兔頸動脈狹窄模型血流動力學(xué)變化與腦組織損傷的關(guān)系

楊 軼 薛朝霞

1.山西醫(yī)科大學(xué)研究生院，山西太原 030009；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，山西太原 030001

兔頸動脈狹窄模型血流動力學(xué)變化與腦組織損傷的關(guān)系

楊 軼1薛朝霞2

1.山西醫(yī)科大學(xué)研究生院，山西太原 030009；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，山西太原 030001

目的 觀察家兔雙側(cè)重度頸動脈狹窄模型不同方法干預(yù)下血流動力學(xué)變化與腦組織損傷的關(guān)系，為臨床此類病人圍術(shù)期管理提供實驗依據(jù)。 方法 20只家兔隨機(jī)分為對照組（K組），放血降壓組（H組），麻醉藥降壓組（F組）。K組（4只）制備雙側(cè)頸動脈狹窄模型后不做任何處理，H組 （8只）制備模型后用放血的方法使動物血壓下降術(shù)前血壓的20%，維持10min后恢復(fù)至術(shù)前水平，F(xiàn)組（8只）制備模型后使用麻醉藥（異丙酚）使動物血壓下降術(shù)前血壓的20%，維持10min后恢復(fù)至術(shù)前水平。72h后處死動物取動物腦組織，用免疫組化的方法測量NSE、S-100β的表達(dá)。 結(jié)果H組和F組組間比較H組評分增高且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。較與K組比，H、F組腦組織NSE、S-100β的表達(dá)增強且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。H組與F組比較，H組NSE、S-100β的表達(dá)增強且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。 結(jié)論 術(shù)中血壓下降20%對倆組動物均可產(chǎn)生腦組織損傷，且H組損傷程度重于F組。

頸動脈狹窄；降壓； NSE、S-100β

隨著社會老齡化的到來以及外科技術(shù)和麻醉管理水平的進(jìn)步，使更多的老年患者可以接受手術(shù)治療。由于50歲以后血管壁生理性硬化漸趨明顯，管壁彈性減退，而且許多老年人伴有血管壁脂質(zhì)沉積使老年人發(fā)生心血管意外的機(jī)會明顯增加。臨床手術(shù)麻醉時，由于應(yīng)用全麻藥、出血等原因使心排血量下降，動脈壓降低，可能引起老年患者腦組織發(fā)生缺血、缺氧損傷。其中完全性損傷可導(dǎo)致腦部出現(xiàn)明顯梗死，神經(jīng)功能長期不能恢復(fù)，常伴有認(rèn)知功能障礙。如果老年頸動脈狹窄患者在手術(shù)麻醉時，發(fā)生腦缺血，進(jìn)一步引起腦組織損傷，從而導(dǎo)致術(shù)后認(rèn)知功能障礙（POCD）的發(fā)病率日益增高[1]?；谝陨戏治?，本實驗利用結(jié)扎法制備家兔雙側(cè)頸動脈重度狹窄模型，以超聲檢測其血流動力學(xué)改變，有創(chuàng)血壓換能器套件監(jiān)測血壓，利用免疫組化的方法檢測腦組織損傷的特異性指標(biāo)NSE、S-100β蛋白表達(dá)的變化，通過與空白組的對照由此來探討腦部血流動力學(xué)變化與腦組織損傷情況的相關(guān)性，判斷腦損傷的程度與不同因素影響下的血流動力學(xué)改變之間的關(guān)系。

1 對象與方法

1.1 對象

成年雄性家兔20只，體重3.5～4.0kg（由山西醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供）。

1.2 方法

1.2.1 動物分組 20只家兔隨機(jī)分為三組，空白對照組（K組），放血降壓組（F組），麻醉藥降壓組（H組），K組（4只）制備雙側(cè)頸動脈狹窄模型后不做任何處理，H組（8只）制備模型后用放血的方法將動物血壓降低術(shù)前的20%，維持10min后恢復(fù)至術(shù)前水平，F(xiàn)組（8只）制備模型后使用麻醉藥（異丙酚）將動物血壓降低術(shù)前的20%，維持10min后恢復(fù)至術(shù)前水平。

1.2.2 制備動物模型 造模前的2d，家兔用2%戊巴比妥鈉30mg/kg麻醉，仰臥固定，剪除頸部正中毛，用超聲探頭沿血管走行輕放于氣管旁，環(huán)狀軟骨下1cm處即可檢測到頸動脈，深度約為0.5cm。測量血管內(nèi)徑，結(jié)果取平均值（=1.74±0.09）。造模時，使用2%戊巴比妥鈉30mg/kg麻醉，采取頸正中切口，小心分離暴露頸總動脈，在環(huán)狀軟骨下1cm用縫線與不同管徑塑料管結(jié)扎兩道，抽出塑料管，調(diào)整縫線間的距離至2mm，形成狹窄處內(nèi)徑等于相應(yīng)塑料管的外徑。根據(jù)這種方法，與外徑為0.45mm的塑料管結(jié)扎，理論上可形成內(nèi)徑為0.45的重度度狹窄。術(shù)后超聲檢查，若125cm/s ＜PSV ＜230cm/s、40cm/s ＜EDV ＜100cm/s、210 ＜PSVICA/PSVCCA＜410則說明造模成功。為減少誤差，所有模型由同一個人制作。

1.2.3 標(biāo)本采集及指標(biāo)測定 NSE和S-100β蛋白測定：①術(shù)后72h，開顱取腦組織，于4%多聚甲醛中固定24h，常規(guī)脫水，二甲苯透明，石蠟包埋。于腦膜中動脈區(qū)行連續(xù)切片，裱與載玻片上備用。②免疫組織化學(xué)染色 采用SP法檢測NSE和S-100β蛋白的表達(dá).常規(guī)切片脫蠟至水，3%H2O2室溫10min以滅活內(nèi)源性酶，蒸餾水沖洗3次。0.01mol/L枸櫞酸緩沖液中微波抗原修復(fù)1.5min，自然冷卻至室溫。滴加封閉液，置于室溫20min，滴加鼠抗NSE(1：200)或鼠抗 S-100β（1：200），4℃過夜。0.01M PBS 洗 6min×3次，滴加聚合HRP標(biāo)記抗小鼠IgG，37℃孵育30min，PBS沖洗，8min×3次。DAB顯色，鏡下控制反應(yīng)時間，蒸餾水洗滌。蘇木素輕度復(fù)染，脫水，透明，封片，觀察。光鏡下觀察染色結(jié)果，棕黃色為陽性結(jié)果。利用圖像處理軟件測定平均灰度值，數(shù)值越小顯示損傷越嚴(yán)重。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

所有實驗數(shù)據(jù)用SPSS 13.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的定量資判以均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差（±s)表示，采用單因素方差分析，組間比較法采用Bonferroni法。檢驗水準(zhǔn)取α=0.05，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

較與K組比，H，F(xiàn)組腦組織NSE、S-100β的表達(dá)增強且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。H組與 F組比較，H組 NSE、S-100β 的表達(dá)增強且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表 1～2。

表1 腦組織NSE平均灰度比較（±s)

表1 腦組織NSE平均灰度比較（±s)

注：與空白組相比較，藥物組與放血組平均灰度均降低（P＜0.05)，與藥物組相比，放血組平均灰度降低（P＜0.05)

對照組 藥物降壓組 放血降壓組平均灰度 162.26±13.48 122.35±11.44 111.93±14.35

表2 腦組織S-100β平均灰度比較（±s)

表2 腦組織S-100β平均灰度比較（±s)

注：與空白組相比較，藥物組與放血組平均灰度均降低（P＜0.05)，與藥物組相比，放血組平均灰度降低（P＜0.05)

對照組 藥物降壓組 放血降壓組平均灰度 154.87±11.46 122.57±9.23 113.56±10.17

3 討論

目前國內(nèi)外對頸動脈疾病對術(shù)后腦組織功能損傷的影響已引起廣泛關(guān)注，其中頸動脈狹窄與術(shù)后腦組織損傷引起的認(rèn)知功能障礙之間的關(guān)系國內(nèi)外學(xué)者都曾報道過.國外有研究報道稱對非心臟手術(shù)且年齡大于60歲的1218位患者進(jìn)行評分，發(fā)現(xiàn)術(shù)后1周內(nèi)POCD發(fā)生率達(dá)25.8%[2]。國內(nèi)倪東妹等[3]報道，老年人全身麻醉術(shù)后POCD的發(fā)病率為40.5%。所以判斷腦損傷的程度與不同因素影響下的血流動力學(xué)改變之間的關(guān)系有重要的意義。

異丙酚是一種靜脈麻醉藥，其除了麻醉作用外，還有較強的抗氧化作用[4]，抑制EAA的毒性作用，減少缺血組織的氧耗量[5]。異丙酚減少腦組織損傷的機(jī)理，多半與其降低顱內(nèi)壓[6]，從而減輕腦水腫及其繼發(fā)性損害，還有擴(kuò)張血管、降低氧耗，有利缺血腦組織保持氧供需平衡有關(guān)。從這里我們可以看出，異丙酚具有明確的腦保護(hù)作用，術(shù)中運用異丙酚使血壓下降術(shù)前的20%所產(chǎn)生的傷害低于放血所致。

NSE(特異性烯醇化酶),特異性存在于神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞胞漿中,膠質(zhì)細(xì)胞生理狀態(tài)下不存在NSE,有文獻(xiàn)報道，腦組織和腦脊液中NSE水平的升高與神經(jīng)元損傷程度呈正相關(guān)[7]。實驗及臨床實驗均顯示神經(jīng)元特異性烯醇化酶即使在輕微腦損傷時也是敏感及可靠指標(biāo)，并且同損傷的嚴(yán)重程度有很好的相關(guān)性。這也是本是實驗測量腦組織NSE表達(dá)變化作為研究指標(biāo)之一的原因。

S-100β屬神經(jīng)組織相關(guān)蛋白，主要存在于CNS的星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞以及PNS的雪旺細(xì)胞胞漿中。作為神經(jīng)膠質(zhì)的標(biāo)記蛋白,S-100β標(biāo)志星形細(xì)胞反應(yīng)狀況,常用來指示腦損傷程度有人認(rèn)為血清S-100β水平升高可能提示存在彌漫性腦損傷。有報道短暫性腦缺血和小面積腦梗死CSF中S-100β無明顯升高,而Missler[8]等檢查臨床缺血性腦梗塞患者時發(fā)現(xiàn),S-100β均有明顯升高。本實驗中麻醉藥降壓組與放血降壓組中S-100β蛋白的表達(dá)均增高，表現(xiàn)為同對照組相比灰度值明顯下降 （P＜0.05）。

本研究應(yīng)用家兔雙側(cè)頸動脈重度狹窄模型證實了，手術(shù)前存在頸動脈狹窄時，術(shù)中血壓下降術(shù)前的20%對腦組織可產(chǎn)生嚴(yán)重的不可逆的損害。臨床工作的具體的情況還需進(jìn)一步研究。其它因素干擾下血流動力學(xué)的變化與腦組織損傷的相關(guān)性分析還需進(jìn)一步研究。

從以上分析可以看出,NSE以及s-100β與腦組織損傷密切相關(guān)且相對靈敏。本實驗對指導(dǎo)臨床工作以及后續(xù)的臨床調(diào)查有很大的參考價值。

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1672-5654（2012）07（a）-0044-02

2012-06-17）