原花青素對TBI大鼠所致氧化損傷的干預(yù)作用

馮增偉 韓淑英

【摘要】目的 探討原花青素對TBI大鼠氧化損傷的治療作用。方法選92只清潔級SD大鼠隨機(jī)取出12只作為正常對照組，其余大鼠制備TBI模型。大鼠經(jīng)腹腔注射10%水合氯醛麻醉后，暴露顱骨骨縫。用重約450g、直徑 18mm的銅棒在垂直玻璃管中從1.2m高度處自由落下打擊，造成大鼠彌漫性顱腦創(chuàng)傷，對照組僅給予麻醉并切開頭皮、縫合，但不予以自由落體打擊。造模后第二天進(jìn)行神經(jīng)功能評分，選取達(dá)到重度損傷的48只大鼠進(jìn)行隨即分組，將成模大鼠隨機(jī)分成TBI模型組、原花青素低劑量治療組、原花青素中劑量治療組、原花青素高劑量治療組。于造模后第二日進(jìn)行給藥，原花青素低劑量治療組灌胃給予大鼠原花青素50mg/kg劑量，原花青素中劑量治療組按100mg/kg灌胃，原花青素高劑量治療組按200mg/kg灌胃，正常對照組和TBI模型組灌胃等容蒸餾水。給藥干預(yù)14天后，斷頭處死大鼠，大鼠取新鮮腦組織檢測腦組織SOD、MDA含量。結(jié)果 正常對照組比較TBI模型組SOD含量明顯降低，MDA含量明顯升高（P<0.05），表明TBI能夠產(chǎn)生氧化損傷；與TBI模型組比較，原花青素各治療組SOD含量明顯升高，MDA含量明顯降低，其中以原花青素高劑量治療組最為明顯（P<0.05），表明經(jīng)原花青素抗TBI治療后能夠有效減少TBI發(fā)作引起的氧化損傷。結(jié)論 原花青素能有效抑制TBI所致大鼠腦組織的氧化損傷。

【關(guān)鍵詞】腦外傷；原花青素；氧化損傷

【中圖分類號(hào)】R285.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2015）03-0033-01

腦外傷（traumatic brain injury，TBI）是指頭部遭受沖擊力或打擊引起的一系列的腦部功能障礙如短暫性精神狀態(tài)的改變、意識(shí)錯(cuò)亂、定向力障礙、短暫性遺忘或短暫的意識(shí)喪失，是現(xiàn)階段嚴(yán)重威脅人類生命的疾病之一，也被稱為現(xiàn)代流行病[1、2]，近些年來一直是45歲以下人群致死重要因素之一，高居各類創(chuàng)傷致死/殘率榜首[3-5]。TBI后引起的腦部氧化損傷現(xiàn)在被認(rèn)為是導(dǎo)致TBI眾多臨床后遺癥的主要作用機(jī)制，如何有效的降低TBI后氧化損傷將是降低TBI并發(fā)癥的有效途徑。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

清潔級雄性SD大鼠92只，購自中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，許可證號(hào)：SCXK（軍）2009-03，合格證號(hào)：0001646；大鼠飼料由北京華阜康生物科技股份有限公司，許可證號(hào)：SCXK（京）009-0008。大鼠起始體重（250±5.31）g，12h光亮/黑暗、22-25℃環(huán)境溫度，分籠喂養(yǎng)于河北聯(lián)合大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心屏障實(shí)驗(yàn)室。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組

將清潔級雄性SD大鼠90只，置于屏障環(huán)境下適應(yīng)性飼養(yǎng)7天后，隨機(jī)取出10只作為正常對照組，其余大鼠進(jìn)行TBI模型制備。

2）TBI模型制作

80只實(shí)驗(yàn)大鼠于造模前 12 h 禁食，自由飲水。大鼠經(jīng)腹腔注射10%水合氯醛進(jìn)行麻醉，至角膜反射消失，使用0.5%碘伏常規(guī)消毒顱頂部皮膚，在相當(dāng)于矢狀縫與人字逢交界處前沿顱骨中線切開局部皮膚，剝離顱骨表面骨膜，暴露顱骨骨縫。于大鼠冠狀縫和矢狀縫交點(diǎn)處放置鋼墊（直徑10mm，厚3mm）并用耳腦膠固定，將大鼠俯臥位固定于已知彈性系數(shù)的海綿床（10×10×20cm3）上，將海綿床移至有機(jī)玻璃管內(nèi)銅錘正下方，保持墊片正對鋼墊，用重約450g、直徑 18mm的銅棒在垂直玻璃管中從1.2m高度處自由落下打擊鋼墊，造成大鼠彌漫性顱腦創(chuàng)傷，致傷后迅速移開海綿床及大鼠，以免銅錘反彈造成再次損傷。致傷后，頭皮常規(guī)碘伏消毒后4號(hào)線間斷縫合頭皮，至其蘇醒有肢體活動(dòng)后放回飼養(yǎng)籠中，于室溫下正常自由進(jìn)食水。對照組僅給予麻醉并切開頭皮、縫合，但不予以自由落體打擊。

造模大鼠第二天進(jìn)行神經(jīng)功能評分，選取重度損傷大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組給藥。

3）分組給藥

將上述成模大鼠，按隨機(jī)數(shù)字表法，隨機(jī)分成：TBI模型組、原花青素低劑量治療組、原花青素中劑量治療組、原花青素高劑量治療組，加正常對照組、共計(jì)5組，每組10只.

分組后，各組大鼠開始給藥，各組按設(shè)計(jì)要求給予相應(yīng)劑量藥物進(jìn)行觀察。正常對照組和TBI模型組每日給予等容生理鹽水進(jìn)行腹腔注射；原花青素低劑量治療組大鼠鼠每日照常給予原花青素50mg/kg進(jìn)行腹腔注射；原花青素中劑量治療組大鼠每日照常給予原花青素100mg/kg進(jìn)行腹腔注射；原花青素高劑量治療組大鼠每日照常給予原花青素200mg/kgPTZ進(jìn)行腹腔注射。各組連續(xù)給藥21天后，取腦組織檢測各項(xiàng)指標(biāo)。

4）腦組織SOD和MDA檢測

大鼠麻醉后端頭取新鮮腦組織，按SOD、MDA試劑盒所描述步驟進(jìn)行檢測。

2 結(jié)果

2.1 TBI模型制作結(jié)果

TBI模型組和原花青素各治療組通過高空墜物方法進(jìn)行模型的制作，并在造模第二天對造模大鼠進(jìn)行神經(jīng)行為學(xué)檢測，篩選合格大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。造模大鼠按照神經(jīng)功能評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，根據(jù)所得分?jǐn)?shù)分為：輕度損傷、中度損傷、重度損傷。共有80只健康SD大鼠進(jìn)行了腦外傷模型制作，其中死亡5只，創(chuàng)傷程度達(dá)到輕度損17只，創(chuàng)傷程度達(dá)到中度損傷的7只，有51只損傷程度達(dá)到了重度損傷，選取重度損傷大鼠48只作為實(shí)驗(yàn)用鼠，隨機(jī)分為TBI模型組、原花青素低劑量治療組、原花青素中劑量治療組、原花青素高劑量治療組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中在造模第三天和第五天，TBI模型組分別死亡2只大鼠，從剩余重度損傷大鼠中隨機(jī)選取2只進(jìn)行了補(bǔ)充，其余各組沒有死亡大鼠出現(xiàn)。

2.2 SOD和MDA結(jié)果

大鼠處死后進(jìn)行腦組織的SOD和MDA含量檢測，結(jié)果如表1所示，TBI后大鼠SOD明顯低于正常對照組，而MDA含量明顯曾加；與TBI模型組比較經(jīng)原花青素治療后SOD明顯增多，MDA含量明顯降低。

表1 大鼠腦組織含水量及海馬組織SOD、MDA含量（ X±s）

分組 腦組織含水量（%） SOD（U/ml） MDA（μmol/g）正常對照組 74.62 ± 0.66# 26.22 ± 4.22# 3.69 ± 0.35#TBI模型組 81.52 ± 0.57* 17.81 ± 3.54* 6.70 ± 0.36*原花青素低劑量治療組 81.02 ± 0.39* 18.83 ± 3.96* 6.17 ± 0.21*原花青素中劑量治療組 80.54 ± 0.42* 19.34 ± 3.40* 5.87 ± 0.22*原花青素高劑量治療組 79.83 ± 0.41*# 25.34 ± 3.95# 4.13 ± 0.18#注：*與正常對照組比較P<0.05；#：與TBI模型組比較P<0.05

3 討論

TBI后會(huì)引起腦組織較嚴(yán)重的氧化損傷，這一機(jī)制同樣導(dǎo)致了TBI繼發(fā)性的腦損傷，出現(xiàn)嚴(yán)重的腦水腫現(xiàn)象，進(jìn)一步刺激腦部的再次損傷，造成惡性循環(huán)的后果。這也是為什么TBI后需要長期進(jìn)行康復(fù)治療的原因。如何減少TBI后的腦損傷，就是減少TBI并發(fā)癥的關(guān)鍵[6]。經(jīng)多年的調(diào)查研究和實(shí)驗(yàn)炎癥后發(fā)現(xiàn)，TBI的外傷會(huì)引起腦部的氧自由基的異常增多造成腦部的氧化損傷惡性循環(huán)，所以找到減少氧化損傷的方法就能夠有效降低TBI并發(fā)癥的發(fā)生。原花青素是現(xiàn)階段抗氧化生物活性最強(qiáng)的自然提取物，其抗氧化能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于已用于臨床的維生素E和維生素C等常用藥物，且具有無副作用的良好表現(xiàn)[7]。本次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在TBI后使用原花青素能夠有效的降低TBI后所致的氧化損傷，說明原花青素能夠有效治療和干預(yù)TBI的病情發(fā)展，可能是今后TBI治療的有效藥物。

參考文獻(xiàn)

[1] Cecilia S.Chong. Management strategies for post-concussion syndrome after mild head injury：a systematic review.Hong Kong Jouranl of Occupational Therapy[J]，2008，18（7）：59-67.

[2] Woodcock T， Morganti-Kossmann MC. The role of markers of in ammation in traumatic brain injury[J]. Front Neurol， 2013， 4（18）. 1-18.

[3] Hope MT， Srinivas K ， Jennifer LB. The epidemiology of fatal occupational traumatic brain injury in the U.S. [J]. Am J Pre Med， 2011， 41（1）： 61-67.

[4] Andelic N. The epidemiology of traumatic brain injury[ J]. Lancet Neurol， 2013， 12（1）： 28-29.

[5] P.McCrory，W. Meeuwisse，K. Johnston，etc. Consensus statement on concussion in sport – The 3rd International Conference on concussion in sport， held in Zurich， November 2008. Journal of Clinical Neuroscience ，2009，16 （2）：755–763.

[6] Costello D J， Dela nty N. Oxidative injury in epilepsy： potential for an tiox idant therapy [J] . Expert Rev Neur other， 2004， 4 （3） ： 541 -553.

[7] Calabresi， Centonze D， PisaniA， et al. Synaptic plasticity in the ischaemic brain[J]. Lancet Neurol， 2003， 2 （ 10） ： 622-629.