弥漫性脑创伤并二次脑损伤后脑组织MDA和SOD变化
作者：李树合 章翔 费舟 刘先珍 梁景文 李智勇
单位：第四军医大学西京医院全军神经外科研究所, 陕西 西安 710033
关键词：脑损伤；自由基；超氧化物歧化酶；氧化应激
第四军医大学学报001040 摘 要： 目的 探讨弥漫性脑创伤及合并二次脑损伤后大鼠不同区域脑组织内自由基和超氧化物歧化酶(SOD)变化规律及其与创伤后脑水肿的关系. 方法 在自由落体致弥漫性脑创伤及其合并双侧颈总动脉结扎造成二次脑损伤模型的基础上，对大鼠大脑皮层、纹状体和脑干区脑组织匀浆的丙二醛(MDA)和SOD含量进行测定，并对其与该区域脑组织的含水量的关系进行分析. 结果 原发性脑创伤和二次脑损伤后各区域脑组织MDA含量增高、SOD含量下降，并与脑组织含水量呈一定的平行性；二次脑损伤后各区域脑组织MDA和SOD变化幅度明显较单纯原发性脑创伤后为高并且其高峰持续时间延长；不同部位脑组织对原发性创伤和二次损伤反应具有一定的差异. 结论 弥漫性脑创伤后各区域脑组织自由基水平增高、自由基清除能力下降并与脑水肿的发生、发展具有一定的相关性，在伴随二次损伤因素情况下变化更为严重，并且在不同部位二者对脑水肿程度的影响存在一定的差异.
, 百拇医药
中图号：R651.15 文献标识码:A
文章编号：1000-2790(2000)10-1295-03
Changes of free radical and superoxide dismutase levels in brain tissues after diffuse traumatic brain injury and with secondary insults in rats
LI Shu-He, Zhang Xiang, FEI Zhou, LIU Xian-Zhen, LIANG Jing-Wen, LI Zhi-Yong
(Institute of Neurosurgery of Chinese PLA, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)
, http://www.100md.com
Abstract: AIM To study the level changes of radical and superoxide dismutase(SOD) in different regional brain tissues after diffuse traumatic brain injury(TBI) and with secondary insults and to analyze their relations to traumatic brain edema in rats. METHODS On the basis of the model of diffuse TBI caused by free dropping and the model of brain injury with secondary insults by bilateral common carotid artery ligation,we measured the MDA and SOD levels in different regional brain tissues of parietal cerebral cortex, striatum and brain stem of rats, and analyzed their relations to the water content. RESULTS In all regional brain tissues, after diffuse TBI and with secondary insults the MDA level rised the SOD level declined, either has a certain correlation with the water content; Both the MDA and SOD level changes in all regional brain tissues injury with secondary insults are more serious than that after primary injury alone, and the peaks last longer. Different regional brain tissues' sensitivity to the primary injury and the secondary insults is different. CONCLUSION After diffuse TBI, in all regional tissues, the MDA level is increased but the SOD level is declined, either is correlated with the water content; when accomplished with secondary insults, both of them are more serious than that of primary injury; they act differently on different regional brain tissues.
, http://www.100md.com
Keywords:brain injury; free radical; superoxide dismutase; oxidative stress
0 引言
近年来大量的研究[1-4]表明, 在脑创伤后病理生理过程中存在代谢应激，又称氧化应激，其典型表现为脑组织氧化代谢障碍、自由基的产生增加和抗氧化机制的降低. Hsiang等[5]报道在大鼠实验性脑创伤后，不同部位脑组织MDA变化程度不同，对脑组织损害作用有一定差异. 我们应用自由落体致伤模型及合并双侧颈总动脉结扎致二次脑损伤模型[6,7]的基础上,对弥漫性脑创伤及其合并二次脑损伤后大鼠不同部位脑组织MDA和SOD含量变化及其与脑组织含水量的关系予以研究.
1 材料和方法
1.1 材料 正常雄性SD大鼠55只，体质量(250 ±25 )g，随机分为11组：正常对照；原发性弥漫性脑创伤后1，6，24，48，72 h；二次脑损伤后1，6，24，48，72 h，每组5只. 新鲜配制10 g*L-1戊巴比妥钠按30 mg*kg-1 ip麻醉大鼠，气管插管，小动物呼吸机辅助呼吸，右侧股动静脉插管监测血压、输液、用药，血压维持在5.33～6.67 kPa，肛管内插入体温计探头，通过反馈式电子温度控制器监测体温，并借助头灯照射控制大鼠体温在(37.5±0.5)℃. 立体定向头架固定大鼠头部，正中切开头顶皮肤，在冠状缝与人字缝之间，用高分子聚酯于顶骨上固定一圆形金属小片(直径10 mm，厚度2.5 mm). 将大鼠移至一已知弹性系数的软质厚海绵上，900 g铁质圆棒借一相应口径的有机玻璃管导向由1 m高处自由垂直坠落于金属小片上，即时移开海绵及大鼠，以免铁棒反弹造成二次击伤. 二次脑损伤组在大鼠稳定15 min后进行双侧颈总动脉结扎30 min，同时监测并维持血压正常.
, 百拇医药
1.2 指标检测
1.2.1 脑组织含水量测定 大鼠于预定时间断头处死，分别取顶叶皮质、纹状体和脑干组织(100±20)g，称质量后置于恒温烤箱内80 ℃烤干至质量不再变化为止，称量脑组织干质量，用干湿质理法公式计算脑组织含水量. 公式为：脑组织含水量=[(脑组织湿质量-脑组织干质量)÷脑组织湿质量]×100%.
1.2.2 MDA和SOD测定 取顶叶皮质、纹状体和脑干组织(100±20)g，称质量后以预冷的NS冲洗，置于盛有9倍质量预冷NS的匀浆器中，冰水浴中匀浆100 min，制成100 g*L-1的脑组织匀浆. 匀浆液3500 r*min-1低温离心15 min，取适量上清分别进行蛋白定量、MDA和SOD测定. 蛋白定量所需蛋白标准、双缩脲试剂、MDA和SOD测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供，具体操作按说明书进行.
统计学处理：测定结果在微机上应用SPSS统计软件进行配对t检验.
, 百拇医药
2 结果
2.1 原发性脑创伤后各部位MDA，SOD含量与脑含水量的关系 原发性脑创伤后各部位脑组织MDA水平明显增高，而SOD水平明显下降，二者变化趋势与脑组织含水量呈现一定的平行性(Tab 1). 但脑组织含水量的变化较二者为晚(前者于伤后6 h达峰值或谷值，后者在24 h达峰值)；不同部位间MDA，SOD变化程度有一定的差别，其中以皮层为最显著(MDA，SOD变化峰值分别是53.0%和30.0%)、纹状体次之(40.0%和24.0%)、脑干更次之(35.0%和21.0%).
2.2 二次脑损伤后 MDA，SOD含量与脑含水量的关系. 二次脑损伤后各部位脑组织MDA，SOD水平变化较单纯原发性脑创伤后更加显著，与脑组织含水量变化的平行性更加明显；在二次脑损伤后纹状体和脑干MDA和SOD的变化更加显著(Tab 2).
表 1 原发性脑创伤后大鼠脑组织水，MDA和SOD含量
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Tab 1 Water, MDA and SOD levels in rat brain after primary brain trauma
(n=5,
±s)
t(primary brain trauma groups)/h
Item
Normal
1
2
24
48
72
, 百拇医药
H2O massfraction
Cortex
77.43±0.17
77.82±0.22a
78.90±0.31a
81.87±0.40a
77.47±0.21
77.41±0.20
Striatum
77.26±0.16
, 百拇医药
77.98±0.22b
78.95±0.30b
81.44±0.35b
77.62±0.14b
77.27±0.19
Brain stem
77.16±0.20
77.98±0.32a
78.43±0.31b
80.67±0.21b
, 百拇医药
77.45±0.25a
77.16±0.16
MDA level (mol*g-1)
Cortex
2.49±0.10
3.44±0.25b
3.82±0.30b
3.31±0.23b
2.48±0.23
2.50±0.13
, 百拇医药
Striatum
2.46±0.13
3.34±0.14b
3.54±0.18b
3.02±0.20a
2.45±0.18
2.44±0.12
Brain stem
2.41±0.13
2.75±0.44
3.26±0.29a
, 百拇医药
2.71±0.45
2.40±0.14
2.42±0.11
SOD level(mmol*g-1)
Cortex
93.35± 3.83
73.51±4.83b
65.35±5.67b
80.68±2.83b
93.19±2.50
, 百拇医药
93.69±3.00
Striatum
93.18± 3.00
79.52±3.67b
67.01±3.17b
83.68±3.50a
93.52±2.33a
93.19±3.33
Brain stem
92.52±19.84
, http://www.100md.com
85.18±3.83a
72.18±3.17b
81.02±2.83b
93.69±3.50
92.35±2.83
aP<0.05,bP<0.01 vs normal control groups.
3 讨论
二次脑损伤的实质就是在原发性脑创伤的基础伤并发继发性损伤，其机制除脑创伤激发脑组织局部炎症反应和生化代谢改变外，同时伴发氧化应激，又称作代谢应激[4]. 氧化应激的主要原因是脑创伤后局部脑组织的微循环系统的损害，以及脑组织细胞氧化代谢功能受损. 许多研究表明，重型颅脑创伤后存在“超急性期”(4 h以内)脑缺血的发生，王运杰等[8]报道大鼠侧向液压冲击性脑损伤后脑血流量明显降低，葡萄糖利用率明显增加，并认为二者分离性改变是引起外伤后神经元继发性损伤的重要原因. 万琪等[9]、刘卫平等[10-12]发现急性颅脑损伤后早期(10～24 h)大脑皮层微血管内皮显著变性，微血管痉挛，小动脉、毛细血管断裂并出现多处无毛细血管区，微血管内微血栓形成，血脑屏障通透性增加，出现脑水肿，并认为微血管障碍、脑缺血是产生创伤后脑水肿的重要因素. 其突出的表现是脑组织的氧化水平增高和抗氧化能力的下降. 氧自由基是机体新陈代谢的副产品，正常情况下，由于机体内抗氧化机制而得以及时清除，氧自由基的产生和清除保持平衡状态. 病理情况下，氧自由基产生增加而清除能力下降，造成组织的继发性损伤. 氧自由基的主要损害是对细胞膜结构破坏，包括：膜磷脂不饱和脂肪酸过氧化，产生大量脂质过氧化产物；细胞膜流动性和通透性增加；组织细胞水肿坏死. MDA是脂质过氧化的产物，是机体自由基水平和氧化应激水平的一项指标. SOD是机体组织主要的清除自由基的抗氧化酶，其水平可以反映机体的抗氧化能力.
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表 2 二次脑损伤后大鼠脑组织水、MDA和SOD含量
Tab 2 Water, MDA and SOD levels in rat brain after primary brain trauma with secondary insults
(n=5,±s)
t(primary brain trauma groups)/h
Item Normal
1
2
24
, http://www.100md.com
48
72
H2O massfraction
Cortex
78.44±0.23bc
81.10±0.65bd
83.20±0.56bc
78.46±0.32ad
77.45±0.18
Striatum
, 百拇医药
80.11±0.30bd
82.25±0.29bd
83.57±0.26bd
79.64±0.35bd
77.33±0.14
Brain stem
79.42±0.25bd
81.32±0.29bd
82.55±0.29bd
, 百拇医药
78.21±0.32ad
77.18±0.24
MDA level (mol*g-1)
Cortex
3.60±0.17b
4.09±0.28b
3.87±0.11bc
3.29±0.15bd
2.50±0.12
Striatum
, 百拇医药
3.49±0.12bc
3.96±0.15bd
3.76±0.16bd
3.26±0.25bd
2.48±0.13
Brain stem
3.30±0.19b
3.72±0.22bc
3.68±0.19bc
3.33±0.33bd
, http://www.100md.com
2.41±0.20
SOD level (mmol*g-1)
Cortex
69.35±3.33b
58.85±3.33b
55.34±4.67bd
79.52±2.83bd
87.68±3.67
Striatum
70.01±3.50bc
, http://www.100md.com
57.84±2.67bd
51.18±3.01bd
75.18±2.83bd
87.68±3.67
Brain stem
82.68±3.17a
68.51±3.67bc
63.68±4.34bd
81.18±2.50bd
, http://www.100md.com 88.85±3.50d
aP<0.05,bP<0.01 vs normal；cP<0.05,dP<0.01 vs primary brain trauma groups.
Hsiang等[5]研究了大鼠弥漫性脑损伤后不同区域脑组织MDA水平的变化，发现弥漫性脑损伤后1 h额叶、顶叶、脑干MDA水平分别增加36.7%,41.8%,35.1%，而纹状体和颞叶分别增加16.9%和13.3%；伤后4 h达高峰，以后逐渐下降，后者高峰也不超过35.0%. 我们的研究结果发现，原发性脑损伤后，大脑皮层、纹状体MDA含量较高，脑干次之，其高峰水平升高均在30.0%以上，我们认为测定结果与Hsiang等报道不同在于所应用致伤模型以及损伤程度不同. 我们还对原发性和二次脑损伤后不同部位MDA和SOD水平及其变化进行了比较，并对其与各区域脑含水量变化的关系进行了分析，发现二次脑损伤后二者变化更为明显，与脑组织含水量变化的平行性更为明显，并且不同部位脑组织在二次损伤后其变化幅度有一定的差异，以纹状体和脑干更为明显，这说明原发性脑创伤后大脑皮层的损害最重，而在二次脑损伤后基底核和脑干对二次伤害更为敏感. 我们认为原发性脑创伤后损伤最重的是大脑皮层，而在二次脑损伤后，二次损伤因素对基底核和脑干的损伤更为严重.
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基金项目：全军医药卫生科研基金资助项目(98M101)
作者简介：李树合(1970-)，男(汉族)，河北省永年县人. 临床医学硕士生(导师章 翔)，住院医师. Tel.(029)3375330 Email.siwksys@fmmu.edu.cm
考文献：
[1] Torbati D, Carey ME, Pryor WA. Oxidative stress following traumatic brain injury in rats[J]. Surg Neurol, 1997; 47(6): 575-581.
[2] Ker ME, Bender CM, Monti EJ. An introduction to oxygen free radicals[J]. Heart Lung, 1996;25(3):200-209.
, http://www.100md.com
[3] 卢佩林, 章 翔, 费 舟et al. 二次脑创伤大鼠脑组织MDA与血液流变学改变[J]. 第四军医大学学报, 1998; 19(6): 623-626.
[4] Siesjo BK, Siesjo P. Mechanisms of secondary brain injury[J]. Eur J Anaesthesiol, 1996; 13(3): 247-268.
[5] Hsiang JN, Wang JY, Ip SM et al. The time course and regional variations of lipid peroxidation after diffuse brain injury in rats[J]. Acta Neurochirol Wien, 1997; 139(5): 464-468.
[6] 张剑宁,章 翔,易声禹 et al. 重型颅脑损伤血液稀释疗法临床研究[J]. 第四军医大学学报,1995;16(4):285-287.
, http://www.100md.com
[7] 费 舟, 章 翔, 易声禹et al. 二次脑损伤后大鼠皮层脑血流及前列腺素变化及血红蛋白液的作用[J]. 中华神经外科杂志, 1998;14(1):16-18.
[8] 王运杰, 吴安华, 钱 亮et al. 鼠侧向液压脑损伤后脑血容量和葡萄糖利用率的改变[J]. 中华神经外科杂志, 1998;14(1):26-29.
[9] 万 琪, 易声禹, 章 翔et al. 急性脑损伤脑微血管三维构型和超微结构实验研究[J]. 中华神经外科杂志, 1996;12(2):105-107.
[10] 刘卫平, 易声禹, 章 翔et al. 大鼠急性颅脑损伤后早期脑微血管改变的形态学研究[J]. 中华神经外科杂志, 1996; 12(1):46-50.
[11] 刘卫平,易声禹,章 翔et al. 颅脑损伤后脑微血管形态学及功能的变化[J]. 第四军医大学学报,1996;17(suppl):72-73.
[12] 刘卫平,易声禹,章 翔 et al. 蝮蛇抗栓酶对重型颅脑损伤患者的治疗作用[J]. 第四军医大学学报,1998;19(5):529-531.
收稿日期:1999-04-13; 修回日期:2000-08-09, http://www.100md.com
单位：第四军医大学西京医院全军神经外科研究所, 陕西 西安 710033
关键词：脑损伤；自由基；超氧化物歧化酶；氧化应激
第四军医大学学报001040 摘 要： 目的 探讨弥漫性脑创伤及合并二次脑损伤后大鼠不同区域脑组织内自由基和超氧化物歧化酶(SOD)变化规律及其与创伤后脑水肿的关系. 方法 在自由落体致弥漫性脑创伤及其合并双侧颈总动脉结扎造成二次脑损伤模型的基础上，对大鼠大脑皮层、纹状体和脑干区脑组织匀浆的丙二醛(MDA)和SOD含量进行测定，并对其与该区域脑组织的含水量的关系进行分析. 结果 原发性脑创伤和二次脑损伤后各区域脑组织MDA含量增高、SOD含量下降，并与脑组织含水量呈一定的平行性；二次脑损伤后各区域脑组织MDA和SOD变化幅度明显较单纯原发性脑创伤后为高并且其高峰持续时间延长；不同部位脑组织对原发性创伤和二次损伤反应具有一定的差异. 结论 弥漫性脑创伤后各区域脑组织自由基水平增高、自由基清除能力下降并与脑水肿的发生、发展具有一定的相关性，在伴随二次损伤因素情况下变化更为严重，并且在不同部位二者对脑水肿程度的影响存在一定的差异.
, 百拇医药
中图号：R651.15 文献标识码:A
文章编号：1000-2790(2000)10-1295-03
Changes of free radical and superoxide dismutase levels in brain tissues after diffuse traumatic brain injury and with secondary insults in rats
LI Shu-He, Zhang Xiang, FEI Zhou, LIU Xian-Zhen, LIANG Jing-Wen, LI Zhi-Yong
(Institute of Neurosurgery of Chinese PLA, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)
, http://www.100md.com
Abstract: AIM To study the level changes of radical and superoxide dismutase(SOD) in different regional brain tissues after diffuse traumatic brain injury(TBI) and with secondary insults and to analyze their relations to traumatic brain edema in rats. METHODS On the basis of the model of diffuse TBI caused by free dropping and the model of brain injury with secondary insults by bilateral common carotid artery ligation,we measured the MDA and SOD levels in different regional brain tissues of parietal cerebral cortex, striatum and brain stem of rats, and analyzed their relations to the water content. RESULTS In all regional brain tissues, after diffuse TBI and with secondary insults the MDA level rised the SOD level declined, either has a certain correlation with the water content; Both the MDA and SOD level changes in all regional brain tissues injury with secondary insults are more serious than that after primary injury alone, and the peaks last longer. Different regional brain tissues' sensitivity to the primary injury and the secondary insults is different. CONCLUSION After diffuse TBI, in all regional tissues, the MDA level is increased but the SOD level is declined, either is correlated with the water content; when accomplished with secondary insults, both of them are more serious than that of primary injury; they act differently on different regional brain tissues.
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Keywords:brain injury; free radical; superoxide dismutase; oxidative stress
0 引言
近年来大量的研究[1-4]表明, 在脑创伤后病理生理过程中存在代谢应激，又称氧化应激，其典型表现为脑组织氧化代谢障碍、自由基的产生增加和抗氧化机制的降低. Hsiang等[5]报道在大鼠实验性脑创伤后，不同部位脑组织MDA变化程度不同，对脑组织损害作用有一定差异. 我们应用自由落体致伤模型及合并双侧颈总动脉结扎致二次脑损伤模型[6,7]的基础上,对弥漫性脑创伤及其合并二次脑损伤后大鼠不同部位脑组织MDA和SOD含量变化及其与脑组织含水量的关系予以研究.
1 材料和方法
1.1 材料 正常雄性SD大鼠55只，体质量(250 ±25 )g，随机分为11组：正常对照；原发性弥漫性脑创伤后1，6，24，48，72 h；二次脑损伤后1，6，24，48，72 h，每组5只. 新鲜配制10 g*L-1戊巴比妥钠按30 mg*kg-1 ip麻醉大鼠，气管插管，小动物呼吸机辅助呼吸，右侧股动静脉插管监测血压、输液、用药，血压维持在5.33～6.67 kPa，肛管内插入体温计探头，通过反馈式电子温度控制器监测体温，并借助头灯照射控制大鼠体温在(37.5±0.5)℃. 立体定向头架固定大鼠头部，正中切开头顶皮肤，在冠状缝与人字缝之间，用高分子聚酯于顶骨上固定一圆形金属小片(直径10 mm，厚度2.5 mm). 将大鼠移至一已知弹性系数的软质厚海绵上，900 g铁质圆棒借一相应口径的有机玻璃管导向由1 m高处自由垂直坠落于金属小片上，即时移开海绵及大鼠，以免铁棒反弹造成二次击伤. 二次脑损伤组在大鼠稳定15 min后进行双侧颈总动脉结扎30 min，同时监测并维持血压正常.
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1.2 指标检测
1.2.1 脑组织含水量测定 大鼠于预定时间断头处死，分别取顶叶皮质、纹状体和脑干组织(100±20)g，称质量后置于恒温烤箱内80 ℃烤干至质量不再变化为止，称量脑组织干质量，用干湿质理法公式计算脑组织含水量. 公式为：脑组织含水量=[(脑组织湿质量-脑组织干质量)÷脑组织湿质量]×100%.
1.2.2 MDA和SOD测定 取顶叶皮质、纹状体和脑干组织(100±20)g，称质量后以预冷的NS冲洗，置于盛有9倍质量预冷NS的匀浆器中，冰水浴中匀浆100 min，制成100 g*L-1的脑组织匀浆. 匀浆液3500 r*min-1低温离心15 min，取适量上清分别进行蛋白定量、MDA和SOD测定. 蛋白定量所需蛋白标准、双缩脲试剂、MDA和SOD测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供，具体操作按说明书进行.
统计学处理：测定结果在微机上应用SPSS统计软件进行配对t检验.
, 百拇医药
2 结果
2.1 原发性脑创伤后各部位MDA，SOD含量与脑含水量的关系 原发性脑创伤后各部位脑组织MDA水平明显增高，而SOD水平明显下降，二者变化趋势与脑组织含水量呈现一定的平行性(Tab 1). 但脑组织含水量的变化较二者为晚(前者于伤后6 h达峰值或谷值，后者在24 h达峰值)；不同部位间MDA，SOD变化程度有一定的差别，其中以皮层为最显著(MDA，SOD变化峰值分别是53.0%和30.0%)、纹状体次之(40.0%和24.0%)、脑干更次之(35.0%和21.0%).
2.2 二次脑损伤后 MDA，SOD含量与脑含水量的关系. 二次脑损伤后各部位脑组织MDA，SOD水平变化较单纯原发性脑创伤后更加显著，与脑组织含水量变化的平行性更加明显；在二次脑损伤后纹状体和脑干MDA和SOD的变化更加显著(Tab 2).
表 1 原发性脑创伤后大鼠脑组织水，MDA和SOD含量
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Tab 1 Water, MDA and SOD levels in rat brain after primary brain trauma
(n=5,
±s)t(primary brain trauma groups)/h
Item
Normal
1
2
24
48
72
, 百拇医药
H2O massfraction
Cortex
77.43±0.17
77.82±0.22a
78.90±0.31a
81.87±0.40a
77.47±0.21
77.41±0.20
Striatum
77.26±0.16
, 百拇医药
77.98±0.22b
78.95±0.30b
81.44±0.35b
77.62±0.14b
77.27±0.19
Brain stem
77.16±0.20
77.98±0.32a
78.43±0.31b
80.67±0.21b
, 百拇医药
77.45±0.25a
77.16±0.16
MDA level (mol*g-1)
Cortex
2.49±0.10
3.44±0.25b
3.82±0.30b
3.31±0.23b
2.48±0.23
2.50±0.13
, 百拇医药
Striatum
2.46±0.13
3.34±0.14b
3.54±0.18b
3.02±0.20a
2.45±0.18
2.44±0.12
Brain stem
2.41±0.13
2.75±0.44
3.26±0.29a
, 百拇医药
2.71±0.45
2.40±0.14
2.42±0.11
SOD level(mmol*g-1)
Cortex
93.35± 3.83
73.51±4.83b
65.35±5.67b
80.68±2.83b
93.19±2.50
, 百拇医药
93.69±3.00
Striatum
93.18± 3.00
79.52±3.67b
67.01±3.17b
83.68±3.50a
93.52±2.33a
93.19±3.33
Brain stem
92.52±19.84
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85.18±3.83a
72.18±3.17b
81.02±2.83b
93.69±3.50
92.35±2.83
aP<0.05,bP<0.01 vs normal control groups.
3 讨论
二次脑损伤的实质就是在原发性脑创伤的基础伤并发继发性损伤，其机制除脑创伤激发脑组织局部炎症反应和生化代谢改变外，同时伴发氧化应激，又称作代谢应激[4]. 氧化应激的主要原因是脑创伤后局部脑组织的微循环系统的损害，以及脑组织细胞氧化代谢功能受损. 许多研究表明，重型颅脑创伤后存在“超急性期”(4 h以内)脑缺血的发生，王运杰等[8]报道大鼠侧向液压冲击性脑损伤后脑血流量明显降低，葡萄糖利用率明显增加，并认为二者分离性改变是引起外伤后神经元继发性损伤的重要原因. 万琪等[9]、刘卫平等[10-12]发现急性颅脑损伤后早期(10～24 h)大脑皮层微血管内皮显著变性，微血管痉挛，小动脉、毛细血管断裂并出现多处无毛细血管区，微血管内微血栓形成，血脑屏障通透性增加，出现脑水肿，并认为微血管障碍、脑缺血是产生创伤后脑水肿的重要因素. 其突出的表现是脑组织的氧化水平增高和抗氧化能力的下降. 氧自由基是机体新陈代谢的副产品，正常情况下，由于机体内抗氧化机制而得以及时清除，氧自由基的产生和清除保持平衡状态. 病理情况下，氧自由基产生增加而清除能力下降，造成组织的继发性损伤. 氧自由基的主要损害是对细胞膜结构破坏，包括：膜磷脂不饱和脂肪酸过氧化，产生大量脂质过氧化产物；细胞膜流动性和通透性增加；组织细胞水肿坏死. MDA是脂质过氧化的产物，是机体自由基水平和氧化应激水平的一项指标. SOD是机体组织主要的清除自由基的抗氧化酶，其水平可以反映机体的抗氧化能力.
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表 2 二次脑损伤后大鼠脑组织水、MDA和SOD含量
Tab 2 Water, MDA and SOD levels in rat brain after primary brain trauma with secondary insults
(n=5,
±s)t(primary brain trauma groups)/h
Item Normal
1
2
24
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48
72
H2O massfraction
Cortex
78.44±0.23bc
81.10±0.65bd
83.20±0.56bc
78.46±0.32ad
77.45±0.18
Striatum
, 百拇医药
80.11±0.30bd
82.25±0.29bd
83.57±0.26bd
79.64±0.35bd
77.33±0.14
Brain stem
79.42±0.25bd
81.32±0.29bd
82.55±0.29bd
, 百拇医药
78.21±0.32ad
77.18±0.24
MDA level (mol*g-1)
Cortex
3.60±0.17b
4.09±0.28b
3.87±0.11bc
3.29±0.15bd
2.50±0.12
Striatum
, 百拇医药
3.49±0.12bc
3.96±0.15bd
3.76±0.16bd
3.26±0.25bd
2.48±0.13
Brain stem
3.30±0.19b
3.72±0.22bc
3.68±0.19bc
3.33±0.33bd
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2.41±0.20
SOD level (mmol*g-1)
Cortex
69.35±3.33b
58.85±3.33b
55.34±4.67bd
79.52±2.83bd
87.68±3.67
Striatum
70.01±3.50bc
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57.84±2.67bd
51.18±3.01bd
75.18±2.83bd
87.68±3.67
Brain stem
82.68±3.17a
68.51±3.67bc
63.68±4.34bd
81.18±2.50bd
, http://www.100md.com 88.85±3.50d
aP<0.05,bP<0.01 vs normal；cP<0.05,dP<0.01 vs primary brain trauma groups.
Hsiang等[5]研究了大鼠弥漫性脑损伤后不同区域脑组织MDA水平的变化，发现弥漫性脑损伤后1 h额叶、顶叶、脑干MDA水平分别增加36.7%,41.8%,35.1%，而纹状体和颞叶分别增加16.9%和13.3%；伤后4 h达高峰，以后逐渐下降，后者高峰也不超过35.0%. 我们的研究结果发现，原发性脑损伤后，大脑皮层、纹状体MDA含量较高，脑干次之，其高峰水平升高均在30.0%以上，我们认为测定结果与Hsiang等报道不同在于所应用致伤模型以及损伤程度不同. 我们还对原发性和二次脑损伤后不同部位MDA和SOD水平及其变化进行了比较，并对其与各区域脑含水量变化的关系进行了分析，发现二次脑损伤后二者变化更为明显，与脑组织含水量变化的平行性更为明显，并且不同部位脑组织在二次损伤后其变化幅度有一定的差异，以纹状体和脑干更为明显，这说明原发性脑创伤后大脑皮层的损害最重，而在二次脑损伤后基底核和脑干对二次伤害更为敏感. 我们认为原发性脑创伤后损伤最重的是大脑皮层，而在二次脑损伤后，二次损伤因素对基底核和脑干的损伤更为严重.
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基金项目：全军医药卫生科研基金资助项目(98M101)
作者简介：李树合(1970-)，男(汉族)，河北省永年县人. 临床医学硕士生(导师章 翔)，住院医师. Tel.(029)3375330 Email.siwksys@fmmu.edu.cm
考文献：
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[4] Siesjo BK, Siesjo P. Mechanisms of secondary brain injury[J]. Eur J Anaesthesiol, 1996; 13(3): 247-268.
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[7] 费 舟, 章 翔, 易声禹et al. 二次脑损伤后大鼠皮层脑血流及前列腺素变化及血红蛋白液的作用[J]. 中华神经外科杂志, 1998;14(1):16-18.
[8] 王运杰, 吴安华, 钱 亮et al. 鼠侧向液压脑损伤后脑血容量和葡萄糖利用率的改变[J]. 中华神经外科杂志, 1998;14(1):26-29.
[9] 万 琪, 易声禹, 章 翔et al. 急性脑损伤脑微血管三维构型和超微结构实验研究[J]. 中华神经外科杂志, 1996;12(2):105-107.
[10] 刘卫平, 易声禹, 章 翔et al. 大鼠急性颅脑损伤后早期脑微血管改变的形态学研究[J]. 中华神经外科杂志, 1996; 12(1):46-50.
[11] 刘卫平,易声禹,章 翔et al. 颅脑损伤后脑微血管形态学及功能的变化[J]. 第四军医大学学报,1996;17(suppl):72-73.
[12] 刘卫平,易声禹,章 翔 et al. 蝮蛇抗栓酶对重型颅脑损伤患者的治疗作用[J]. 第四军医大学学报,1998;19(5):529-531.
收稿日期:1999-04-13; 修回日期:2000-08-09, http://www.100md.com