氯胺酮、异丙酚预处理对复苏后大鼠大脑的保护作用及其机理研究

【摘要】： 呼吸循环骤停是麻醉期间最严重的并发症。即使暂短的呼吸循环停止也会对大脑造成一定的损害，导致不良的预后。迄今为止，脑缺血后脑组织损伤机制的研究主要集中在：1．细胞培养；2．器官再灌注；3．夹闭血管法。虽然这些模型方法可以观察缺血组织细胞变化特征、探索出影响损伤过程的主要因素，但它们不可能用来评估复苏后综合症及远期效果。因为，大脑在呼吸循环骤停期间及复苏后的损害不但受缺血／再灌注损伤的影响，而且也受到其它脏器功能及周身体液、内环境(如炎性细胞因子)等的影响。所以，准确模拟呼吸循环骤停和复苏后的临床状态是非常重要的。 目前，已经探明多种药物预处理有大脑保护作用，但因麻醉的复杂性，这些方法在临床均难以实施。本研究采用了大鼠窒息性呼吸循环停止模型，旨在更准确模拟临床麻醉中(如脱管等)呼吸、循环停止后复苏的过程，为临床提供更加具有实际意义的理论。 氯胺酮、异丙酚是临床广泛使用的静脉麻醉药。有实验证明：静脉麻醉药抗缺血／再灌注损伤的主要机制包括：(1)抑制自由基的产生；(2)直接清除自由基，抑制脂质过氧化反应；(3)抑制缺血、缺氧导致的兴奋性谷氨酸受体活化。氯胺酮为非竞争性NMDA受体抑制剂，可以抑制细胞内钙离子升高。异丙酚能够有效抑制自由离子的产生和直接清除自由基、抑制脂质过氧化反应。 本实验采用大鼠窒息性呼吸循环停止及复苏模型，通过异丙酚、氯胺酮对大鼠预处理，探讨异丙酚、氯胺酮对完全性全脑缺血(窒息性呼吸、循环停止10分钟后复苏)大鼠大脑的保护机制。观测指标包括：1．大脑超氧化物歧化酶SOD活性、丙二醛MDA含量；血浆肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素1β(IL-1β)；2．大脑组织中细胞间黏附分子ICAM-1蛋白表达、 核转录因子NF一KB活性;3.大脑组织中凋亡相关基因Bcl一2、Bo mRNA 表达。 实验材料与方法 一、实验材料 1.动物选择和准备 选用Wistar大鼠，雄性，体重160一2309，由本学院动物实验中心提供。 实验前禁食12时，不禁水。 2.实验器材和药品 本实验在本学院动物实验中心进行。 器械:显微手术器械、多导生理监测仪(日光)、大鼠固定器、立式白炽 灯、小动物呼吸机、微量输液泵、压力换能器、麻醉机、离心机、液氮灌。 药品:异氟醚(亚培公司)、肝素、肾上腺素、碳酸氢钠注射液、维库澳 钱、异丙酚(捷力康公司)、氛胺酮(国产) 二、实验方法 1.模型的建立采用由美国匹兹堡大学最先报道的大鼠室息性呼吸 循环停止及复苏模型(1 998)，并加以简化改进。 大鼠在面罩下吸人异氟醚(4%)接受麻醉诱导，待翻正反射消失后被 固定于操作台上。气管插管，接小动物呼吸机(美国产HAVER7伽心型)。 机械通气，控制PE冗O:在35rxUnHg一45mmHg(通气参数:lm】/1009，40次/ 面n)。异氟醚吸人维持麻醉(浓度在1 .5一2.0%)。 连接6导联心电图。将热电藕探头插人右侧外耳道，测定鼓膜温度。 将白炽灯t于操作台上方，控制鼓膜温度在37℃一38℃之间。 术野常规消毒后，取腹股沟切口，游离左股动、静脉。左股静脉插管后 给予维库澳胺0.02m岁1009)并全身肝素化(50U/loog)。左股动脉插管 (10.0土0.56)cm，前端达到升主动脉处，导管远端连接三通后，一端连接压 力换能器用于连续测定动脉压，另一端留!备采血和复苏用。监测记录 MAP、HR、ECG和体温。 在窒息前静注人维库澳胺和肝素(0.olm岁1009，50U/l加g)，并采集动 脉血(0.25血Uloog)，与肝素50U/l 009、NacO3 0.ltn]阮/1009、肾上腺素4 月 林岁1009混合制成”复苏合剂”。 动脉采血后，停止机械通气并夹闭气管导管。2 .51土0.82分钟后心电 机械分离或心电活动消失;MAP小于10mmHg。持续10分钟后，经由左股 动脉插管注人”复苏合剂”。同时，开放气道机械通气。2.61士0.63分钟后 自主循环建立(MAP大于60mlnHg、HR大于300次/分钟，室性心率)。复 苏后持续机械通气(参数同上)至实验结束，观察期间静脉输注0.9%抓化 钠溶液1园/loog.h一’。 2.实验动物分组. A组:假手术(仅麻醉及动、静脉置管，不进行窒息性循环停止)组;B 组:单纯异氟醚吸人组;C组:异丙酚(枷卯肠1)组;D组:抓胺酮(Ketamine) 组。C组、D组分别在诱导后腹腔内注射异丙酚(10m『1009)、抓胺酮 (10mg/l加g)。每组7只。 实验结束后，立即在冰皿上断头取脑组织，分别存放于10%甲醛和液 氮中。同时，由股动脉抽取动脉血离心(30以)r/而n，15而n)，取上清液，放人 液氮雄中保存。 3.检测指标与方法 检测指标包括:1)复苏后30、120、180分钟大脑超氧化物歧化酶(SOD) 活性(亚硝酸盐法)、丙二醛(MDA)含量(硫代巴比妥(TAB)法);血浆肿瘤 坏死因子a(TNF一a)和白介素lp(IL一lp)(双抗体夹心ABC一E比A 法)。 2)复苏后150分钟大脑组织中细胞间戮附分子ICAM一1蛋白表达(免 疫组化法)、核转录因子NF一KB活性(免疫组化法)。 3)复苏后180分钟大脑组织中凋亡相关基因Bcl一2、Bax mRNA表达 (RT一PCR法)。 结果 1.脑组织SOD含量的变化