地塞米松对急性颅脑损伤患者血内NOS活性和NO产量的影响
作者：梁敏 魏小斌 史克珊 林赛娟1
单位：梁敏 林赛娟(海口市人民医院麻醉科，570208)；魏小斌(检验科)；史克珊(神经外科)
关键词：地塞米松；脑损伤；一氧化氮合成酶；一氧化氮
中国急救医学001208 [摘 要]目的 了解地塞米松(DM)对急性颅脑损伤(ACI)患者围术期血内一 氧化氮合成酶(NOS)活性和一氧化氮(NO)产量的影响。方法 20例AC I患者随机分为DM治疗组(于麻醉诱导前0.4 mg/kg IV)和对照组。用分光光度法测定血清NO S活性和NO产量。结果 术前两组NOS、NO均高于正常对照组，其中N OS有显著性差异(P<0.01)。DM组自麻醉诱导前至开颅手术后24小时(T0～T5)动 态观 察发现，NO、NOS自始至终呈降低趋势；而对照组则呈显著性升高(NO T1、T5，NOS T 5)，组间比较有显著性差异。结论 ACI患者术前存在NOS、NO代 谢 紊乱，开颅手术后其含量进一步升高而加重脑缺血再灌注损伤。麻醉诱导时应用DM可显著抑 制ACI患者体内iNOS释放具有脑保护作用，可作为选择性iNOS拮抗剂在临床应用。
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[中图分类号]R 977.1；R 651.1 [文献标识 码]A [文章编号]1002-1949(2000)12-0708- 02
Effect of dexamethasone on nitric oxide synthase activity and nitric oxide outpu t in patients with acute cerebral injury
LIANG Min,WEI Xiao-bin,SHI Ke-shan,et al.
(Department of Anesthesiology,Haikou City People's Hospital,Haikou 570208,China)
[Abstract]Objective To investigate effects of dexamethasone(DM) on nitric oxide synthase (NOS)activity and nitric oxide(NO)output in patients with acute cerebral injury(ACI)during neurosurgery.Methods Twenty pati ents with ACI were divided randomly into two groups (treated with DM group and c ontrol group).NOS activity and NO output were assayed with spectrophotometric an alysis.Results NOS activity was significantly increased bef ore anesthesia in patients with ACI compared to normal value(P<0.01).In DM gro up NOS activity and NO output appear a decrease tendency from T0 to T5.In control group NOS(T5),NO(T1T5)were significantly increased(P<0.0 01).Conclusions There are NOS and NO metabolism disorder in pati ents with ACI.Surgical procedures on the brian may induce secondary cerebral isc hemia causing neurologic injury.Terapeutic dosese of DM tersted before inductio n of anesthesia may significantly inhibite that iNOS activity and play a role in brain protection.
, 百拇医药
[Key words]Dexamethasone; Brain injuries; Nitric oxide synthase a ctivity; Nitric oxide
脑损伤后常引起继发性脑缺血、缺氧使脑损害加重。在这个病理过程中，NOS、NO所引起 的神经毒性作用已引起人们的关注。基础研究表明脑局灶性缺血再灌注时NO升高[1] ，当外源性或内源性NO过量产生时具有神经毒性，而使用NOS抑制剂可对抗脑缺血再灌注 所致的神经元损伤[2]。目前NO在颅脑损伤的临床研究甚少，ACI患者开颅手术麻 醉期间含量变化未见报道，迄今为止尚未发现非选择性或选择性NOS(nNOS或iNOS)抑制剂被认可在人类应用。颅脑手术麻醉期间NOS活性和NO产量变化及其抑制剂的研究国内外尚属空白。DM因其能明显提高人体内抗氧化酶活力清除自由基[3]，是颅脑手术麻醉常用 的药物。实验发现它可显著降低败血症大鼠血浆NO水平[4]，但未见DM对ACI患者N OS活性和NO产量影响的报道。DM这种机制为脑缺血损伤的治疗提供了新途径。为证实其应用 价值，本研究在这方面进行了观察，现报道如下。
, 百拇医药
1 资料与方法
1.1 研究对象 ACI患者20例，男17例，女3例，平均年龄47±14.9岁。患者均经120急救 中心抢救1～3小时入院行紧急开颅手术。其中GCS≤8分12例。经CT扫描证实：脑实质内血肿 5例，脑室内出血3例，硬脑膜下血肿7例，硬膜外血肿5例。随机分为观察组(DM组，n=10)和 对照组(n=10)。正常对照组来自健康献血员40例，年龄31.3±7.5岁，男女各20例，用 于确定本研究诸指标的正常值。
1.2 方法
1.2.1 麻醉及给药方法 术前半小时肌肉注射阿托品0.5 mg。麻醉诱导：芬太尼10 mg/ kg、氟哌利多0.1～0.2 mg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、琥珀胆硷100 mg行气管内插管。静 脉注射潘库溴胺4 mg。接北美Drager 2B型麻醉机行机械通气，纯氧吸入。麻醉维持：静脉 注射******钠(γ-OH)60 mg/kg、阿屈库胺50 mg、曲马多100 mg，1小时后追加半 量上述用药。观察组于麻醉诱导前静脉注射DM 0.4 mg/kg。
, 百拇医药
1.2.2 标本采集及处理 分别于麻醉诱导前(T0)、颅内操作去骨瓣后、3、6、12、24 h(T1、T2、T3、T4、T5)取静脉血3 ml,3 000 r/min离心10 min。取血 清置-20 ℃冰箱待测。
1.2.3 测定方法 NOS采用分光光度法，试剂盒由南京聚力生物医学工程研究所提供。仪 器采用Scout半自动生化分析仪(意大利)。本实验室正常值为1.44±0.18 U/ml。NO采用 硝酸还原酶法，试剂盒、仪器同NOS。本实验室正常值为72±15 μmol/L。
1.2.4 统计学处理 测定值用
±s表示，组间比较采用t检验，P< 0.05为有显著性差异。
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2 结果
表1 DM对ACI患者围术期NO、NOS的影响(±s) 组 别
n
时间
NO(μmol/ L)
NOS(U/ml)
正常对照组
20
72±15
1.44±0.18
DM组
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10
T0
94±39
1.92±1.09△
T1
89±50
1.44±0.89
T2
88±52
1.74±1.49
T3
, 百拇医药 62±35
1.11±1.49
T4
75±43
1.27±0.61
T5
88±34
1.49±0.67
对照组
10
T0
94±31
, 百拇医药
1.95±0.49△
T1
128±33△△
1.49±0.71
T2
88±36
1.68±0.56
T3
92±141
1.86±0.78▲
T4
, 百拇医药
94±41
1.80±0.18▲
T5
135±51▲▲△△△
2.67±0.16▲▲△△
与DM相应时间点比较▲P<0.05，▲▲P<0.01
与正常对照组比较△P<0.05，△△P<0.001
表1所示，DM组NOS活性和NO产量自始至终呈降低趋势，但各时间点比较无显著性差异(P <0.05)。对照组NO在T1及T5时较T0有显著升高(P均<0.001)。NOS T5明显 高于正常对照组，T3～T5与DM组比较NOS均有显著性升高(T3P<0.05，T4P <0.05，T5P<0.01)。
, 百拇医药
3 讨论
NO是一种重要的生物活性分子，它参与体内多种病理生理过程。体内NO系由NOS催化L-精氨 酸产生。NOS分为神经元型(nNOS)、诱导型(iNOS)、内皮型(eNOS)。近年研究表明不同类型 的NOS在不同阶段决定着NO对脑缺血性损伤的双重作用[5]。脑缺血早期(<2小时 )，eNOS表达及活性上调，生成NO以发挥维持和改善脑血流及抑制毒性损伤的保护性作用。 与此同时，因钙通道的改变及谷氨酸作用致细胞内钙超载，诱导nNOS表达及活性增加，产生 大量NO并与线粒体产生超氧阴离子(O(-)/(*)2)形成过氧化亚 硝酸盐(ONOO-)，灭活线粒体MnSOD，促进细胞失铁、生成氧自由基、易化脂质过氧化、使 含铁-硫的酶失活、产生能量衰竭及DNA损 伤等毒性作用，导致细胞死亡和凋亡[6]。这种作用很快取代eNOS介导的保护作用 ，并通过不断加剧的级联反应使脑缺血损伤恶化。至晚期(6～12小时)组织损伤和神经免疫 反应诱导并激活iNOS持续大量产生NO及ONOO-，引发晚期神经损伤。由于临床多数ACI患者 多在受伤后6～12小时才得到手术治疗，此阶段用其它神经保护剂难以奏效，因此应用iNO S抑制剂极具治疗价值。
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本研究对ACI患者围术期动态观察发现，术前(脑外伤6小时内)即脑缺血期患者NO、NOS均高 于正常对照组。其中NOS明显升高。开颅手术后1小时(相当于再灌注1小时)患者血中NO显著 高于正常对照组。而3～12小时，NO、NOS出现先降低再缓慢上升趋势，至再灌注24小时达高 峰。术前NO、NOS的升高表明eNOS早期即已被激活。此时脑内升高的NO水平对于改善创 伤区 血供可能是有益的。随着脑缺血的持续，当麻醉后输血输液及纯氧的吸入加上开颅手术去除 骨瓣解除了对脑组织的机械性压迫，使缺血缺氧的脑组织出现再灌注，受损脑组织内有大量 中性粒细胞和巨噬细胞浸润，可致iNOS诱导激活，NO大量产生[7]。本研究对照组 开颅后NO(T2)、NOS(T1～T2)水平一度下降，至开颅后6小时(T3)缓慢上升。M alimski等[1]对此过程的解释是长时间的缺血可导致细胞缺氧和NO合成底物(L-精 氨酸)供应障碍，致NO减少；再灌注后NOS所需氧和底物得到供应，因而出现NO释放再次增加 。可见选择应用iNOS抑制剂，对于降低脑内NO水平是有益的。动物实验发现DM可抑制NOS的 表达，减少NO的合成[8]，且具有抑制iNOS而不影响nNOS的作用。本研究临床应用 发 现，于麻醉诱导时应用DM组在开颅后1～24小时NO含量未超过术前水平，而对照组于开颅后1 小时及24小时NO含量呈显著性升高。NOS术前较正常对照组相应时间点比较有显著性降低 ，提示DM对iNOS的释放确有抑制作用，可作为选择性iNOS抑制剂用于ACI患者的脑保护治疗 。
, 百拇医药
[基金项目]海南省自然科学 基金资助项目(No.89701)
[参考文献]
[1]Malinski T,Bailey F,Zhang FG,et al.Nitric oxide measured by a prophy rinic microsensor,in rat brain after transient middle cerebral after occlusion [J].J Cereb Blood Flow Metab,1993,12:355-358.
[2]帅杰，董为伟.脑缺血再灌注期NO的变化及NOS抑制剂的作用研究[J].神经 血生化通讯，1997，10(1)：15.
[3]梁敏，李文硕.地塞米松对冠心病患者血液脂质过氧化物及有关抗氧 化酶活性影响的临床观察[J].中国急救医学，1993，13(3)：9-11.
, 百拇医药
[4]史源，李华强，潘捷，等.一氧化氮在新生大鼠败血症中含量变化及其抑制剂 的治疗作用[J].中国病理生理杂志，1996，12(4)：387-390.
[5]刘辉，陈俊抛.一氧化氮、一氧化氮合成酶与脑缺血损伤[J].国外医学生 理、病理学与临床分册，1999，19(2)：121-123.
[6]王联发，陈奕庆，许冠荪，等.一氧化氮与脑缺血及再灌注损伤[J].1996 ，12(2)：73-77.
[7]Feuerstain CX,Lin T,Barone FC.Cytokines,inflammation and brain injur y:role of TNF-2[J].Cerebrovase Brain Metab Rev,1994,6(4):341-360.
[8]崔世涛，朱洪生.地塞米松对大鼠离体心脏再灌注损伤保护机制的研究[J] .上海实验动物科学，1998，18：620-623.
[收稿：2000-06-08], 百拇医药(梁敏 魏小斌 史克珊 林赛娟1)
单位：梁敏 林赛娟(海口市人民医院麻醉科，570208)；魏小斌(检验科)；史克珊(神经外科)
关键词：地塞米松；脑损伤；一氧化氮合成酶；一氧化氮
中国急救医学001208 [摘 要]目的 了解地塞米松(DM)对急性颅脑损伤(ACI)患者围术期血内一 氧化氮合成酶(NOS)活性和一氧化氮(NO)产量的影响。方法 20例AC I患者随机分为DM治疗组(于麻醉诱导前0.4 mg/kg IV)和对照组。用分光光度法测定血清NO S活性和NO产量。结果 术前两组NOS、NO均高于正常对照组，其中N OS有显著性差异(P<0.01)。DM组自麻醉诱导前至开颅手术后24小时(T0～T5)动 态观 察发现，NO、NOS自始至终呈降低趋势；而对照组则呈显著性升高(NO T1、T5，NOS T 5)，组间比较有显著性差异。结论 ACI患者术前存在NOS、NO代 谢 紊乱，开颅手术后其含量进一步升高而加重脑缺血再灌注损伤。麻醉诱导时应用DM可显著抑 制ACI患者体内iNOS释放具有脑保护作用，可作为选择性iNOS拮抗剂在临床应用。
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[中图分类号]R 977.1；R 651.1 [文献标识 码]A [文章编号]1002-1949(2000)12-0708- 02
Effect of dexamethasone on nitric oxide synthase activity and nitric oxide outpu t in patients with acute cerebral injury
LIANG Min,WEI Xiao-bin,SHI Ke-shan,et al.
(Department of Anesthesiology,Haikou City People's Hospital,Haikou 570208,China)
[Abstract]Objective To investigate effects of dexamethasone(DM) on nitric oxide synthase (NOS)activity and nitric oxide(NO)output in patients with acute cerebral injury(ACI)during neurosurgery.Methods Twenty pati ents with ACI were divided randomly into two groups (treated with DM group and c ontrol group).NOS activity and NO output were assayed with spectrophotometric an alysis.Results NOS activity was significantly increased bef ore anesthesia in patients with ACI compared to normal value(P<0.01).In DM gro up NOS activity and NO output appear a decrease tendency from T0 to T5.In control group NOS(T5),NO(T1T5)were significantly increased(P<0.0 01).Conclusions There are NOS and NO metabolism disorder in pati ents with ACI.Surgical procedures on the brian may induce secondary cerebral isc hemia causing neurologic injury.Terapeutic dosese of DM tersted before inductio n of anesthesia may significantly inhibite that iNOS activity and play a role in brain protection.
, 百拇医药
[Key words]Dexamethasone; Brain injuries; Nitric oxide synthase a ctivity; Nitric oxide
脑损伤后常引起继发性脑缺血、缺氧使脑损害加重。在这个病理过程中，NOS、NO所引起 的神经毒性作用已引起人们的关注。基础研究表明脑局灶性缺血再灌注时NO升高[1] ，当外源性或内源性NO过量产生时具有神经毒性，而使用NOS抑制剂可对抗脑缺血再灌注 所致的神经元损伤[2]。目前NO在颅脑损伤的临床研究甚少，ACI患者开颅手术麻 醉期间含量变化未见报道，迄今为止尚未发现非选择性或选择性NOS(nNOS或iNOS)抑制剂被认可在人类应用。颅脑手术麻醉期间NOS活性和NO产量变化及其抑制剂的研究国内外尚属空白。DM因其能明显提高人体内抗氧化酶活力清除自由基[3]，是颅脑手术麻醉常用 的药物。实验发现它可显著降低败血症大鼠血浆NO水平[4]，但未见DM对ACI患者N OS活性和NO产量影响的报道。DM这种机制为脑缺血损伤的治疗提供了新途径。为证实其应用 价值，本研究在这方面进行了观察，现报道如下。
, 百拇医药
1 资料与方法
1.1 研究对象 ACI患者20例，男17例，女3例，平均年龄47±14.9岁。患者均经120急救 中心抢救1～3小时入院行紧急开颅手术。其中GCS≤8分12例。经CT扫描证实：脑实质内血肿 5例，脑室内出血3例，硬脑膜下血肿7例，硬膜外血肿5例。随机分为观察组(DM组，n=10)和 对照组(n=10)。正常对照组来自健康献血员40例，年龄31.3±7.5岁，男女各20例，用 于确定本研究诸指标的正常值。
1.2 方法
1.2.1 麻醉及给药方法 术前半小时肌肉注射阿托品0.5 mg。麻醉诱导：芬太尼10 mg/ kg、氟哌利多0.1～0.2 mg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、琥珀胆硷100 mg行气管内插管。静 脉注射潘库溴胺4 mg。接北美Drager 2B型麻醉机行机械通气，纯氧吸入。麻醉维持：静脉 注射******钠(γ-OH)60 mg/kg、阿屈库胺50 mg、曲马多100 mg，1小时后追加半 量上述用药。观察组于麻醉诱导前静脉注射DM 0.4 mg/kg。
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1.2.2 标本采集及处理 分别于麻醉诱导前(T0)、颅内操作去骨瓣后、3、6、12、24 h(T1、T2、T3、T4、T5)取静脉血3 ml,3 000 r/min离心10 min。取血 清置-20 ℃冰箱待测。
1.2.3 测定方法 NOS采用分光光度法，试剂盒由南京聚力生物医学工程研究所提供。仪 器采用Scout半自动生化分析仪(意大利)。本实验室正常值为1.44±0.18 U/ml。NO采用 硝酸还原酶法，试剂盒、仪器同NOS。本实验室正常值为72±15 μmol/L。
1.2.4 统计学处理 测定值用
±s表示，组间比较采用t检验，P< 0.05为有显著性差异。, http://www.100md.com
2 结果
表1 DM对ACI患者围术期NO、NOS的影响(
±s) 组 别n
时间
NO(μmol/ L)
NOS(U/ml)
正常对照组
20
72±15
1.44±0.18
DM组
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10
T0
94±39
1.92±1.09△
T1
89±50
1.44±0.89
T2
88±52
1.74±1.49
T3
, 百拇医药 62±35
1.11±1.49
T4
75±43
1.27±0.61
T5
88±34
1.49±0.67
对照组
10
T0
94±31
, 百拇医药
1.95±0.49△
T1
128±33△△
1.49±0.71
T2
88±36
1.68±0.56
T3
92±141
1.86±0.78▲
T4
, 百拇医药
94±41
1.80±0.18▲
T5
135±51▲▲△△△
2.67±0.16▲▲△△
与DM相应时间点比较▲P<0.05，▲▲P<0.01
与正常对照组比较△P<0.05，△△P<0.001
表1所示，DM组NOS活性和NO产量自始至终呈降低趋势，但各时间点比较无显著性差异(P <0.05)。对照组NO在T1及T5时较T0有显著升高(P均<0.001)。NOS T5明显 高于正常对照组，T3～T5与DM组比较NOS均有显著性升高(T3P<0.05，T4P <0.05，T5P<0.01)。
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3 讨论
NO是一种重要的生物活性分子，它参与体内多种病理生理过程。体内NO系由NOS催化L-精氨 酸产生。NOS分为神经元型(nNOS)、诱导型(iNOS)、内皮型(eNOS)。近年研究表明不同类型 的NOS在不同阶段决定着NO对脑缺血性损伤的双重作用[5]。脑缺血早期(<2小时 )，eNOS表达及活性上调，生成NO以发挥维持和改善脑血流及抑制毒性损伤的保护性作用。 与此同时，因钙通道的改变及谷氨酸作用致细胞内钙超载，诱导nNOS表达及活性增加，产生 大量NO并与线粒体产生超氧阴离子(O(-)/(*)2)形成过氧化亚 硝酸盐(ONOO-)，灭活线粒体MnSOD，促进细胞失铁、生成氧自由基、易化脂质过氧化、使 含铁-硫的酶失活、产生能量衰竭及DNA损 伤等毒性作用，导致细胞死亡和凋亡[6]。这种作用很快取代eNOS介导的保护作用 ，并通过不断加剧的级联反应使脑缺血损伤恶化。至晚期(6～12小时)组织损伤和神经免疫 反应诱导并激活iNOS持续大量产生NO及ONOO-，引发晚期神经损伤。由于临床多数ACI患者 多在受伤后6～12小时才得到手术治疗，此阶段用其它神经保护剂难以奏效，因此应用iNO S抑制剂极具治疗价值。
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本研究对ACI患者围术期动态观察发现，术前(脑外伤6小时内)即脑缺血期患者NO、NOS均高 于正常对照组。其中NOS明显升高。开颅手术后1小时(相当于再灌注1小时)患者血中NO显著 高于正常对照组。而3～12小时，NO、NOS出现先降低再缓慢上升趋势，至再灌注24小时达高 峰。术前NO、NOS的升高表明eNOS早期即已被激活。此时脑内升高的NO水平对于改善创 伤区 血供可能是有益的。随着脑缺血的持续，当麻醉后输血输液及纯氧的吸入加上开颅手术去除 骨瓣解除了对脑组织的机械性压迫，使缺血缺氧的脑组织出现再灌注，受损脑组织内有大量 中性粒细胞和巨噬细胞浸润，可致iNOS诱导激活，NO大量产生[7]。本研究对照组 开颅后NO(T2)、NOS(T1～T2)水平一度下降，至开颅后6小时(T3)缓慢上升。M alimski等[1]对此过程的解释是长时间的缺血可导致细胞缺氧和NO合成底物(L-精 氨酸)供应障碍，致NO减少；再灌注后NOS所需氧和底物得到供应，因而出现NO释放再次增加 。可见选择应用iNOS抑制剂，对于降低脑内NO水平是有益的。动物实验发现DM可抑制NOS的 表达，减少NO的合成[8]，且具有抑制iNOS而不影响nNOS的作用。本研究临床应用 发 现，于麻醉诱导时应用DM组在开颅后1～24小时NO含量未超过术前水平，而对照组于开颅后1 小时及24小时NO含量呈显著性升高。NOS术前较正常对照组相应时间点比较有显著性降低 ，提示DM对iNOS的释放确有抑制作用，可作为选择性iNOS抑制剂用于ACI患者的脑保护治疗 。
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[基金项目]海南省自然科学 基金资助项目(No.89701)
[参考文献]
[1]Malinski T,Bailey F,Zhang FG,et al.Nitric oxide measured by a prophy rinic microsensor,in rat brain after transient middle cerebral after occlusion [J].J Cereb Blood Flow Metab,1993,12:355-358.
[2]帅杰，董为伟.脑缺血再灌注期NO的变化及NOS抑制剂的作用研究[J].神经 血生化通讯，1997，10(1)：15.
[3]梁敏，李文硕.地塞米松对冠心病患者血液脂质过氧化物及有关抗氧 化酶活性影响的临床观察[J].中国急救医学，1993，13(3)：9-11.
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[4]史源，李华强，潘捷，等.一氧化氮在新生大鼠败血症中含量变化及其抑制剂 的治疗作用[J].中国病理生理杂志，1996，12(4)：387-390.
[5]刘辉，陈俊抛.一氧化氮、一氧化氮合成酶与脑缺血损伤[J].国外医学生 理、病理学与临床分册，1999，19(2)：121-123.
[6]王联发，陈奕庆，许冠荪，等.一氧化氮与脑缺血及再灌注损伤[J].1996 ，12(2)：73-77.
[7]Feuerstain CX,Lin T,Barone FC.Cytokines,inflammation and brain injur y:role of TNF-2[J].Cerebrovase Brain Metab Rev,1994,6(4):341-360.
[8]崔世涛，朱洪生.地塞米松对大鼠离体心脏再灌注损伤保护机制的研究[J] .上海实验动物科学，1998，18：620-623.
[收稿：2000-06-08], 百拇医药(梁敏 魏小斌 史克珊 林赛娟1)