乌司他丁对缺血再灌注大鼠脑保护及其机制研究

罗江辉，李文瑶，陶国才

(1.四川省肿瘤医院 手术麻醉科，四川 成都　610041； 2.第三军医大学附属西南医院

手术麻醉科，重庆　400038)



乌司他丁对缺血再灌注大鼠脑保护及其机制研究

罗江辉1，李文瑶1，陶国才2

(1.四川省肿瘤医院 手术麻醉科，四川 成都610041； 2.第三军医大学附属西南医院

手术麻醉科，重庆400038)

[摘要]目的：探讨乌司他丁对成年SD大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。方法:将成年雄性SD大鼠随机分为空白对照组、假手术对照组、脑缺血再灌注损伤组、乌司他丁组，每组12只。空白对照组不做手术处理；假手术对照组麻醉后仅分离颈总动脉，20 min后缝合切口；脑缺血再灌注组麻醉后建立脑缺血再灌注损伤模型；乌司他丁组在脑缺血再灌注组的基础上于再灌注时静脉注射乌司他丁50μg·kg(-1)。4组大鼠在手术后6、24、72 h取静脉血测Sl00β蛋白、神经烯醇化酶(NSE)含量。所有大鼠在术后72 h取血后断头处死，取脑组织测IL- 1β、TNF- α含量。结果:与空白对照组比较，假手术对照组、脑缺血再灌注组、乌司他丁组术后6、24、72 h静脉血Sl00β蛋白、NSE表达均上升(P<0.01)，术后72 h脑组织IL- 1β、TNF- α表达均上升(P<0.01)。与假手术对照组比较，脑缺血再灌注组术后6、24、72 h Sl00β蛋白、NSE表达明显上升(P<0.01),术后72 h脑组织IL- 1β、TNF- α表达均明显上升(P<0.01)。与脑缺血再灌注组比较，乌司他丁组术后6、24、72 h Sl00β蛋白、NSE表达明显下降(P<0.01)；术后72 h脑组织 IL- 1β、TNF- α表达均明显下降(P<0.01)。结论:手术中脑缺血再灌注可导致大鼠神经细胞损伤，引发大脑炎症反应；乌司他丁可抑制这种损伤，降低大脑炎症反应。

[关键词]乌司他丁； 神经； 缺血再灌注； 炎症； 大鼠

脑缺血再灌注损伤在临床手术中较为常见，对患者预后及后期生活影响较大，因此降低手术中脑缺血再灌注损伤是临床重要课题。在脑缺血再灌注损伤中，主要是炎症反应对神经细胞的损伤。目前研究发现，乌司他丁具有抗炎和保护中枢系统作用[1- 2]。本实验观察了成年大鼠手术中缺血再灌注损伤后中枢神经损伤及脑炎症反应情况，旨在发现乌司他丁是否可降低缺血再灌注损伤中炎症反应对神经细胞的损伤。

1材料和方法

1.1实验分组

实验动物选用3～4月龄雄性SD大鼠(成都达硕生物科技有限公司动物实验中心提供)，随机分为空白对照组、假手术对照组、脑缺血再灌注损伤组、乌司他丁组，每组12只。

1.2模型制备

空白对照组大鼠不做手术处理，其余3组大鼠使用5%水合氯醛(4～6 ml·kg-1)麻醉，取颈部正中切口，暴露双侧颈总动脉。假手术对照组20 min后直接缝合；脑缺血再灌注组、乌司他丁组分别用两只无创微血管夹同时夹闭双侧颈总动脉，20 min后同时松开血

管夹，观察到双侧颈总动脉复流后缝合[3]。乌司他丁组于复流后立即静脉注射盐酸乌司他丁50μg·kg-1。有呼吸困难、提前死亡及处死时发现蛛网膜下腔出血的动物均弃之不用。

1.3观察指标

1.3.1血浆SlOOβ蛋白、神经烯醇化酶(NSE)含量检测各组大鼠于术后6、24、72 h采用尾静脉采静脉血浆，使用Sl00β蛋白、NSE试剂盒检测，严格按说明书进行操作。

1.3.2脑组织 IL- 1β、TNF-α含量检测各组大鼠于72 h取血后断头处死取脑，将全脑匀浆，使用ELISA试剂盒检测脑组织IL- 1β、TNF-α含量。

1.4统计学处理

2结果

2.1各组术后不同时间点S100β、NSE检测见表1。

ng·L-1

与空白对照组比较，aP<0.01；与假手术对照组比较，bP<0.01；与脑缺血再灌注组比较，cP<0.01

术后6、24、72 h，假手术对照组、缺血再灌注组、乌司他丁组血浆S100β蛋白、NSE表达均高于空白对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。脑缺血再灌注组血浆S100β蛋白、NSE表达均高于假手术对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。乌司他丁组血浆S100β蛋白、NSE表达均低于脑缺血再灌注组，差异有统计学意义(P<0.01)。

2.2各组大鼠术后72 h大脑炎症因子表达见表2。

ng·L-1

与空白对照组比较，aP<0.01；与假手术对照组比较，bP<0.01；与脑缺血再灌注组比较，cP<0.01

术后72 h，假手术对照组、缺血再灌注组、乌司他丁组大鼠脑组织TNF-α和IL- 1β表达均高于空白对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。脑缺血再灌注组脑组织TNF-α和IL- 1β表达较假手术对照组更高，差异有统计学意义(P<0.01)；乌司他丁组大鼠脑组织TNF-α和IL- 1β表达低于脑缺血再灌注组，差异有统计学意义(P<0.01)。

3讨论

脑缺血再灌注损伤在临床较为常见，一旦发生可引起神经细胞大量凋亡，对患者伤害较大[4]。S100β蛋白、NSE是目前常用的检测脑损伤及脑功能损伤指标。本实验发现，手术后6、24、72 h，假手术对照组与缺血再灌注组NSE和Sl00β蛋白表达均上升，而缺血再灌注组明显高于假手术组，说明缺血再灌注较单纯手术对神经细胞损伤更大。

脑缺血再灌注损伤机制复杂，炎症反应在其中发挥了重要作用[5]。TNF-α和IL- 1β是两个重要的炎症细胞因子，在脑缺血再灌注损伤的炎症反应中起重要作用[5]。本实验发现，手术后72 h，没有发生脑缺血再灌注损伤的大鼠脑组织炎症反应较轻，而发生脑缺血再灌注损伤的大鼠脑组织炎症反应较重，说明缺血再灌注较手术本身引发神经系统炎症反应更强。目前研究认为，手术本身即可引起一定程度神经损伤，也是造成术后认知功能障碍的重要原因，而术中发生缺血再灌注则可引起严重神经损伤。本研究与文献相符。

乌司他丁的中枢保护作用已有研究[1- 2]证实。研究[6- 7]发现，乌司他丁能抑制氧自由基的产生，阻抑内源性休克因子如心肌顿抑因子(myocardial depressant factor，MDF)生成，抑制多种炎症介质如TNF-α、血小板活化因子(PAF)、白介素(IL- 6、IL- 8)等产生。推测乌司他丁的脑保护作用与其抗炎作用密切相关。本实验也发现，使用乌司他丁可减少手术引起的中枢炎症反应，同时降低缺血再灌注损伤引起的神经细胞损伤，故推测乌司他丁可在缺血再灌注损伤中通过减轻炎症反应降低神经细胞损伤。

综上所述，脑缺血再灌注损伤可大鼠引发大脑炎症反应，导致大脑神经损伤。使用乌司他丁可抑制这种损伤，降低大脑神经细胞损伤。

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Protective effect and mechanism of ulinastatin on brain ischemic reperfusion injury in rats

LUO Jiang- hui1，LI Wen- yao1，TAO Guo- cai2

(1.DepartmentofSurgeryandAnesthesiology，SichuanCancerHospital，Chengdu610041，China； 2.DepartmentofSurgeryandAnesthesiology，SouthwestHospital，ThirdMilitaryMedicalUniversity，Chongqing400038，China)

[Abstract]Objective： To investigate the protective effect and the mechanism of ulinastatin on the brain ischemic- reperfusion injury in rats. Methods: Male Sprague- Dawley adult rats were randomly allocated to control group，surgery alone group，ischemic- reperfusion brain injury group，and ulinastatin group. Rats in surgery alone group received surgery without ischemic- reperfusion. Rats in ischemic- reperfusion brain surgery group received ischemic- reperfusion brain surgery. Rats in ulinastatin group received intravenous injection of ulinastatin(50μg·kg(-1))at the time after ischemic- reperfusion brain injury. The concentrations of S100β and NSE in plasma were measured by ELISA at 6，24，72 h after operation. Brain IL- 1β and TNF- α were measured by ELISA at 72 h after operation. Results: Compared with control group，the expression of S100β and NSE were enhanced in the surgery alone group，ischemic- reperfusion brain injury group and ulinastatin group at 6,24,72 h after operation (P<0.01)，and brain expression of IL- 1β and TNF- α were enhanced at 72 h after operation(P<0.01). Compared with injury alone group，the expression of S100β and NSE were enhanced in ischemic- reperfusion brain surgery group and ulinastatin group at 6,24,72 h after operation (P<0.01)and brain expression of IL- 1β，TNF- α were enhanced at 72 h after operation(P<0.01). Compared with ischemic- reperfusion brain injury group，the expression of S100β and NSE were diminished at 6,24,72 h after operation(P<0.01)and the expression of IL- 1β and TNF- α were diminished at 72 h after operation in ulinastatin group(P<0.01). Conclusion: Ulinastatin can restrain inflammation in central nervous system and diminish the nervous impairment after ischemic- reperfusion brain injury in rats．

[Key words]ulinastatin; nerve; ischemic- reperfusion; inflammation; rat

doi：10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.02.010

[中图分类号]R453.9

[文献标识码]A

[文章编号]1671- 6264(2016)02- 0199- 03

[通信作者]陶国才E- mail:13908393339@vip.163.com

[作者简介]罗江辉(1972-)，男，四川泸州人，主治医师。E- mail：temasek@qq.com

[基金项目]国家自然科学基金(81171034)

[收稿日期]2015- 06- 11[修回日期] 2015- 12- 23

[引文格式] 罗江辉，李文瑶，陶国才.乌司他丁对缺血再灌注大鼠脑保护及其机制研究[J].东南大学学报:医学版，2016，35(2)：199- 201.

·论著·