进入犬尿酸途径则降低[4]。肝功能衰竭晚期出现低血压状态[5]，可能与血浆去甲肾上腺素降低有关。
4 参考文献1 张利平，杨永彰，刘厚钰，等. 肝性脑病患者血浆神经递质的变化及意义. 中华消化杂志，1988；8(3)：147-149
2 Zimmermann C, Ferenci P, Pifl C, et al. Hepatic encephalopathy in thioacetamide-induced acute liver
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failure in rats： characterization of an improved model and study of aminoacidergic
neurotransmission. Hepatology, 1989；9(4)：594-600
3 Bugge M, Bengtsson F, Nobin A, et al. Metabolism of monoamines in the brain after total
hepatectomy in the rat. Exp Neurol, 1986；94(1)：11-20
4 周舒，娄艾琳. 5-羟色胺生理和病理生理. 北京：人民卫生出版社，1988：22-30
5 韩德五. 肝脏病理生理学. 太原：山西高校联合出版社，1992：307-309, http://www.100md.com(魏利惠,徐军全)